基于激光技术的全息动画：将科幻电影场景搬进现实

2021-06-03 09:40

近日，杨百翰大学（BYU）的研究人员展示了一项新技术，该技术能够将由激光创建的全息图像动画化，相比他们在2018年展示的光学陷阱显示器更加让人惊喜。

目前，人们大多时候都需要借助一个特殊的屏幕来显示3D全息图，并且呈现3D效果的空间也十分有限。图像看起来确实存在于三维空间中，但如果站在另一个角度，我们可能什么都看不见了。针对此，BYU的研究人员采取一种全新的技术来展示图像，在该技术中，激光器取代了屏幕：一个看不见的激光器操纵着在空中漂浮的非透明微小粒子，另一个可见的激光器用不同的颜色照亮通过预先设定路径的粒子。这时人们肉眼看到的似乎是一个漂浮的图像。

三年来，BYU的研究人员坚持对光学陷阱显示器技术进行研究和改进，这使得比亚迪大学的研究人员能够在此基础上提升图像的展示效果：在观察者的眼前实时播放动画。比亚迪大学研究小组利用该项技术展示了迷你版的星际迷航大战，并且还配有模拟爆炸效果，看起来就像《创战纪》中的矢量动画。甚至连Obi－Wan和Darth Vader决斗时所用的光剑都采用激光制成，展示了十分惊人的视觉效果。

另外，研究人员还想出了全息动画与真实物体互动的展示方法，比如一个动画人物围绕我们的手指走一圈。基于光学技巧（如透视和视差运动），当全息图投射在我们眼前时，其可能看起来比实际情况大得多，所以在智能眼镜研发方面似乎也存在着一些尚待挖掘的有趣应用。

尽管这项新技术给人们带来了一种全新的视觉体验，但由光学陷阱显示器产生的全息图是非常微小的，人们需要利用带有微距镜头的相机，甚至是显微镜才能看到详细的效果，基于一束激光操纵一个微小的浮动粒子的模式，呈现的尺寸必须是非常微小的。

为了解决这一问题，研究团队正尝试将多个移动粒子组合起来以调整显示图像的大小。这项新技术为科幻电影或者小说的现实化提供了可能性，除了能够带来新奇有趣的呈现效果之外是否还有更广阔的应用领域呢？我们拭目以待！