全息投影技术在产品展示中的应用研究

成艺

摘要：英国物理学家丹尼斯.伽伯于1948年提出全息技术，其是指真实三维头图像的记录和再现，在2003年成功应用于全息投影技术中。随着科学技术不断发展，数字化时代已经降临，给产品展示带来了全方面变化，数字化时代的魅力在多媒体投影技术中逐渐凸显出来。全息投影技术能够带给人更加真实的色彩感受和多元化的表现形式，使得产品展示更加高效。本文就全息投影技术的基本情况以及在产品展示中的应用进行深度研究。

关键词：全息投影技术;产品展示;应用研究

全息技术最初被用于军事领域，在上个世纪美国开始创造出一些在军事方面从未使用过的高科技方法，比如在索马里使用一种神秘武器进行了一次投影效应实验，将受难耶稣的巨幅头像投射到风沙迷漫的空中，使敌方人员产生了强烈的心理震慑[1]。这种制造幻想威慑敌军的全息技术推动了整体数字化时代发展的脚步，借助全息技术形成的全息投影技术可以实现“多角度、多方位、多交互”的產品展示，使得观感更加直接鲜明。

一、全息投影技术概述

1.发展概述

全息投影技术出现的缘由是科学家为了改善电子显微镜成像质量而提出的重现波前理论，其发展大致分为四个阶段。第一阶段被认为是全息投影技术的萌芽期，以汞灯为光源需要，初期的全息投影技术存在较多缺陷，其中较为主要的缺陷是光源相干性差以及难以分开原始像与共轭像，固有的技术不先进问题阻碍了全息投影技术的发展脚步。第二阶段相比与第一阶段利用激光记录解决了光源相干性差的问题，激光再现所生成的离轴全息图用参考光照射，空间上就会形成三个衍射分量，参考光和物光干涉就可以形成全息图，存在的缺点就是没有色彩。第三阶段的全息图主要集中解决色彩问题，主要运用激光记录和白光，形成了各种比较丰富的色彩，包括白光反射全息、彩虹全息、合成全息等。最后一个阶段主要还是运用白光记录再现的全息图，激光是高相干性的，所以在实际操作中对于位置要求较高，因此激光的使用褒贬不一，对于实际运用限制较大。

2.基本原理

全息投影技术相对于传统的二维多媒体投影，它主要是依靠干涉和衍射原理记录重现物体而形成三维立体图像。它突破了传统声、光、电的局限，空间成像色彩鲜艳，对比度、清晰度均非常高，并具有强烈的纵深感[2]，镜片、气体可以作为介质，实际上是逆向展示全息摄影技，如果人眼直接看感光底片时，主要看到的就是干涉条纹，激光照射就能看到三维立体图像，不需要像看3D电影一样带3D眼镜才能看到三维立体空间。目前，全息投影技术在很多方面被广泛应用，主要可以记录产品、人物等，再通过全息投影技术立体展示，其次可以全面保存下来，利用交互式多重触摸技术也可以使得影像与人物进行互动，整体表现更加生动形象。

3.技术分类

全息投影技术不断地研发创新，目前出现了投射式全息、反射式全息、彩虹式全息、模压式全息等，种类繁多，随着全息投影技术逐渐成熟，被广泛应用于各种红领域。

（1）空气投影技术

这一全息投影技术主要是借助空气成像，空气中微粒较多，制造人工喷雾墙，主要是通过雾化设备，传统的投影墙被水雾墙所替代，空气动力学原理中利用人工喷雾可以制造平面雾气屏幕，投影仪投至水雾墙就可以形成比较理想的全息图像。分子中存在不均衡运动所以可以改变本质上形成的是二维图像，不均衡运动可以让图像更加立体全面，因为是运用人工雾墙代替了传统的投影墙，人们现实中可以穿梭于立体图像中，虚实结合。另外，还可以控制动作，利用红外技术对手部动作进行精准的跟随就可以达到控制效果。

（2）360度全息投影技术

360度全息投影技术是全息投影技术中较为危险的技术，它主要是将图像投影于高度旋转的镜子，所以高度旋转就会代表着相当大的危险性，可能会危及人身安全，在实际操作中需要多加防范。

（3）180度全息投影技术

180度全息投影技术主要是投影于特殊材料，目的是使得内部结构较为丰富的物体表达更清晰。成像方式主要包含两种，第一种将光源投射于高品质的透明玻璃上，另外一种是将投影机折射光源达到45度，然后在全息投影膜成像，主要涉及触摸技术，增加交互式投影的方式，从而能够和观众多互动。

（4）激光束投影技术

激光投影技术主要依托的介质是氮气和氧气散开在空气中时由于混合在一起形成比较灼热的浆状物质，但是形成的全息投影图像非常短暂，这就是该技术的缺点，因为需要空气中的小型爆炸不断产生。

二、全息投影技术特点

全面摄影技术作为新时代的高科技技术，其本身偶很多鲜明的的特点，从而广泛适用于各种领域。全面摄影技术具有互动性、技术性、即时性、沉浸性这几个特点。互动性主要因为全面摄影技术是支持动态展览，可以与观众互动其中的不同，其具备较强的技术性，包括摄影技术、纳米技术等，全息投影主要规定具体地点时间，不是永恒存在的，是需要介质的，所以是即时性的。

三、全息投影技术在产品展示中的应用

1.文化教育方面的产品

传统中的文化教育主要是以教师为主体，本质上文化就是比较抽象的产品，是历史的沉淀，简单的言语表达是不能直接让学生理解的较为全面，这是一种不是物质又胜似物质的产品，无形又在某种程度上来说是有形的。全息投影技术可以跨越时空，将文化产品直观的体现在视觉上，比如，在课堂中，运用全息投影技术可以替代以前的平面投影，通过三维立体展示一些口空间几何图形，或者文化古物。

2.舞台表演方面的产品

中央电视台在2010年与2014年世界杯直播节目中出现了虚拟的球场与球星，生动逼真的影像可以随着镜头的变化发生视角和纵深的变化，十分有趣[3]。全面摄影技术已经比较成功的应用于舞台表演，因为舞台表演需要生动逼真，而全面摄影技术刚好满足这一要求，虚拟映像可以结合现实中的人物，利用虚拟的完美场景烘托现场气氛，这不是舞台上灯光表演所能满足的。比如大型演唱会就会运用全面摄影技术，虚拟偶像演唱会可以成功举办。同时，全面摄影技术对空间大小要求不高，可以节省大量场地费。

3.技术体验方面的产品

随着人们对于文化生活水平要求的不断提高，文娱生活更加丰富多彩，特别是体验类项目，主要技术需要传播的对象是广大群众，只有好的体验，其消费满足感才会大幅度提升，展示的内容为了让消费者了解清楚就必须通俗易懂，容易操作学习。比如虚拟驾驶就是利用全面摄影技术让驾驶人员处在不同的驾驶环境里，提高驾驶技术以及面对突发情况的应对能力。这是一种沉浸式体验，比较直接，体验感较好。

4.商业销售方面的产品

商业销售是全面摄影技术运用最多的一个领域，为了销售产品成功就需要这一技术的支持，商业设计的产品需要让消费者有好的体验感才能有好的销量。商业销售的产品种类复杂，很多产品都消费者不了解的新型产品，形式各种各样，各个商家竞争大，为了增强竞争力，全面摄影技术的使用是必然选择。全面摄影技术作为一种动态展览，具有可操作性以及和消费者的互动性，这种近距离的互动拉近顾客与产品的距离，可以直观的感受产品，增强消费者的购买欲望，促进销售。比如在汽车销售中心就会使用全面摄影技术，在不断变化的场景中，汽车飞驰，进而展现其各种性能和卖点，震撼现场观众，刺激消费，提高盈利。

结语

全面摄影技术作为目前较为先进的影像技术，突破传统二维思维，趋于三维的空间表达，将平面展示动态化，可以与观众互动，增强观感。目前，全面摄影技术仍存在一些限制，但存在诸多优点，有较好的未来发展潜能。

参考文献：

[1]全息投影技术的发展及在产品设计教学中的应用初探[J].杨振华.徐文杰.潘伟.亚太教育.2016（19）

[2]全息术及其应用[J].杨桂娟.白亚乡.应用光学.2006（27）

[3]全息投影技术在展示设计中的应用研究[J].夏溢涵.王芳军.张乘风.家具与室内装饰.2014（10）

基金项目：

本文系《全息投影技术在产品展示中的应用研究》（项目编号：17XKY056）。