全息投影技術在信息呈現的應用研究

盧 芊

（中南財經政法大學，武漢 湖北 430010）

0 引言

近年來，隨著科技不斷發展，3D 全息投影技術在社會各領域興起并不斷成熟起來。借助虛擬現實及增強現實技術，能將不同的場景以真實的呈現來模擬還原。在科幻電影中，人們經常會看到全息投影的影子，而在現實中，該技術也逐漸被延伸到舞臺表演、博物館展示等場景。信息傳播中的全息投影技術正在起始階段，其在信息的傳達和獲取方面都更高效、清晰、準確，從根本上改變了單向被動傳播方式，使人具有真正的主體控制地位[1]。

1 全息投影

在20 世紀80 年代，西方國家研發了激光全息技術，并將其進行產業化生產。這種以反射型顯示全息畫面和模壓彩虹全息模式為主要形式的全息技術在商業上得到迅速發展。而全息投影技術由于更適用于人們的日常生活而備受關注。全息投影技術涉足了電影、舞臺、教學及醫療等許多領域。近年來，全息投影技術主要運用于以下方面。

1.1 舞臺呈現

在舞臺呈現方面，全息投影技術的應用效果顯著，其不僅能使舞臺效果更加絢爛，與表演者互動的視覺效果也非常突出。2018 年中央電視臺春節聯歡晚會的舞臺上，周杰倫與蔡威澤合作的魔術表演《告白氣球》運用全息投影技術制造了光影的變幻，營造了亦真亦假、虛實合一的效果，引發了觀眾的熱議。近年來，全息投影技術塑造人物比較成功的例子是一位虛擬偶像“荷茲”。它是一個并不存在的人物，全息投影技術使其出現在比賽舞臺上，收獲了許多粉絲。該虛擬人物的成功佐證了全息投影技術正在走進大眾的生活并被大眾所接受[2]。

1.2 虛擬試衣

在實體店中，普通人試一件衣服，需要將衣服運輸到現場，本人需要在現場進行試穿。而采用全息投影技術的試衣只需要一個遙控機即可操作。顧客只需使用遙控器輕輕點擊，即可看到自己看中的衣服試穿在身上的效果。這種便捷的試衣方式不需要將衣服帶到現實生活中，可以有效地節約人力物力成本。全息投影技術在試衣行業的運用不僅是自身的發展，更是線下服務銷售行業再次發展的新出路[3]。

2 發展的阻礙

2.1 資金投入大

盡管全息投影技術正在飛速發展，但就目前的市場情況來看，國內全息投影技術的相關產品價格較高。全息投影技術主要使用的設備有高亮度設備投影機（或LCD、LED 屏幕），全息膜（全息幕）、舞美特效燈光以及影像融合軟件等。投影儀的價格在10～69 萬元不等，而30 000 流明的設備的價格則更貴。除此以外，舞美的特效和燈光也需要與投影設備配合使用，跟傳統的舞美設備相比，全息投影相關設備的價格更昂貴[4]。

2.2 技術和設備受限

當前，全息投影技術的研究還處于起步階段。該技術的運用受許多空間環境的局限。相比于室內的封閉環境，室外全息技術的使用則會受到天氣的影響，一點點光線的變化都會導致投影的偏差。由于全息技術是由全息膜投射到屏幕中的，所以在惡劣天氣的影響下無法清晰成像。除了環境的影響，全息技術還欠缺相配套的設施。在中國市場中，全息投影技術主要以全息膜為介質，目前還無法實現在沒有任何介質的條件中進行全息投影。

2.3 專業人才少

全息投影是近年來比較新的產業，相比于其他產業而言，全息技術所培養的人才少之又少，其教育線還不夠完整。全息投影技術的實施步驟十分煩瑣，許多畫面都需要專業人士進行設計，設計完成之后又需要不斷地剪輯和編排，也需要大量的優秀人才進行專業性處理。而現如今專門從事或者學習全息投影技術的人才非常少，培養人才的體制也不夠成熟，導致人才短缺。

2.4 缺乏創作新意

盡管全息技術的應用范圍比較廣泛，可以在很多場景看到其存在，但是全息投影的功能表現缺乏創作新意。人們對全息技術的大規模認識主要來自中央電視臺晚會舞美的運用。之后，其他平臺為嘗試該項新技術而進行一味照搬，缺少了創新，影響其多元化的發展[5]。

3 全息投影時代的信息呈現

3.1 特 點

3.1.1 互動性

全息投影支持觸摸屏，并且運用紅外線技術進行肢體捕捉和聲音控制，實現觀眾與虛擬影像的實時雙向互動。在這一過程中，不僅能夠知悉傳達得是否清晰準確，更能使觀眾積極地參與其中。相比于手機觸屏的互動性，全息投影將互動性提升到一個新的高度，將會帶來更精準、高效的信息傳播。

3.1.2 故事性

基礎的信息呈現僅僅是滿足大眾的求知欲，但基礎的信息呈現已經不能滿足現代人的需求，故事性成為信息發展歷程上不可或缺的一個因素。例如，舞臺劇采用全息投影技術，可以制作出更加生動逼真的場景，呈現五光十色的燈光效果，來烘托表演的氛圍，推進情節的演進，使信息呈現更加完整真實。

3.1.3 即時性

在傳統的知識信息傳播中，無論是文字、圖片或者視頻的形態，都無法真正實現“即時性”傳播。傳統信息知識可以多次利用，文字、圖片、視頻都可以保存進行反復利用，甚至可以二次修改再次發布。但全息投影是即時發生并即時消失的，需要在一個特定的時間和地點呈現，是依賴于時空場所的技術。如果不能在現場觀看到全息投影，那么就無法二次觀看，更無法二次修改。

3.2 運 用

3.2.1 醫 學

眾所周知，醫療器械十分昂貴，面臨許多疑難雜癥時，醫生往往無法得到深入的了解和練習，以至于影響到真正的手術操作，而全息投影的出現可以大大提高手術的成功率。該技術可以將人體的細節圖呈現在現實中，醫生可以進行觀看演練。復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院門診護理團隊在2019 年響應國家戰略要求，為學習“卡諾模型”以及分析工業界的“微笑曲線理論”在醫療知識領域的可行性，為更好地滿足門診患者的需求，決定嘗試將全息投影技術運用到眼鼻喉科門診。經過團隊和各專家的不懈努力，在閔行區科委等相關項目的資助下，這項跨界新技術發揮了較大的功效。

3.2.2 教育教學

在教育領域，主流的教學方式基本仍是以黑板寫字為主，白板PPT 為輔。近年來全息投影的普及，使學生能夠擺脫距離的束縛，360°全方位地觀看教師所展示的每一個細節，很大程度上提高了課程教學的效率。比如語文課的《蘇州園林》，教師可以通過全息投影將一座立體的蘇州園林呈現在學生眼前，使課文中的場景能夠真實地展示在學生們眼前，使學生能夠更好地體會文中意境。

4 全息投影的發展前景

3D 全息投影因其“呈現”信息更具互動性、故事性，勢必成為未來信息呈現的更高形態。作為一種新興技術呈現手段，3D 投影技術是對信息呈現的有益補充和升華，其營造出的立體效果與現場氛圍讓人震撼。近幾年，云計算技術日漸成熟，大量快捷的云計算數據使全息圖像的快速捕捉成為可能。

4.1 重視5G 技術對全息技術的推動作用

3D 投影的呈現離不開云計算的快速捕捉和大量云數據的傳輸。5G 技術的應用不僅實現了人機物互聯網的相互交織，其“高速率、低時延和大鏈接”的特點更像是為全息技術量身定制。因此，5G 技術的運用是全息技術進入下一階段的重中之重。對于5G 全息投影技術，在政策方面，國家應發揮政策性、權威性的指導作用；在技術層面，全息技術作為一項前瞻性技術，目前仍處于探索階段，應重視5G技術對全息技術的推動作用，將兩者有機地結合起來，實現更高效的數據傳輸與畫面呈現。

4.2 加大技術資金的投入，完善技術應用

全息投影技術作為新型技術，正處于“嘗試”層面。現階段涉及到全息投影技術的應用幾乎都入不敷出，很難取得收益。由于技術資金投入較少，很難有額外的資金進行創新試錯，因而技術應用一直陷入大消耗的模式。對于這種惡性循環，可以在源頭進行治理。加大技術資金的投入，有利于改善前期弊病，提高數據的轉化和傳輸率，大大降低“錯誤率”。

4.3 大力培養專業型人才

目前，全息投影技術還沒有設立相應的專業教育，更沒有專業人士進行系統的學習，而其資源設計和軟件開發的門檻較高，涉及多門學科的理論和技術交叉。對此，需提升人才的素養并大量培養專業性人才，提供足夠系統化的培養模式來培育人才，并建設一個相對完善的教育體系，使人才培養的時間大大縮短并降低教育成本。

4.4 建立“互聯網+3D 全息投影”呈現模式

受到經費的影響，3D 全息投影設備的全面使用受到限制，尤其是在我國西部地區，甚至可能沒有全息技術的概念，這造成全息技術尚未能被多項學科所融合。互聯網的普及使得數據的觸角能到達全國各地，可形成“互聯網+3D 全息投影”的模式，使全息技術通過錄屏、攝像、直播等各種形式傳達到偏遠地區進行推廣和應用。

5 結語

全息投影技術的橫空出世，打破了連接虛擬和現實的大門，讓人們不用佩戴任何專業設施就能享受到裸眼3D 的效果。但由于這種呈現方式的研發成本過于昂貴，很難進行大規模的普及，甚至連商用都非常困難。現如今，適配于全息投影的應用還比較少，短時間內很難在大范圍看到全息投影的身影，其只能出現在少數場所中。雖然此類新型技術還存在許多不足，但僅僅是一小部分的發展就已經為人們帶來了巨大的變革。隨著科技不斷地發展，這項科技終究會走入人們的日常生活，成為信息呈現的更高形態。