全息技術：從科幻走進現實

海川

在不久的將來，全息電影、全息電視、全息時裝、全息飛機等人類夢想中的產品將會走進普通百姓的家中

電影《阿凡達》的視覺效果讓眾多影迷震驚不已，許多人幻想著什么時候能在日常生活中進行再現。隨著全息技術的進步，這一切已不再遙遠。

人民幣的防偽水印就是全息防偽，也稱激光全息防偽。這是一種立體照相技術，能記錄物體的明暗變化和空間變化。此外，信用卡、駕照、護照等都采用的是全息防偽。

如果把全息技術應用到手機上，用手機來觀看3D電影、玩游戲，那種體驗絕對炫目；如果把全息技術應用到電影上，3D電影將脫離熒幕在立體三維空間中上演，實現裸眼3D；如果把全息技術搭載到通訊設備上，配合激光傳感技術，就能制造出虛擬鍵盤，實現虛擬和現實的完美交互；如果把全息技術應用到醫療設備中，醫生就能看到某個器官的三維立體，這能幫助醫生對病變器官進行更深入的檢查……

隨著全息技術研究的不斷深入，可以預期，在不久的將來，全息電影、全息電視、全息時裝、全息飛機等人類夢想中的產品將會走進普通百姓的家中。

事件 全息手機橫空出世

2014年7月17日，深圳億思達集團鈦客科技在北京發布了全球首款可以直接觀看到3D圖像界面的takee全息手機，因其獨特的創新性（全息顯示、眼球追蹤、空中觸控）受到各界廣泛關注。鈦客表示將在iPhone之后再一次改變智能手機的交互方式，給消費者帶來全新的3D體驗。

takee全息手機是利用計算全息技術，通過追蹤人眼的視角位置，基于全息圖像數據模型計算出實際的全息圖像，再通過指向性顯示屏幕將左右眼的立體圖像投射到人眼視網膜中，從而使人眼產生和實際環境感覺一樣的視覺效果。這種全息技術形成的全息圖像由于是基于人眼視角位置而成像的，所以只適合于一個人觀看，并且也無法用普通相機捕捉。

通過前置的500萬像素廣角全息攝像頭和傳感器，takee手機可以讓用戶在沒有輔助工具的情況下看到全息圖像。通過機身底部的一個攝像頭和“太空眼”支架配件上面的四個攝像頭，用戶可以實現隔空操作手機功能。takee的基于百度云OS的TOS也為全息顯示和空中交互做出優化。

簡單來說，takee手機既可以顯示立體畫面（全息視頻、全息游戲、全息圖片等），也可以通過屏幕正面的攝像頭定位，實現用戶對手機的空中立體操縱，無需直接觸摸。

據體驗者描述，在玩“水果忍者”游戲時，一個360度立體可見的西瓜被拋向空中，無需觸碰屏幕，在空中便可通過手勢“切西瓜”。比如在網上購物的消費者可以用手指翻動具有立體效果的貨物，就像拿在手中一樣從各個角度查看細節，體驗到接近真實商品的感覺。駕車的時候，手機導航不必觸控屏幕，只需手勢即能操作，可以對復雜的交通情況一目了然。

把顯示和操作用立體形式呈現出來，打破屏幕的二維局限，這是質的變化。針對手持終端的全息顯示技術，將給我們的生活帶來全新體驗。

在應用方面，takee手機內置包括集成了各種全息應用的云立方，以及全息體驗廳、全息播放器和包含普通應用的T市場。金屬邊框的takee手機配備5.5英寸大屏幕。takee手機有三種不同的外觀，分別為星夜黑、極光白、18K純金限量版。

目前，takee全息手機已經在京東和鈦客科技官網正式開售，售價3600元。截至2014年12月24日，該款手機在京東上的用戶評價有30多條，好評度達91%。

為了打造全息技術生態圈，億思達推出“全息應用開放平臺”網羅開發者，開放全息API及SDK接口，鼓勵開發者在此平臺上開發應用和游戲。

背景 全息技術應用廣泛

從1948年英國科學家丹尼斯·斯蓋伯提出全息概念開始，對全息技術的研究發展經歷了66年，優勢與現實的需要使之應用廣泛，這將對人們現有的生活方式帶來巨大改變。

全息技術是指利用特殊的技術手段記錄并再現物體真實的全部三維圖像的技術。全息技術可以分為：物理全息（比如全息膠片、激光全息印刷、膠片式激光全息成像等）；數字全息（投影式激光全息成像、體視全息成像等）和計算全息（眼球追蹤式個人全息成像、場景追蹤式全息成像等）。

全息手機采用的個人全息不同于平面影像僅僅在二維表面通過透視、陰影等效果實現立體感，個人全息可以讓肉眼從360度的任何角度觀看影像的不同側面，是真正呈現立體接近現實的影像。簡單來說，即眼球看到哪里即顯示物體相應的影像，達到現實生活中肉眼一樣的觀感。

億思達董事長劉美鴻認為，隨著手機計算能力、全息顯示技術的發展以及制造成本的下降，全息應用未來將得以在手機上普及，這樣搭載全息應用的全息手機將在游戲、直觀購物、影視音樂、地圖和導航等領域大有作為，市場前景也將相當可觀。例如，3D打印也將不再需要本人親臨，采用全息圖像技術采集的個人全息圖片，連上3D打印機就可以打印出一個立體的自己。

除了顛覆手機行業外，全息技術還將引發演藝、游戲、電子商務、電影、電視行業的變革，甚至可應用于醫療、軍事、教育、服裝、交通、戶外廣告等領域。

2010年3月，日本世嘉公司舉辦了一場名為“初音未來日的感謝祭”的全息投影演唱會，會場內座無虛席；2011年12月，江蘇衛視跨年演唱會上，利用全息技術，藝人周筆暢與梅艷芳、鄧麗君、張國榮等已故明星完成了一次“跨時光演唱”，取得當晚同時段收視冠軍。此前，轟動一時的鄧麗君和周杰倫隔空對唱，采用的也是全息投影技術。等到全息電視走入千家萬戶后，觀眾們甚至可以體驗到在守門員“身旁”觀看比賽的刺激場景。

全息手機游戲不僅僅是3D顯示，而且可以實現空中交互，這或令整個手機游戲產業被完全顛覆。據悉，游戲是未來takee全息顯示技術發展的一個重要方向，“全息應用開放平臺”目前已在全球同步招募全息應用合作伙伴。

此外，全息技術還有望打破電子商務瓶頸。因為全息技術將解決傳統電商無法直觀看到產品的短板，實現逼真的產品展示，從而對電商行業形成有力推動。比如，在購物頁面，用戶只需手指翻轉即可輕易看到商品各個角度的細節，徹底實現“網上檢索—網上傳輸商品全息信息、場景模擬體驗—線上支付購買”的全線上消費。目前，takee也在著手洽談與電商的合作，將這一創新技術向在線購物領域推廣。

全息技術在醫療、軍事、教育等領域同樣大有可為。比如，通過全息顯示技術，醫生可以在手術前直觀預覽，預估風險并提高手術成功率，2012年，加拿大皇后大學人類媒體研究室成功研發3D全息投影設備以輔助遠程醫療，甚至還有國外科技公司開發了3D全息可視心臟，以供外科醫生練習操刀手術；在軍事領域，指揮者可以通過全息屏幕直接投射出立體地形圖；在教育領域，全息顯示能夠形象生動地教學，實現寓教于樂。

焦點 真假全息之爭

億思達takee全息手機發布后，一石激起千層浪，不僅在消費者中引起一波“全息是什么”的疑問，在專業機構中也引起了爭議。

2014年7月30日，中國3D產業聯盟發布《關于所謂“全球首款全息手機上市”的聯合聲明與行業自律倡議》。聲明稱，全球全息技術尚處于實驗室基礎研究階段，產業化尚未啟動，中國也處于這個階段，所謂“個人全息或智能全息”技術為核心的“全息手機”并不存在。

北京理工大學信息與電子學部主任、中國3D產業聯盟專家委員會主任委員王涌天教授表示，takee全息手機為偽全息，裸眼3D產品發展迅速，3D產品研發必須科學嚴謹，避免虛假概念欺騙公眾。王涌天聲稱代表中國3D產業界33家院校機構發表觀點。

對此，億思達迅速做出回應稱，經多方核實，聲明中所謂的33家“聯合申明倡議人/機構”存在不實；聯合聲明所羅列的33家機構、某些知名教授等根本是“被代表”；多家被聯名企業和機構也表示不知情。并且匪夷所思的是，被聯名企業的名單中居然還包含了億思達本身，而億思達更是中國3D產業聯盟的副會長單位。

億思達指出，“中國3D產業聯盟既沒有按聯盟章程行使權力，更沒有召開任何內部研討會，就草率通過公眾媒體發布不實言論，很難想象這是一個行業聯盟正常、合理的行為。”行業聯盟通常意義上只是對行業發展起溝通、協調和促進的平臺性作用，此次事件里的種種反常跡象表明，中國3D產業聯盟確實未免有公器私用之嫌。

與此同時，曾參加過7月17日發布會的聯訊證券某分析師發表的一則研報指出：通過體驗該手機，發現該手機的實際全息顯示效果僅是目前通常裸眼3D的效果，圖像并沒有如宣傳的那樣呈三維立體顯示在屏幕上方。雖然億思達解釋稱目前沒有全息內容支持，因此沒有達到預期的全息效果，但聯訊證券分析師認為此種說法“缺乏說服力”。

8月7日，億思達聯合多家相關高校和公司在北京召開個人全息顯示技術及產業化研討會，申明技術不怕檢驗的企業態度。研討會專家學者，會后達成了諸多共識。

研討會上，云集了眾多國內顯示技術界的權威專家學者肯定了takee全息手機大膽的創新性，并且對其技術原理進行了更科學的界定，一致認為其屬于“數字全息顯示”技術范疇，這是有別于傳統激光全息技術之外的一種創新的全息顯示技術，它開辟了全息顯示技術的新方向；從適用范圍上來說，由于只能適用于一個人觀看，所以也可以稱為“個人全息”。而會中億思達也申明了鈦客科技對裸眼3D技術的一些看法和立場，稱裸眼3D目前在大屏方面還是最好的技術選擇，并且還有很大的發展空間。

一些預訂購買takee手機的消費者在收貨后也對全息效果表示了不滿意，“只能說是裸眼3D，并沒有圖片跳出手機的全息效果。” 對此，鈦客科技有限公司營銷總經理鄭時紅稱，其實必須是3D和全息制作的視頻才能看出立體的效果。

啟示 全息技術進入螺旋上升

弗若斯特沙利文咨詢公司（Frost Sullivan）的研究結果顯示，全息技術或將成為顯示領域的下一個技術熱點。

IBM的未來學家結合目前3D相機和電影的最新進展，大膽預測：在不遠的將來，就能實現全息影像交談（也就是3D遙現）。而亞利桑那大學也已經發布了近乎實時傳遞全息影像的系統。3D可視化技術也能夠運用到數據領域，這樣研究者們就能夠真正“走進”以往被二維屏幕局限的東西，比如說程序，或是計算機模型。

全息桌面是微軟研究院在3D觸控方面的最新研究，研發人員稱，其工作原理是一種“能表現手和其他物體的新式實時算法”，通過一個全透明顯示器加一個Kinect攝像機，讓用戶產生直接觸摸并操縱三維圖像的錯覺。上方的投影儀將三維景物的虛像通過一個分束器呈現出來，這使得虛擬空間與真實世界交匯結合。

截至2014年3月31日，我國在全息技術領域共提交了104件專利申請，其中發明專利申請70件。而2009年以前，我國該領域的年專利申請量較少，處于緩慢發展期；從2009年起，該領域的年專利申請量直線上升，全息技術進入了快速發展時期。

從專利申請人的排名來看，我國專利申請人排在前幾位的分別是上海理工大學、北京工業大學、中國科學院上海光學精密機械研究所等科研院所，這些科研機構已掌握了該領域的核心技術，說明該技術的相關研究主要集中在我國各大高校和科研院所，反映出目前我國企業對全息技術的整體參與度還有待進一步提高。除了上述科研院所以外，三星、索尼、松下等國外企業的專利申請量也較多，并在我國進行了專利布局。

同每一個新興產業一樣，全息技術盡管前景很好，但也存在亟需解決的技術難題。

“數字全息技術在理論和實驗上已經取得了重大突破，收獲了許多階段性成果。但是，全息技術若想取得進一步發展，仍然面臨許多技術瓶頸。” 原北京理工大學光電學院教授謝敬輝告訴記者，比如研制像素數更多、分辨率更高的純味相型SLM器件，開發工作電壓更低、靈敏度更高、刷新速度更快、衍射效率更高的實時光折變聚合物材料等都是亟需解決的障礙。

從全球產業鏈來看，雖然此前亞馬遜也推出了名為FirePhone的3D手機，但在這一領域，蘋果、三星等智能手機品牌都未有任何動作。業內認為，這類手機要想獲得消費者認可，硬件、算法以及應用等瓶頸都需要攻克。

劉美鴻坦承，目前仍處在剛剛起步的初級階段，全息技術的相關產業鏈當前尚不完善，相關的內容資源同樣欠缺，這導致手機等信息終端僅能提供少量的全息應用，但全息技術是未來的發展潮流，值得所有人期待。