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网上所传的《谷歌黑科技全息投影裸眼 3D》视频是否真实？
写在前面：上了知乎日报，非常感动。同时也有越来越多质疑的声音出现，这很好，理性讨论问题正是我所钟爱的知乎氛围。我把出现频率比较多的问题直接更新在前面，也欢迎大家更多的思考和质疑：Q1：这家公司使用的并不是全息技术，是国内媒体标题党误读了。A1：没错，包括媒体在内的许多人无法分辨什么是全息，而把各种立体成像技术都划归为全息之列。这也是我写下这个答案进行简单科普的原因。Q2：谷歌投资了五亿美金就换回一堆假视频？A2：谷歌当然不会这么傻，我也很爱谷歌。这家公司是做AR设备的，换句话说，并不是要用裸眼技术做。这个视频只是概念片而已。我对Hololens之类的设备非常看好。Q3：目前的裸眼设备能否实现视频中的效果？A3：视频中球场中央看不到设备，排除高速转镜的技术。所以这样大体积，视场角又这么大的（从视频来看，至少180&），目前没可能。Q4：那么到底什么才是真正意义上的全息技术？A4：传统的全息需要经过“干涉记录，衍射重现”两个步骤实现。如今有了高计算力的计算机，干涉记录的过程可以通过数学计算实现，省下大量成本。但“图像重现”过程一定经过衍射，而不是简单的投影或者反射。全息的优势在于记录了物体光场的相位，与现实世界物体的光场更相符。Q5：Magic Leap用的技术与全息一点关系都没有，你应该分析一下他们的专利，具体用的什么技术，而不是写一堆N年前就看过的东西。A5：只能说我们答题的侧重点不同。有人觉得我写下的都是些常识，完全没必要；但也有很多人对这个领域并不了解，对这些所谓“N年前”的东西没有过接触，科普的意义不就是给后者变成前者的机会嘛！Q6：有生之年还能不能看到真正的全息投影大规模使用？A6：冒昧地问一下，您贵庚？————回应质疑结束的分割线————没想到睡前随手一答，大家还很感兴趣。回复一些评论和私信的时候，我在下面问题中曾经提到的这种感觉越来越强烈了：为什么有很多研究人工智能的专家认为人工智能会对人类存亡造成威胁是无稽之谈？ - 看风景的蜗牛君的回答“越是在某个领域内做久了的人，越是会对领域的划分异常准确和敏感。举个例子来说，有的朋友们经常和我讨论如今商用的种种立体成像技术，他们会统称这些技术为’全息‘”。为此我决定将市面上种种裸眼伪全息技术的原理简单介绍一下。大家将来如果看到类似的所谓“裸眼3D全息”的产品，原理不了解的可以私信给我，如果我恰好了解的话，会抽空一一更新在后面；我不懂的话，咱们就一起去弄懂咯。PS：首先声明，许多产品虽然没有利用到真正的全息技术，然而考虑2000到目前的技术条件，其效果算是很棒的。我的原理介绍完全没有贬低的意思，仅为给大家简单科普而已。PPS：原理介绍仅针对裸眼设备，HOLOLENS和谷歌眼镜等现实增强设备就不写了，否则太多太多了。——————原始答题的分割线——————假的。而且非常假。立体动态全息还停留在实验室初级阶段，主要通过空间光调制器（Spatial Light Modulator, SLM）实现，就是下图的小玩意儿。
业内做的比较好的是HOLOEYE家的，上图中右侧亮的拇指盖大小的那一块相位型SLM售价十万人民币以上，要搭建一个稍微能看得过去的系统——例如生活大爆炸中某一集投射出个小地球啥的（其实现实做到的要小得多）——没有百万美元是做不到的。
如下图所示就是SLM阵列设备，全都是钱啊！
不仅仅是成本，计算全息所需的计算量极大，立体比平面的计算量更大，学者们提出了很多算法，类似于切片法、查表法等等，但是无论如何要动态演示对目前的计算机都是个严峻考验（这里说的计算机是至少64核内存128G的工作站，家用计算机就不必考虑了）。
动态全息不是我的研究方向，但我还是用SLM随便做了一个二维全息图，给大家举个例子：
这幅图面积只有几毫米，所以用CCD放大了。是不是觉得有些失望？这能叫全息？但现实就是，这是货真价实如假包换的全息。增加点阵数量（就是多花些成本）可以提高清晰度，使用三基色组合可以实现彩色，这些都实现了，只不过效果比电影里的视频中的差太远太远了。
给大家看个尺寸大一些的实验室3D彩色全息的例子：
上图这个样子的效果，已经使用了240亿个像素点……全都是钱啊！上图这个样子的效果，已经使用了240亿个像素点……全都是钱啊！
千里之行始于足下嘛╮(╯▽╰)╭
PS：题目问的是全息，我就答全息了。但其实裸眼3D动态显示技术不只全息一项，不少其他技术目前实现的效果已经可以商业应用（如舞台和展会），而且被有意无意地冠以“全息”之名罢了。但是从前景看，最诱人的还是全息技术。
——————开始更新伪全息裸眼设备的分割线——————
1、第一类：投影机（显示屏）+半透膜的形式
这类技术简单描述的话，其实与大家平时看到的投影机+幕布放映方式没有本质区别，只不过幕布换成了半透明的薄膜。这项技术的关键就是那层半透明的薄膜，技术含量还是挺高的。一方面要保证部分光可以透过，幕布后面的物体可以看得见；另一方面要有一定的漫反射，能够将投影上去的图案让大家看得到。在环境光很暗的条件下，薄膜几乎看不见，投影出的图案就像悬在空中，很科幻。
此类装置多见于舞台和展览，最广为人知的便是初音未来演唱会。
这项技术的典型变种就是今年央视春节晚会上李宇春的节目，使用的叫做“45&投影膜”，原理图如下：
地面上有一个屏幕，然后钢架上架设一个45&倾斜的半透半反膜，其实根据初中物理学到的光学知识，大家就会明白，把半透半反膜当做一个镜子，那么地面屏幕上显示的东西恰好会被反射到观众的眼睛里，看起来就像是立着的。在环境光很暗的情况下，效果还是很惊艳的。
下图就是舞台在布置反射膜时候的施工图：
2、第二类，投影机（显示屏）+高速转镜
上面第一类装置其实并没有实现真正的立体显示，本质上与我们看2D电影没有区别，实际上没有立体效果，而且最佳观看角度是有限的，并非360&全景。
在此原理基础上继续考虑，45&反射的装置改进一下，如果在?1000?个角度都加一个类似的反射薄膜或者反射镜，而且各个角度反射的光，恰好是人眼在这个位置应该看到的物体的样子，不就实现360&立体显示了吗？
现实中的确实现了这样的装置，投影机（或者屏幕）计算好不同角度应该显示的物体的样子，然后在中央设置一个高速旋转的镜子，将光反射出去。这样无论人在哪个角度观察，由于视觉暂留作用，都会看到物体真实的样子，仿佛一个真实物体悬在半空中。
不过装置一定要加透明罩的，否则镜子甩出来可就麻烦了……这项技术效果上其实是目前最接近于科幻电影中“全息投影”的样子，但是不能用手摸。
3、视觉障壁（Parallax barrier）
另一项大家津津乐道的裸眼3D技术是任天堂3DS采用的特殊屏幕。大家都有看3D电影的经验，每个人佩戴一副3D眼镜，电影院提供的是偏振式，家用的往往是红绿或者红蓝眼镜，其实原理上都是让左右眼视觉信号隔绝，分别看到不同的、有一定视差的影像，从而产生立体效果。
在屏幕前要通过裸眼方式实现左右眼视觉信号的隔绝，要使用到视觉障壁技术。其实就是在LCD屏幕前加上一层挡光的“栅栏”，设计宽度和位置恰好让左眼与右眼接收不同的光线，如下图所示：
这样一来，裸眼就实现了以前需要佩戴眼镜才能实现的3D效果。这样一来，裸眼就实现了以前需要佩戴眼镜才能实现的3D效果。
当然从上图可以看出，这项技术对眼球的位置要求很高，所以虽然原理上没问题，但是应用这项技术的更多还是任天堂这种做游戏机的公司，而不是生产电视机的企业。毕竟，看电视的时候总不能要求人必须做到某个特定位置嘛！而且人多了一起看电视谁坐最好的位置也会引起家庭纠纷啊……
先更到这里吧，想到其他的了再继续写。
(本文来源：知乎每日精选
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用微信扫描二维码分享至好友和朋友圈投影机实现3D效果分三种，一是主动式3D技术，二是被动式3D技术，三是裸眼3D技术。（1）主动式3D主动式3D的先决条件首先是需要投影机本身就带有3D功能，且观看者需要配戴主动式3D立体眼镜。主动式3D主要是通过提高画面的刷新率来实现3D效果的，通过把图像按帧一分为二，形成对应左眼和右眼的两组画面，连续交错显示出来，同时红外信号发射器将同步控制快门式3D眼镜的左右镜片开关，使左、右双眼能够在正确的时刻看到相应画面，让观众看到3D的立体效果。主动式3D优点：◆画面残影少、3D效果突出。◆实现相对较容易，屏幕成本低。◆设备一次性投入相对低。主动式3D缺点：◆主动式3D投影机价格比普通投影机高。◆主动式3D眼镜价格偏高，每幅大概在200、300元左右，并且眼镜是需要充电的，镜片每秒各要开合50/60次，即使是如此快速，用户眼镜仍然是可以感觉得到，如果长时间观看，眼球的负担将会增加。◆亮度大大折扣，带上这种加入黑膜的3D眼镜以后，每只眼睛实际上只能得到一半的光，因此主动式快门看出去，就好像戴了墨镜看电视一样，并且眼镜很容易疲劳。◆角度倾斜时得不到3D画面。（2）被动式3D被动式3D投影就是用两台投影仪实现，分别播放左右眼的片源，并且在投影仪前加上偏振片或者红绿、红蓝的玻璃等，配合合适的眼镜，从而使左右眼只能分别看到各自的片源，而达到3D效果，这种眼镜就相对便宜了，红绿眼镜也就几十元。被动式3D优点：◆3D眼镜价格相对便宜，长时间配戴没有疲劳感，不用充电。◆可视角度大，亮度好。被动式3D缺点:◆设备一次性投入高,单个画面需要用两台投影机实现双击叠加，如果画面大则实现技术难度增大。◆对屏幕增益要求很高，目前市面上的屏幕能实现3D效果的只有高金属的硬幕或者软幕。（3）祼眼3D 裸眼3D技术，也就是不通过任何工具就让左右两只眼睛从显示屏幕上看到两幅具有视差、有所区别的画面，将他们发射到大脑，人就会产生立体感。它同眼镜式3D技术一样也是利用了人眼的视差原理，通过给观看者左右两眼分别送去不同的画面，从而达到立体的视觉效果。现在的3D技术，无论是主动式还是被动式，一个共同的特点是必须佩带专业眼镜才能达到3D的效果，但是，长时间配戴眼镜观看容易引起头晕、疲劳等不适症状，因此，裸眼时3D 技术应运而生。它将会是3D技术的发展趋势。最新公告：亲爱的企业朋友您好！ 现加入环球视听网会员（800/年）免费在环球视听平台跟微信平台给企业发布新品资讯。免费帮助企业搭建微官网、微商城，帮助传统企业更快的拥抱互联网，多一个推广销售渠道。我们的宗旨是携中国企业走向世界，引世界科技进入中国！　
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&&&&●&裸眼3D的前景如何？&&&&裸眼3D虽然在3D效果的实现上摆脱了3D眼镜的束缚，不过在分辨率、可视角度以及可视距离等方面还存在一定的局限性。前段时间市场中比较火热的3D&BOX便是一款具备裸眼3D功能的型智能电子产品，能够实现多角度的裸眼3D效果，从应用角度来看应该算是目前成绩较好的裸眼3D设备。裸眼3D&BOX&&&&&能够实现裸眼3D的技术包括光屏障式3D技术、柱状透镜技术、指向光源技术以及多层显示技术等。光屏障式3D技术与佩戴3D眼镜的偏振式3D技术类似，主要通过使用开关液晶屏+偏振膜+高分子液晶层来形成一个90度角的垂直条纹系列，从而达到正面视觉上的立体3D效果。而柱状透镜技术则是采用类似水面折射的原理来实现3D显示。与前两者不同，指向光源技术不是倚重角度错觉来实现立体显示效果，而是将3D图像以排序的方式进入观看者眼中，形成左右眼的视差，从而实现3D显示。裸眼3D符合当前的市场需求&&&&从当前3D显示效果的市场需求来看，裸眼3D的发展前景值得肯定。不过在实现裸眼3D效果的相关技术方面还需要进一步研发和完善。而且裸眼3D的应用领域不只是显示方面，在文物展示、地产展示、军事模拟等方面也能够有所应用。&&&&总结:&&&&3D技术是目前很多显示设备必备的功能之一，也不例外。在投影机中，3D投影技术还衍生出了很多分支，但在效果显示上大同小异。现在不论是那种3D技术都需要佩戴3D眼镜，这使得用户对裸眼3D效果的呼声也越来越高，相信随着技术的发展，裸眼3D会最终代替传统3D显示效果，并进驻各大显示领域。
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