全息成像歷史發展

全息投影1947年，英國匈牙利裔物理學家丹尼斯·蓋伯發明了全息投影術，他因此項工作獲得了1971年的諾貝爾物理學獎。其它的一些科學家在此之前也曾做過一些研究工作，解決了一些技術上的的問題。全息投影的發明是蓋伯在英國BTH公司研究增強電子顯微鏡性能手段時的偶然發現，而這項技術由該公司在1947年12月申請了（號GB685286）。這項技術從發明開始就一直應用于電子顯微技術中，在這個領域中被稱為電子全息投影技術，但是全息投影技術一直到1960年激光的發明才取得了實質性的進展。

全息成像3D投像

完成攝影后，在放映室里，3D電影源投放在一定角度的銀幕上，觀眾需要帶上3D眼鏡觀看。仔細觀察3D眼鏡，會發現左右鏡片上有密集而細小的朝向不同的條紋。左鏡片是縱紋，右鏡片是橫紋。正是這些條紋，才能看到美妙的3D立體圖。

完成攝影后，根據“雙目效應”，需要將圖像分解，讓左眼只看見偏左的畫面，右眼只看見偏右側的畫面，這樣才能使大腦產生遠近的判斷而生出立體感。在放映時，偏左的畫面和偏右側的畫面所用的投射光是不同的，雖然顏色畫面一樣，但投影用的光的傳播方向是不同的，偏左畫面用的是縱波光（光波沿縱向傳遞），偏右畫面用的是橫波光（光波沿橫向傳遞），由于偏振光的特點（物理選修3-4 第十二章 第三節）縱波光只能穿過縱紋，不能穿過橫紋，因此，透過左鏡片，只能看見偏左側的畫面，同理與右鏡片。

由此，重疊的畫面被分解，左眼只看見偏左側的畫面，右眼只看見偏右側的畫面，由于雙目效應，便產生了遠近感和立體感。

全息成像技術誤區相關

全息的概念在國內擁有良好的群眾基礎；科幻電影里看見漂浮在空氣中的顯示器，常被大家稱為「全息顯示」；既然「全息」的群眾基礎這么好，很多商家在宣傳透明顯示和3D顯示相關技術的時候都會加一個「全息」的藝名，例如上賣的投影「全息」膜；例如科技展廳內常見的金字塔「全息」展示柜，甚至如微軟的HoloLens也只是雙目立體虛像顯示，而非「全息」顯示器（雖然有光波導和光柵部件），因此導致國內對「全息」的認知有著普遍的誤解。而事實上當我們需要判斷看見的「全息」投影是否是真正的全息時，只需知道有無全息圖即可。

全息成像讓虛擬籃球拍起來像真球

如何做到逼真的籃球彈跳觸感？研究團隊打造了一個帶有氣動觸覺反饋設備的偽全息投影。

▲用于交互式立體顯示的帶有氣動觸覺反饋的偽全息投影如圖，其開發的系統有3個主要組件，分別是偽全息顯示、手勢識別模塊和觸覺反饋設備。這些組件被連接到主計算機，并通過基于Unity平臺的內部構建程序進行控制。其中，偽全息顯示基于Pepper的投影方案，創造了一種物體“漂浮”在空中的錯覺；手勢識別模塊使得用戶可用手勢與虛擬對象進行交互。除了視覺反饋外，該系統通過提供觸覺反饋來提供更真實的交互感。其觸覺反饋設備名為Aerohaptics，當用戶操縱虛擬物體時，該設備使用指向用戶手上的加壓空氣噴射，來觸摸感覺，同時它還提供位置和強度控制，以適應各種交互場景。根據全息投影與用戶之間的交互性質，Arduino控制器單元可區分多種操作模式，包括恒壓模式、手部標志選擇模式和手部跟蹤模式。在恒壓輸出模式下，無論手的空間位置如何，系統都會向用戶提供恒定的氣動反饋，即用戶會感受到相同的壓力。在手部標志選擇模式下，算法可以選擇用戶手的哪個部分（共6個標志，每個指尖各1個+手掌上1個）是跟蹤系統的目標，系統可以準確地提供氣動觸覺反饋給不同的手部標志。