基于生活化的3D全息投影技術(shù)

(內(nèi)江師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 四川 內(nèi)江 641199)

一、3D全息投影技術(shù)基礎(chǔ)理論

(一)技術(shù)原理

全息術(shù)是通過記錄和重建三維圖像來(lái)再現(xiàn)干涉和真實(shí)物體衍射的原理。第一步是利用干涉原理記錄物體的光波信息。這是一次射擊。激光束的物體光束傳播的其他部分是入射在全息膜，它是通過使用干涉條紋用作參考光束的重疊干擾相位和波形的每一個(gè)對(duì)象點(diǎn)的幅度被轉(zhuǎn)換成強(qiáng)度的物體光束，改變空間。相反，記錄所有信息，并且在全息圖或全息圖顯影和定影處理之后用負(fù)干涉條紋記錄光波導(dǎo)對(duì)象的間隔，第二步是通過上述衍射原理再現(xiàn)的對(duì)象。光波信息是成像過程。全息圖就像復(fù)雜的格子。相干激光照射一致性，全息記錄光波長(zhǎng)衍射正弦波線性通常兩個(gè)圖像(也稱為初始圖像)代表原始圖像，再現(xiàn)圖像具有強(qiáng)烈的立體效果并產(chǎn)生真實(shí)的視覺效果。一些全息圖用于在各對(duì)象的各點(diǎn)記錄光學(xué)信息，因此，原則上，它可以被再現(xiàn)為原始對(duì)象的整個(gè)圖像的每一個(gè)單元，并曝光被重復(fù)數(shù)次。可以在同一膠片上記錄多個(gè)不同的圖像，并單獨(dú)顯示而不會(huì)產(chǎn)生干擾。

全息術(shù)的原理是系統(tǒng)可以通過其邊界上的某種程度的自由來(lái)充分描述。基于黑洞量子特性的新基本原理，事實(shí)上，其基本原理是一個(gè)結(jié)合量子和量子比特的量子。數(shù)學(xué)證明是時(shí)間和空間有很多維度，有多少量子元素;有多少量子比特，以及有多少量子比特，它們一起形成一個(gè)類似于空間的有限矩陣，即它們的排列和組合。全息圖是不完整的，并且據(jù)說所選陣列的數(shù)量，空集的選擇和完整陣列的選擇存在二元性。也就是說，時(shí)空維度的全息特性完全等同于一系列測(cè)試的全息特性;這類似于“量子誤差避免編碼”的原理。它從根本上解決了量子計(jì)算中編碼錯(cuò)誤引起的系統(tǒng)計(jì)算錯(cuò)誤問題。空間和時(shí)間的量子計(jì)算是量子計(jì)算機(jī)，其構(gòu)成實(shí)數(shù)和虛數(shù)，正和負(fù)雙共軛編碼，類似于生物DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙對(duì)編碼。這可以稱為“生物時(shí)空科學(xué)”，類似于“宏觀熵”的“熵”不僅指混沌程度，還指范圍。就“生活”而言，應(yīng)該參考。所以每個(gè)地方和時(shí)間都是一個(gè)范圍。位置“熵”是區(qū)域“熵”，時(shí)間“熵”是熱力學(xué)箭頭“熵”，其次是二元排列，例如N個(gè)子元素和N個(gè)子位，以及N的行列式或矩陣和N系列一個(gè)元排列，其中一個(gè)是矩陣的行列式或量子位，小于N個(gè)子元素和N個(gè)子量子的二進(jìn)制排列 - 比特。這是全息原理，N數(shù)和N？子位的二進(jìn)制排列是可積系統(tǒng)。任何動(dòng)力學(xué)都可以通過具有較低量子位的行列式理論或矩陣(例如N和N序列)來(lái)描述。它可以用數(shù)學(xué)方法證明或探索。

(二)成像特性

基本機(jī)制是通過光波干涉同時(shí)記錄物體光波的幅度和相位。由于全息再能量光波保留原始物體光波的整個(gè)幅度和相位的信息，所以再現(xiàn)象具有與原始物體完全相同的三維特性。也就是說，當(dāng)人們看到全息圖時(shí)，它們將具有與觀看原始圖像相同的視覺效果，包括各種位置視差，其是全息立體顯示器。

(三)技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足

優(yōu)勢(shì)：重建的3D圖像有助于為您的收藏保存珍貴的藝術(shù)材料；在拍攝時(shí)，每個(gè)點(diǎn)都在全息圖中的任何一點(diǎn)。一旦照片損壞，它與它幾乎沒有關(guān)系；全息照片的立體感強(qiáng)烈，形象生動(dòng)，借助激光可以在各種展覽中展示，會(huì)得到很好的效果不足：技術(shù)成本太高，耗材嚴(yán)重；運(yùn)用場(chǎng)景有限，無(wú)法生活化；不同條件下無(wú)法保證一定的安全。

二、創(chuàng)新技術(shù)生活化

3D投影技術(shù)為電子書行業(yè)帶來(lái)了更多“創(chuàng)新點(diǎn)”，尤其是“虛擬書籍”的發(fā)展。當(dāng)用戶到達(dá)“虛擬書”以翻閱書籍時(shí)，虛擬書籍可以自動(dòng)翻閱頁(yè)面并在其內(nèi)容中顯示動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)頁(yè)面擺動(dòng)和聲音效果。視覺沖擊力很強(qiáng)，給人一種魔力感，可以顯示的信息量巨大。3D投影技術(shù)可能成為電子書行業(yè)的下一個(gè)“轉(zhuǎn)變點(diǎn)”。

我們可以使用“3D全息投影技術(shù)”來(lái)“恢復(fù)”教室中的博物館和畫廊，或者在教室中創(chuàng)建近乎逼真的3D游戲體驗(yàn)，例如洞穴，叢林和沙漠。提高孩子們?cè)谡n堂和相對(duì)封閉的環(huán)境中學(xué)習(xí)和解決問題的興趣。學(xué)校，教育的某些地理位置等允許學(xué)生在不離開家的情況下看到立體世界。將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于辦公室，教育和培訓(xùn)將破壞傳統(tǒng)的教學(xué)方法，成為教育史上的技術(shù)革命。

作為一種信息存儲(chǔ)技術(shù)，在信息時(shí)代的任何地方都可以看到條形碼，從小針，筆芯到冰箱，汽車等等。沒有條形碼記錄信息的產(chǎn)品很少，今天的社會(huì)已進(jìn)入數(shù)字時(shí)代，基于全息技術(shù)的條形碼是未來(lái)的必然趨勢(shì)。使用全息技術(shù)制作的條形碼是偽造的。與普通條形碼相比，最明顯的是有抗剪切性。這意味著在日常生活應(yīng)用中，即使條形碼被損壞或被污染，只要它在一定范圍內(nèi)就可以被識(shí)別，這提高了條形碼的可靠性。

三、展望

人們相信，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，全息投影的應(yīng)用將更加普及，普遍適用于生活的各個(gè)角落，而不是現(xiàn)在，但它在商業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。全息投影技術(shù)的廣泛應(yīng)用將導(dǎo)致全息術(shù)的新時(shí)代。為人們的生活帶來(lái)許許多多的變化。

全息技術(shù)是第一個(gè)改變多種科學(xué)技術(shù)發(fā)展的技術(shù)。因此，接受其變化的第一件事是人們與之密切相關(guān)的經(jīng)濟(jì)。由于全息技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，虛擬文化將逐步取代物質(zhì)文化，成為新文化的主流。經(jīng)濟(jì)將以全息發(fā)展，發(fā)展速度極快，經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)更加激烈，各國(guó)人文交流將更加頻繁，產(chǎn)生更多產(chǎn)業(yè)，提供更廣闊的就業(yè)方向，經(jīng)濟(jì)會(huì)在一定的時(shí)間里發(fā)展到一定的高峰。出行方面，全息導(dǎo)航早已提出相關(guān)概念。在全息技術(shù)普及階段，每輛車都將擁有全息導(dǎo)航屏幕，各種窗口將成為全息屏幕，接受每個(gè)人的“問題路徑”。全息導(dǎo)航更便于刑事調(diào)查和追查。此時(shí)，水下全息導(dǎo)航也將迅速發(fā)展，由于全息技術(shù)的技術(shù)支持，水下城市的建設(shè)將在短時(shí)間內(nèi)迅速發(fā)展。

最廣泛使用的媒體全息術(shù)是媒體，各種全息廣告，全息圖游戲，改變所有全息城市的全息音樂會(huì)，兒童將在街頭玩全息游戲，與虛擬人物互動(dòng)，虛擬文化將逐漸成為主流文化。