全息技术：从科幻走进现实

海川

在不久的将来，全息电影、全息电视、全息时装、全息飞机等人类梦想中的产品将会走进普通百姓的家中

电影《阿凡达》的视觉效果让众多影迷震惊不已，许多人幻想着什么时候能在日常生活中进行再现。随着全息技术的进步，这一切已不再遥远。

人民币的防伪水印就是全息防伪，也称激光全息防伪。这是一种立体照相技术，能记录物体的明暗变化和空间变化。此外，信用卡、驾照、护照等都采用的是全息防伪。

如果把全息技术应用到手机上，用手机来观看3D电影、玩游戏，那种体验绝对炫目；如果把全息技术应用到电影上，3D电影将脱离荧幕在立体三维空间中上演，实现裸眼3D；如果把全息技术搭载到通讯设备上，配合激光传感技术，就能制造出虚拟键盘，实现虚拟和现实的完美交互；如果把全息技术应用到医疗设备中，医生就能看到某个器官的三维立体，这能帮助医生对病变器官进行更深入的检查……

随着全息技术研究的不断深入，可以预期，在不久的将来，全息电影、全息电视、全息时装、全息飞机等人类梦想中的产品将会走进普通百姓的家中。

事件 全息手机横空出世

2014年7月17日，深圳亿思达集团钛客科技在北京发布了全球首款可以直接观看到3D图像界面的takee全息手机，因其独特的创新性（全息显示、眼球追踪、空中触控）受到各界广泛关注。钛客表示将在iPhone之后再一次改变智能手机的交互方式，给消费者带来全新的3D体验。

takee全息手机是利用计算全息技术，通过追踪人眼的视角位置，基于全息图像数据模型计算出实际的全息图像，再通过指向性显示屏幕将左右眼的立体图像投射到人眼视网膜中，从而使人眼产生和实际环境感觉一样的视觉效果。这种全息技术形成的全息图像由于是基于人眼视角位置而成像的，所以只适合于一个人观看，并且也无法用普通相机捕捉。

通过前置的500万像素广角全息摄像头和传感器，takee手机可以让用户在没有辅助工具的情况下看到全息图像。通过机身底部的一个摄像头和“太空眼”支架配件上面的四个摄像头，用户可以实现隔空操作手机功能。takee的基于百度云OS的TOS也为全息显示和空中交互做出优化。

简单来说，takee手机既可以显示立体画面（全息视频、全息游戏、全息图片等），也可以通过屏幕正面的摄像头定位，实现用户对手机的空中立体操纵，无需直接触摸。

据体验者描述，在玩“水果忍者”游戏时，一个360度立体可见的西瓜被抛向空中，无需触碰屏幕，在空中便可通过手势“切西瓜”。比如在网上购物的消费者可以用手指翻动具有立体效果的货物，就像拿在手中一样从各个角度查看细节，体验到接近真实商品的感觉。驾车的时候，手机导航不必触控屏幕，只需手势即能操作，可以对复杂的交通情况一目了然。

把显示和操作用立体形式呈现出来，打破屏幕的二维局限，这是质的变化。针对手持终端的全息显示技术，将给我们的生活带来全新体验。

在应用方面，takee手机内置包括集成了各种全息应用的云立方，以及全息体验厅、全息播放器和包含普通应用的T市场。金属边框的takee手机配备5.5英寸大屏幕。takee手机有三种不同的外观，分别为星夜黑、极光白、18K纯金限量版。

目前，takee全息手机已经在京东和钛客科技官网正式开售，售价3600元。截至2014年12月24日，该款手机在京东上的用户评价有30多条，好评度达91%。

为了打造全息技术生态圈，亿思达推出“全息应用开放平台”网罗开发者，开放全息API及SDK接口，鼓励开发者在此平台上开发应用和游戏。

背景 全息技术应用广泛

从1948年英国科学家丹尼斯·斯盖伯提出全息概念开始，对全息技术的研究发展经历了66年，优势与现实的需要使之应用广泛，这将对人们现有的生活方式带来巨大改变。

全息技术是指利用特殊的技术手段记录并再现物体真实的全部三维图像的技术。全息技术可以分为：物理全息（比如全息胶片、激光全息印刷、胶片式激光全息成像等）；数字全息（投影式激光全息成像、体视全息成像等）和计算全息（眼球追踪式个人全息成像、场景追踪式全息成像等）。

全息手机采用的个人全息不同于平面影像仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，个人全息可以让肉眼从360度的任何角度观看影像的不同侧面，是真正呈现立体接近现实的影像。简单来说，即眼球看到哪里即显示物体相应的影像，达到现实生活中肉眼一样的观感。

亿思达董事长刘美鸿认为，随着手机计算能力、全息显示技术的发展以及制造成本的下降，全息应用未来将得以在手机上普及，这样搭载全息应用的全息手机将在游戏、直观购物、影视音乐、地图和导航等领域大有作为，市场前景也将相当可观。例如，3D打印也将不再需要本人亲临，采用全息图像技术采集的个人全息图片，连上3D打印机就可以打印出一个立体的自己。

除了颠覆手机行业外，全息技术还将引发演艺、游戏、电子商务、电影、电视行业的变革，甚至可应用于医疗、军事、教育、服装、交通、户外广告等领域。

2010年3月，日本世嘉公司举办了一场名为“初音未来日的感谢祭”的全息投影演唱会，会场内座无虚席；2011年12月，江苏卫视跨年演唱会上，利用全息技术，艺人周笔畅与梅艳芳、邓丽君、张国荣等已故明星完成了一次“跨时光演唱”，取得当晚同时段收视冠军。此前，轰动一时的邓丽君和周杰伦隔空对唱，采用的也是全息投影技术。等到全息电视走入千家万户后，观众们甚至可以体验到在守门员“身旁”观看比赛的刺激场景。

全息手机游戏不仅仅是3D显示，而且可以实现空中交互，这或令整个手机游戏产业被完全颠覆。据悉，游戏是未来takee全息显示技术发展的一个重要方向，“全息应用开放平台”目前已在全球同步招募全息应用合作伙伴。

此外，全息技术还有望打破电子商务瓶颈。因为全息技术将解决传统电商无法直观看到产品的短板，实现逼真的产品展示，从而对电商行业形成有力推动。比如，在购物页面，用户只需手指翻转即可轻易看到商品各个角度的细节，彻底实现“网上检索—网上传输商品全息信息、场景模拟体验—线上支付购买”的全线上消费。目前，takee也在着手洽谈与电商的合作，将这一创新技术向在线购物领域推广。

全息技术在医疗、军事、教育等领域同样大有可为。比如，通过全息显示技术，医生可以在手术前直观预览，预估风险并提高手术成功率，2012年，加拿大皇后大学人类媒体研究室成功研发3D全息投影设备以辅助远程医疗，甚至还有国外科技公司开发了3D全息可视心脏，以供外科医生练习操刀手术；在军事领域，指挥者可以通过全息屏幕直接投射出立体地形图；在教育领域，全息显示能够形象生动地教学，实现寓教于乐。

焦点 真假全息之争

亿思达takee全息手机发布后，一石激起千层浪，不仅在消费者中引起一波“全息是什么”的疑问，在专业机构中也引起了争议。

2014年7月30日，中国3D产业联盟发布《关于所谓“全球首款全息手机上市”的联合声明与行业自律倡议》。声明称，全球全息技术尚处于实验室基础研究阶段，产业化尚未启动，中国也处于这个阶段，所谓“个人全息或智能全息”技术为核心的“全息手机”并不存在。

北京理工大学信息与电子学部主任、中国3D产业联盟专家委员会主任委员王涌天教授表示，takee全息手机为伪全息，裸眼3D产品发展迅速，3D产品研发必须科学严谨，避免虚假概念欺骗公众。王涌天声称代表中国3D产业界33家院校机构发表观点。

对此，亿思达迅速做出回应称，经多方核实，声明中所谓的33家“联合申明倡议人/机构”存在不实；联合声明所罗列的33家机构、某些知名教授等根本是“被代表”；多家被联名企业和机构也表示不知情。并且匪夷所思的是，被联名企业的名单中居然还包含了亿思达本身，而亿思达更是中国3D产业联盟的副会长单位。

亿思达指出，“中国3D产业联盟既没有按联盟章程行使权力，更没有召开任何内部研讨会，就草率通过公众媒体发布不实言论，很难想象这是一个行业联盟正常、合理的行为。”行业联盟通常意义上只是对行业发展起沟通、协调和促进的平台性作用，此次事件里的种种反常迹象表明，中国3D产业联盟确实未免有公器私用之嫌。

与此同时，曾参加过7月17日发布会的联讯证券某分析师发表的一则研报指出：通过体验该手机，发现该手机的实际全息显示效果仅是目前通常裸眼3D的效果，图像并没有如宣传的那样呈三维立体显示在屏幕上方。虽然亿思达解释称目前没有全息内容支持，因此没有达到预期的全息效果，但联讯证券分析师认为此种说法“缺乏说服力”。

8月7日，亿思达联合多家相关高校和公司在北京召开个人全息显示技术及产业化研讨会，申明技术不怕检验的企业态度。研讨会专家学者，会后达成了诸多共识。

研讨会上，云集了众多国内显示技术界的权威专家学者肯定了takee全息手机大胆的创新性，并且对其技术原理进行了更科学的界定，一致认为其属于“数字全息显示”技术范畴，这是有别于传统激光全息技术之外的一种创新的全息显示技术，它开辟了全息显示技术的新方向；从适用范围上来说，由于只能适用于一个人观看，所以也可以称为“个人全息”。而会中亿思达也申明了钛客科技对裸眼3D技术的一些看法和立场，称裸眼3D目前在大屏方面还是最好的技术选择，并且还有很大的发展空间。

一些预订购买takee手机的消费者在收货后也对全息效果表示了不满意，“只能说是裸眼3D，并没有图片跳出手机的全息效果。” 对此，钛客科技有限公司营销总经理郑时红称，其实必须是3D和全息制作的视频才能看出立体的效果。

启示 全息技术进入螺旋上升

弗若斯特沙利文咨询公司（Frost Sullivan）的研究结果显示，全息技术或将成为显示领域的下一个技术热点。

IBM的未来学家结合目前3D相机和电影的最新进展，大胆预测：在不远的将来，就能实现全息影像交谈（也就是3D遥现）。而亚利桑那大学也已经发布了近乎实时传递全息影像的系统。3D可视化技术也能够运用到数据领域，这样研究者们就能够真正“走进”以往被二维屏幕局限的东西，比如说程序，或是计算机模型。

全息桌面是微软研究院在3D触控方面的最新研究，研发人员称，其工作原理是一种“能表现手和其他物体的新式实时算法”，通过一个全透明显示器加一个Kinect摄像机，让用户产生直接触摸并操纵三维图像的错觉。上方的投影仪将三维景物的虚像通过一个分束器呈现出来，这使得虚拟空间与真实世界交汇结合。

截至2014年3月31日，我国在全息技术领域共提交了104件专利申请，其中发明专利申请70件。而2009年以前，我国该领域的年专利申请量较少，处于缓慢发展期；从2009年起，该领域的年专利申请量直线上升，全息技术进入了快速发展时期。

从专利申请人的排名来看，我国专利申请人排在前几位的分别是上海理工大学、北京工业大学、中国科学院上海光学精密机械研究所等科研院所，这些科研机构已掌握了该领域的核心技术，说明该技术的相关研究主要集中在我国各大高校和科研院所，反映出目前我国企业对全息技术的整体参与度还有待进一步提高。除了上述科研院所以外，三星、索尼、松下等国外企业的专利申请量也较多，并在我国进行了专利布局。

同每一个新兴产业一样，全息技术尽管前景很好，但也存在亟需解决的技术难题。

“数字全息技术在理论和实验上已经取得了重大突破，收获了许多阶段性成果。但是，全息技术若想取得进一步发展，仍然面临许多技术瓶颈。” 原北京理工大学光电学院教授谢敬辉告诉记者，比如研制像素数更多、分辨率更高的纯味相型SLM器件，开发工作电压更低、灵敏度更高、刷新速度更快、衍射效率更高的实时光折变聚合物材料等都是亟需解决的障碍。

从全球产业链来看，虽然此前亚马逊也推出了名为FirePhone的3D手机，但在这一领域，苹果、三星等智能手机品牌都未有任何动作。业内认为，这类手机要想获得消费者认可，硬件、算法以及应用等瓶颈都需要攻克。

刘美鸿坦承，目前仍处在刚刚起步的初级阶段，全息技术的相关产业链当前尚不完善，相关的内容资源同样欠缺，这导致手机等信息终端仅能提供少量的全息应用，但全息技术是未来的发展潮流，值得所有人期待。