全息影像技术论文
请选中您要保存的内容，粘贴到此文本框 2015羊年春晚全息投影技术详解
2015年羊年春晚，《蜀绣》成为科技含量最高、造价最高、关注度最高的节目之一。春晚剧组利用三维立体投影“复制”出李宇春的三兄弟：李宇夏、李宇秋、李宇冬，其在表演中所利用的高科技技术为全息投影技术，全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻像，还可以使幻像与表演者产生互动，一起完成表演，产生令人震撼的演出效果。
作为光电技术发烧友的CIOE小编也从各个渠道了解了这种技术：全息投影技术(front-projected holographic display)也称虚拟成像技术，是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。投影设备将不同角度影像投影至一种国外进口的全息膜上，让你看不到不属于你自身角度的其他图像，因而实现了真正的全息立体影像。
全息技术第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，记录的难题早在1947年就被攻克。一般的三维图只是在二维的平面上通过构图及色彩明暗变化实现人眼的三维错觉，而全息影像则包含了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息，观察者可以多角度来观察图像在不同角度的形态变化，如同有个真实的物体在那里一样。当然，现在的技术已经不再局限于记录真实的影像，还可以制作完全虚拟的三位数字影像。
全息技术的第二步：利用衍射原理再现物体光波信息。这在2001年才取得突破。主要归功于全息膜技术的诞生，使三维图像的再现成为可能。依靠这薄薄的透明膜，无论是T形台上的流光溢彩，还是舞台上虚幻影像，都可实现。随着全息膜的技术进步，现在一些全息膜里面有许多细细的线路丝。人们通过手指触摸，就能与全息影像进行互动。
了解完全息技术，我们再来看三维全息投影技术，通俗影成像"，类似于大自然中的海市蜃楼，是一种无需配戴3D眼镜的裸眼3D技术，原理是通过不同数量的投影机把真实影像或事先经过精心制作并具有立体效果的数字影像均匀对称的投射在成像膜上。经过光的衍射和折射，再现三维影像，将三维画面悬浮在实景的半空中成像。
商业上常用的全息技术大致可分为两类：一类是背投方式，投影机直接将影像投射到全息膜上。另一类是利用反射，将投影或LED图像反射到呈45度放置的全息膜上。全息投影是以空气或其他立体作为光的反射介质，即使用带有弧度的玻璃也是无法实现360度可视的，一定会有视线死角的，无论选择哪种投影方式，最重要的是考虑现场环境。如果我们希望物体看起来真实的话，周围的灯光、舞台与观众的距离、物体的比例大小等因素都是需要考虑进去的。
关键词：全息虚拟影像技术,舞台设计,应用,变革
以计算机技术应用为基础的第三次工业革命浪潮对人们的生活无论是深度、广度方面都产生革命性的变革与影响, 也彻底改变人们的生活方式与思维习惯。对于传统戏剧艺术比较悠久的中国来说, 数字技术的出现也让我们面临着前所未有的考验与压力。全息影像技术作为一种新的技术手段大大拓展了舞台设计的美学基础与假定性的突破。不仅拓展了舞台设计传统意义上的时空演绎局限, 也给观众营造出异样的视觉体验。使得富有传统艺术感的舞台设计更加具备现代感与时代感。“全息”投影数字技术的应用所产生的艺术效果与作用以及作为全媒体时代背景下在舞台设计领域的应用必将为其带来一种全新的审美态度与审美法则。
一、关于全息投影数字技术本身
全息投影数字技术也被称为虚拟成像技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实三维图像的记录与再现的技术:作为一种近年来新兴的高科技技术最初由英国科学家斯盖伯发明, 并广泛应用于社会生活的诸多领域。全息投影技术突破了传统意义上舞台设计视听语言的限制, 广泛拓展了舞台设计空间成像、纵深以及空间感和透视感的营造, 从而被广泛应用于舞台设计中。不仅可以产生立体的空中幻想还能使其与表演者产生互动, 拓展了观众与表演的观演关系, 创造出令人震撼的演出效果, 因此被广泛适用于多种大型的舞台设计工作。捷克舞台设计家约瑟夫·斯沃博达曾说过“戏剧意味着活动和运动, 它是活的东西”因此, 他经常使用光柱、光幕。光墙和镜面反射、投影等一系列纯粹的舞台光的造型创造出“光的戏剧”。全息投影技术不仅仅在舞台设计领域, 更是广泛应用于广告、演出、时装表演等领域。全息虚拟影像技术运用于音乐演唱会能营造震撼的视觉效果表明其以一种全新的方式融入到大型的演艺活动中强烈的冲击着传统意义上舞台设计中声光视听语言的审美态度。
二、传统意义上的舞台设计与艺术审美
舞台设计是一门广泛融合了绘画、文学、表演、音乐、建筑等多种元素的综合艺术形态, 它们共同围绕舞台特有的艺术空间营造出一个主题氛围。舞台设计是在特定的美学思想与法则支配下对演出空间的构建与组合, 不仅仅是单纯的空间、形状、质感、活动与造型而是蕴含着深刻的哲理内涵。纵观舞台设计的发展大致经历了平面化、静态化、讲究画面感的装饰性透视布景到写实主义布景, 最后发展到与演员有机结合的立体装置布景。相较于传统舞台较为单一的表现形式, 现今以交互性为主的舞台设计形式结合了较为先进的新技术与材料, 舞台成为整个设计空间中时空的融合载体。随着科技的迅猛发展, 当代的舞台设计在传承与革新中, 不断的呈现出多元、多样、开放与创新的倾向。使得全息投影技术在舞台设计中的应用成为必然。
三、全息投影技术对舞台设计的突破
全息投影技术在舞台设计中的运用突破了传统意义上戏剧表演的局限, 实现产生视幻觉影像与演出互动的双重效应, 即达到了震撼人心的艺术功效又解决舞台设计中难以实现的真实场景。丰富了舞台剧的表现形式并一定程度上影响着演员与观众的观演关系。使观众更加深刻的体会到舞台戏剧故事的内涵。伟大的舞美艺术家京特·施耐德 - 西姆森对全息摄影术与立体灯光投影有着深刻的研究。在《世界末日之剧》中, 投影在演出中创造一种电影式的图像不仅能够表达来世、而且能够在舞台上表达整个世界乃至更多。《霍夫曼的故事》中他创造性的运用了全息影像的技术, 日光下的房间和幽灵投射出微色或者微红带紫的影像, 给观众营造出一种错觉的形式, 他的这种创造也引领其步入艺术创作的高潮期。在施耐德 - 西姆森看来, 光是一种表达的媒介, 激光成像、投影与全息成像技术是戏剧信源到达信宿的信道系统载体, 具有丰富的外延与内涵。
动作环境与故事背景的再现, 全息虚拟影像技术在舞台中的创新性使用可以戏剧性的表现出物体与大型场景的迷离效果, 为演员营建一种恰如其分的戏剧氛围而使其快速投入演出。这种新技术的革新打破了传统戏剧演出中交代事件发生的故事背景而设置专门的人物、事件与场次的陋习。在演出的过程中, 可以借助全息虚拟影像技术通过影像的方式同步进行戏剧背景内容的交代, 即增加了观众的观赏性诉求也大大拓展了戏剧的“观演关系”。《牛郎织女》在国家大剧院的 (下接第136页) 演出中就采用了全息虚拟影像技术的运用, 整个剧场犹如天宫仙境, 创造出一种亦真亦幻的视幻觉效果给观众的感官造成强烈的震撼。戏剧要实现真正的电影式时空转换自由同时又对观众的观看不造成困扰就不得不注意时空转换的艺术化改造与升级。雅罗斯拉沃·马力纳就是一位特别注意时空形式与变化的舞台设计大师, 他在许多演出中创造新的空间关系, 比如把观众置于布景之中或者采用不同的舞台设计材质、转换表演空间和表演者的不同关系。《公主盛宴》中皇宫的大殿与城门以及宫内多个处所之间的快速相互转换自然而流畅。尤其是全息投影技术在厨房房间背景的创新性使用生动而富有情趣, 蝶飞凤舞即时把观众带入剧情。
现代舞台戏剧往往不乏深刻内涵的戏剧作品仅仅通过演员的表演和对话是难以得到很好的表达的、全息虚拟影像技术可以将动态的影像形式展示出来, 使抽象的内容变得更加具体、生动。既能增加观众的感性认知也使得戏剧主题得以深化、气氛得以有效的渲染, 可以很好的带领观众从现象到本质进行戏剧思想与内涵的广泛理解。
四、结语
全息虚拟影像技术已经广泛应用于电影制作与拍摄的多个领域。相比较而言尽管全息影像技术的使用会产生极具画面感和视觉冲击力的效果, 由于资金以及技术等因素的诸多限制, 在戏剧舞台设计中的应用还并不广泛, 现如今在大型的综艺晚会中应用相对比较多, 例如龙年春晚诸多节目中就广泛使用了全息投影技术。然而其产生的艺术效果和反响是不容忽视的, 全媒体时代背景下, 随着技术的不断革新和发展其必然会应用于更多的戏剧领域中开拓出更广阔天空。
关键词：全息影像技术；数字全息；媒体艺术
1 全息影像的概念与原理
全息影像，英文是Holographicimage。其中“全息”一词出自于希腊文字“holos”，即全部的信息。其原理是物光和参考光在记录干板上产生干涉，记录干板的折射率随干涉强度发生变化形成光栅。而后利用再现光照射光栅，使形成的衍射光与物光信息一致，从而生成逼真的立体影像。原则上它的每一部分都能再现原物的完整图像，除此之外，全息图还记录了物体的振幅、亮度、相位、外形分布等信息，所以称之为全息影像。全息影像是真正的三维立体影像，即使受众不使用立体眼镜或其他观影辅助设备，也可以在不同的角度裸眼观看到三维立体影像。
2 全息影像的发展历史
全息影像的发展共分为四个重要阶段，第一阶段是全息技术的萌芽时期。1948年，匈牙利学者丹尼斯·加博（Dennis·Gabor）提出了全息摄影术（Holography）的成像概念，并制作了世界上第一张全息影像，此举标志着全息技术的诞生。由于该项发明，丹尼斯·加博教授获得了1971年的诺贝尔物理学奖。在这一阶段，制作全息图像使用的光源是汞灯。但是由于共轭问题和汞灯光源的相干性限制，在20世纪50年代中期，全息影像技术的研究一度遭遇到瓶颈。60年代后，随着激光器的发明，全息技术应用光源的相干性得到极大提升。曾经一度陷入停滞的全息技术开始出现进展。在1962年，美国人雷斯（Leith）和阿帕特尼克（Upatniek）将通讯领域当中的“侧视雷达”理论（side-lookingradar）应用到全息影像技术中，发明了离轴全息术。这一技术的问世，有效提升了全息图的成像质量，从而带动全息影像技术进入了第二个发展阶段。
3 全息影像的艺术特征
随着全息影像的兴起，世界引领出一种崭新的艺术形式——全息影像艺术，通过艺术家们不断的完善和沉淀，如今这门艺术已经确立起来。全息技术正以其独有的魅力，使人们深入更为震撼的审美体验中。
3.1 全息影像的美学特征
全息影像作为一种连接现实与虚拟的媒介工具，暗示着人类与虚拟世界互动的亲密性。正因如此，全息技术成了新艺术灵感的来源，也形成了新的美学特征。
首先，全息影像具有“感性美”。它的出现增强了观众的视觉直觉，超越了对传统影像的感官体验，使图像作品与观众的心灵更加贴合。而使用全息技术的设计师和艺术家们，也越来越清楚地认识到艺术品与观众互动的重要性，变得更专注于感性美塑造。同时，全息影像具有“意识美”。全息技术中的艺术探索使我们能够更加深入于意识。借助于先进的全息技术，艺术这种心灵活动能够更透彻地进行释放和表达。当艺术融于全息技术中时，也提示着我们如何在科技与自然、虚拟与现实间寻找精神意识上的平衡。
3.2 全息影像的设计特征
设计是一种基于现实应用基础上的艺术创造。全息影像的出现无疑为设计这门艺术提供了更宽泛的可能。全息影像体现的第一个设计特征是“应用性”。时至今日，全息影像的应用范围从最初的全息摄影扩大到电影、电视、展览、舞台设计、水下探测、文物资料保存等各个领域，在人类的生产和活动中逐渐释放出它惊人的影响力。2011年4月，著名奢侈品牌BURBERRY创意总监克里斯托弗·贝利（christopherBailey）在北京耀莱新天地进行了一场别开生面的时装秀。人们惊奇地发现，在台上行走的不是真实模特，而是一幅幅模特全息图像。克里斯托弗·贝利运用全息摄影与数码投影技术，让虚拟的模特们瞬间变成雪花。完美地体现了全息影像在服装设计领域的应用性。全息影像体现的第二个设计特征是“创造性”，创新和创造是设计的核心和灵魂，缺少创意的设计将失去价值。全息影像技术不仅是设计手段上的创新，它所体现的互动性以及与虚拟世界间的连接也吻合了大众求新求异的审美喜好。全息影像的第三个设计特征是“市场性”。设计由于具有应用特性，所以受市场规律影响。例如，设计中的功能主义和实用主义，就是市场需求对设计美学产生影响的有力证明。设计向来是与市场需求密不可分的，全息影像应用的宽泛性决定了全息影像市场的庞大规模，同时全息影像的创造性也吸引了众多受众的拥趸。2013年9月，通过全息影像技术，已故著名歌星邓丽君“走上”周杰伦演唱会的舞台，演唱了3首歌曲，台下观众惊呼一片，纷纷赞叹全息技术的逼真和神奇。
3.3 全息影像的数字媒体特征
回顾整部传媒历史我们会发现，传播的媒介日益丰富，传播行为也日趋自由。数字变革使新媒体成为了我们传播媒介的主流。与单向性的传媒相比，新媒体实现了数字化集成与管理，以及艺术元素间的整合与互动，传播平台也更趋于大众化。与数字媒体一样，全息影像也具备大众性与交互性。新媒体与全息影像在某种程度上，都是把美的创造者和接受者更亲密地联系在一起，提高了受众的接纳度与参与程度，实现感官上的完美体验，从而诞生出新的审美特征。这样的审美特征就不仅仅是流于静默的观赏和沉谧的思考，而是积极的动态的交流与互动。
4 全息影像技术在数字媒体艺术设计中的应用
全息影像技术以其记录信息完整，且具有高纵深感和高清晰度的特性，突破了传统影像艺术中声、光、电的局限性，带给人以强烈的空间感和逼真感，并广泛地应用在数字媒体艺术设计领域的各个专业方向中。
4.1 全息影像技术在摄影中的應用
全息摄影是一种能把来源于被摄物体的光信息全部记录下来，等到需要时再现出此光波的技术。2010年参与上海世博会的多个国家馆内都可以看到全息摄影技术的实际应用。例如，白俄罗斯馆将乌克兰国家博物馆中的收藏文物以全息影像技术的方式，将珍贵的国宝以立体的形象呈现在观众面前，这不仅解决了运送文物的昂贵保险和运输费用，并且避免了实物受损，同时又让现场的观众身临其境地鉴赏到了远在异国他乡的珍贵文物，一举三得。无独有偶，在日本、泰国、印度等多个国家场馆内，都出现了全息摄影技术的身影。
4.2 全息影像技术在影视中的应用
全息影视诞生在全息摄影发展的基础之上。全息影视，即利用全息影像方法进行制作和再现的影视作品。观众可以在不佩戴立体眼镜等任何辅助设备的前提下，裸眼观看到立体影像。全息影像很早就在电影上出现过，1976年，苏联电影研究所就曾在一块2×2米的全息幕上放映过一小段全息电影。早期的全息电影技术比较复杂，拍摄时所照射的激光也会伤害演员。进入数字全息阶段之后，全息影视被更多地应用在舞台设计和T台展示领域中。
5 全息影像在数字媒体艺术设计领域内的发展前景分析
5.1 全息影像技术在数字媒体艺术设计领域内的发展优势
全息影像的产生极大地开拓了艺术设计领域的想象力与创造力，为人类打造了一个真实的虚拟世界。例如，透过全息影像技术，人们可以模拟行走在荒芜的星球，或者游戏中的怪物突然出现在街道上和路人招手。全息影像的诞生满足了人们对于幻想中的世界渴望而不可及的追求。以目前所发生的巴宝莉走秀案例、迈克尔·杰克逊复活案例等其他各种案例分析，全息影像在普罗大众中的接受程度还是相当之高。这也为全息影像的进一步发展奠定了市场基础。
其次，由平面转向立体，由二维转向三维是数字媒体领域的大趋势。追求更逼真更完整的体验让数字媒体艺术设计的三维化变成了大势所趋。在平面设计软件PHOTOSHOP和二维动画软件FLASH都添加了模拟3D功能模块的趋势之下，数字媒体很难不去正视全息影像所带来的超逼真立体感受。从2D到2.5D再到2D状态下的模拟3D，接下来模拟3D到全息3D的转变似乎也开始顺理成章。无论是哪一次转变，其实也都契合了时代和数字媒体学科发展的时势与要求。
再次，全息影像技术的应用领域还在不断扩大，除去数字媒体设计领域之外，能应用到全息影像技术的学科还有很多。这也从需求的角度上促进了全息影像技术的发展，而数字媒体艺术设计领域内的全息影像应用，也有可能由此搭上了全领域发展全息影像技术的顺风车。
5.2 全息影像技术在数字媒体艺术设计领域内的发展阻碍
除去之前所说的优势，全息影像技术在数字媒体艺术设计领域内的发展，还是有可能会遇到一些瓶颈的。
阻碍之一是由于目前技术方面尚有欠缺，全息影像技术对环境与光线的要求都非常苛刻，许多全息影像都只能在特定环境和光线下完成。例如，由全息技术衍生的空气投影成像技术，这种投影成像系统可以在气流中产生具有互动功能的三维影像。但是这套气体投影系统投射出的影像会随着空气流动而摆动，成像画面不稳定，容易出现晃动的感觉，而且在强光干扰或速度过快的情况下会出现故障。这一缺点使其在户外的应用范围受到了一定阻碍。
阻碍之二是虽然全息影像的制作成本普遍降低，但是最尖端的全息技术主要由少数发达国家中的个别企业所掌控，且造价不菲。这无疑对全息影像的发展造成了一定限制。例如，目前最精细的全息投影要使用透光率为97%的HoloPro全息薄膜来实现。而透光率为70%的全息膜市场价都在每平米1800～2200元。即使如此，在邓丽君逝世20周年的台北纪念演唱会上，举办方还是斥资1500万美金和几年的努力将邓丽君的形象通过全息影像技术进行了完美的实景转换。
阻碍之三是国内对于新技术的推行力度不大，虽然国家一直在鼓励创新，但是流于口号化，实际作为对于新技术发展的影响并不大。而且在引进新技术方面下的功夫要比研发新科技要多，当然这也并非是针对全息影像技术，这只是大环境下的沧海一粟罢了。
6 结语
全息影像技术是现代科学的先进产物。科学无论是对我们的思维，还是我们对世界的理解以及自我的潜能和认知都影响巨大。就像计算机的发展、遗传学的发展、动力学的发展、能源领域的发展，都为现在和未来提供了新的希望和期待。尖端科学技术为思维探索和意识延展提供了许多机会，这对于此前人类固化和有限的认知都是一种极大的挑战。希望人类能在新技术的发展中寻找到科技与自然的平衡点，让彼此的连接更加亲密、友善和统一。愿科技为世界带来美好、和平和幸福。
参考文献：
[1]王永昭.光学全息[M].机械工业出版社，1981.
[2]李明.激光全息技术的发展及应用趋势研究[J].激光杂志，2005.
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[5]王积龙，蒋晓丽. 2011年美国新媒体出版市场发展新趋势[J].中国出版，2011.
姓名：性别：得分：
一、填空题：
1、关节基本病变包括（）（）（）（）（）五选其三种。
2、MRI对（）（）的显示不如X线和CT。
3、异常心脏形态是（）()（）
1、简述成年人骨折和儿童骨折的异同点
2、左房增大的X线表现
4、正常成人心胸比是（）横位心心脏纵轴与胸廓水平面夹角是（）（）
5、肾结石典型的X线表现（）()（）
6、肺纹理由（）、（）组成，其中主要是（），（）、（）及（）也参与肺纹理的形成。
7、肺叶间裂在普通CT上表现为()，在高分辨力CT图像上表现为()。
8、X线与医学成像有关的基本特性有（）、（）、（）、（）。
9、肝癌CT增强扫描的特点是块进（）。
10、单纯性小肠梗阻的典型X线表现有（）、（）。
二、名词解释：
1、骨龄：
2、关节破坏：
3、骨质软化：
4、冠心病定义：
5、肺充血：
6、法四：
7、支气管气象：
8、充盈缺损：
9、半月综合征：
10、龛影：
三、简答题：
3、浸润性肺结核的X线表现
4、肺结核球和周围型肺癌的影像学鉴别
5、胃溃疡的钡餐X线表现
四、论述题：
1、试述良、恶性骨的鉴别诊断
2、先心病房缺的X线表现
3、中心型肺癌的X线及CT表现
前言
当前，国产医学影像设备的功能不能满足临床应用的高端需求，各级医院进口的昂贵的医学影像设备因缺乏精通成像原理和系统构成并具备影像诊断学基础的高层次医学影像技术人才，导致医院医学影像相关部门的临床服务、教学及研发工作的进一步扩展受到很大的限制，医学影像质量保证与质量控制不能有效开展，辐射剂量的正当化无以保证，大型医学影像设备的功能和优势不能充分发挥。因此，如何培养具有理、工、医知识相结合的复合型高层次医学影像技术人才是提高全民医疗保障与服务水平需要迫切解决的问题。本文根据目前我国医学影像技术发展的新特点，从我国医学影像技术人员现状出发思考我国如何培养医学影像技术高端人才。
全息的英文单词为"holography", 意思是将全部信息记录下来。全息技术是能够记录和再现物体全部信息的技术, 它首先由丹尼斯盖博在1948年发明的能同再现光波场的振幅及位相的光学方法[1], 自此以后, 曾在相当长的一段时间里是光学中最热门的研究领域之一。随着时间的推移, 在全息的原理和实验技术相对成熟以后, 人们很自然地将目光转移到了它的实际应用研究方面。从目前情况看, 经过人们的努力, 激光全息在检测、诊断、分析领域, 医学领域、交叉和边缘科学领域, 防伪、印刷及包装领域等都有不裴的成绩, 但相对于它自身的特点:由于全息可以记录光的相位和强度, 理论上讲, 它是一种非常优越的光测量方法。全息在光学测量中其优越性还远未得到发挥。到目前为止, 其实际应用还非常少见, 大部分工作仍然停留在实验室的研究阶段。我们知道, 全息技术的核心内容为记录技术和再现技术。记录技术中主要是记录介质的光学敏感性、记录介质记录干涉条纹的失真性以及记录介质随时间变化特性等。人们相继开发了湿式记录材料和干式记录材料, 湿式记录材料是需要用化学方式处理的材料如卤化银记录干板等;干式记录材料是不需用化学方式处理的材料, 如光致聚合物, 光析变晶体等。近来由于计算机技术和CCD技术的发展, 人们用电子器件来作为全息的记录介质, 用计算机储存, 处理电子器件记录的信息, 这就是现在称作的数字全息。数字全息的出现, 被认为是全息技术近年来的又一重大进步。全息技术的再现其关键技术在于再现的失真度, 现有两种方式, 一种是用原记录全息的参考光照射记录介质, 其关键在于怎样能减小或消除背景噪声, 另一种是数字全息方法, 即是由计算机对采集的数据进行处理, 还原到信息的原始状态。其关键是去除包裹的方法。
二、激光全息的原理
传统的光学全息技术可以分为两个过程。第一个过程是波前记录, 如图 (1) 所示。波前记录是通过干涉方法把物光的相位分布转换成照相底板能够记录的光强分布来实现。因为两个干涉光波的振幅比和相位差决定着干涉条纹的强度分布, 所以在干涉条纹中就包含了物光波的振幅和相位信息。在照相底板平面上, 物光波和参考光波叠加发生干涉, 将记录干涉图样的照相底板适当曝光后冲洗, 就得到一张全息图 (全息照片) , 所以全息图正是参考光波和物光波干涉图样的记录, 显然, 全息照片本身和原始物体没有任何相像之处。全息术的第二个过程是利用衍射原理进行物光波的再现, 如图 (2) 所示。用一个光波 (大多数情况不是与记录全息图时用的参考光波完全相同) 再照明全息图, 光波在全息图上就好像在一块复杂光栅上一样发生衍射, 在衍射光波中将包含有原来的物光波, 因此当观察者迎接物光波方向观察时, 便可看到物体的再现像, 整个过程就好像无线电的加载和解调过程。
与传统的光学全息相对的是数字全息, 数字全息较之传统的光学全息最大不同是, 在数字全息中, 由于全息图由CCD器件直接获得而不需要光敏记录介质, 所以, CCD采集到的物光波信息能够直接传递到计算机中, 参数的计算可以立即进行, 正因为数字全息有如此的特点, 它在测量中的应用十分广泛, 因为测量都是数据检测, 记录、处理过程组成。这些用计算机特别方便实用, 也正是因为数字全息产生的时间较短, 全息在测量中的应用相对滞后, 下面就一些激光全息在测量中的应用实例作一些介绍, 以给我们有一些启迪, 开拓激光在测量中的应用。
三、激光全息在测量中的应用
1、激光全息在位移、振动、速度等方面的应用
由于激光全息的自身特点, 能够记录和再现物体的全部信息, 能够重现物体的三维图像, 所以用它来测量位移, 振动、速度不仅能够单点, 单方向测量, 而且还能多方向多点的测量。测量采用双曝光的方式, 物体变化前和变化后的三维图象同时再现出来, 经过层析的方法实现位移、振动、速度的多点多方向的测量[2]。
2、激光全息在温度场测量方面的应用
激光全息在温度场测量的原理为:在一定的介质中, 温度的高低与介质的密度有关, 也即是与介质的折射率有关, 如果通过激光全息的方法计算出介质的折射率, 那么就根据格拉德斯通-戴尔公式计算出温度值。文献[3]中采用了全息两次曝光的方式, 实现了温度场的三维测量, 并进行了实验验证, 结果和理论值非常吻合。
参考文献
[1]Gabor D.A New microscopic principle Nature, 1984, 161:T77-778.
[2]闫灿林.数字全息干涉技术测量悬臂梁铝板位移场的研究.《无损检测》2004年11月, 第26卷第11期.
【关键词】全息技术；全息摄影；全息成像；佩珀尔幻象；投影
文章编号：10.3969/j.issn.1674-8239.2015.04.011
【Abstract】This article describes the photography and imaging principles of true holographic technology， as well as the principle of Pepper's ghost. In addition， the writer briefly describes imaging principle of Pepper's ghost projection technology on the stage which is widely used in the current commercial market.
【Key Words】holographic technology； holography； holographic imaging； Pepper's ghost； projection
2015年羊年央视春晚，李宇春的一曲《蜀绣》重新引发了各界对于全息投影的热情。翻看近年演出市场的报道，就会发现“全息投影”的演出案例正逐步增多，2014年，Billboard Music Awards（公告牌音乐奖，即美国流行音乐排行榜）颁奖礼上的“Michael Jackson（迈克尔·杰克逊）”；2014年，日本和美国巡演中的“初音未来”；2013年，周杰伦演唱会上的“邓丽君”；2013年，West Coast Rock the Bells 中的Eazy-E和OL’Dirty Bastard；2012年，Coachella Valley Music and Arts Festival（柯契拉山谷音乐艺术节）上的Tupac Shakur（图派克·夏库尔）；2011年，江苏卫视跨年演唱会中和周笔畅同台的梅艳芳、张国荣等；2011年，NRJ Music Awards（NRJ音乐奖）上的Black Eye Peas（黑眼豆豆合唱团）；2010年，首次演唱会的“初音未来”；2007年，American Idols（美国偶像）中和Celine Dion（席琳·迪翁）同台的猫王Elvis；2006年，Grammy Awards（格莱美奖）上的Gorillaz（街头霸王）和Madonna（麦当娜）。
1 全息技术的基本原理
这里需要说明的是，目前商业上使用的“全息技术”，并非传统意义上的全息概念，也绝非经常被提及的三维摄影。真正的全息技术被分为全息摄影和全息成像两个部分。全息摄影技术包括了利用光波干涉和衍射的物理属性，使用激光，在适当的条件下得到光强的信息，如图1所示。全息成像技术则是对全息摄影过程的重新构建，如图2所示。通过重新提供参考光线来重现全息摄影过程中和被射物体一致的光波条件。区别于传统摄影，全息摄影得到的其实并不是图片本身，而是一系列包含了当时光线强度、密度等资料的信息。因此，仅从全息图中是很难辨别出被射物体的，这类似于观察唱片表面是听不到被记录的声音的。同时，真正的影像全息信息并不是由波浪状的纹路来决定的，而是通过图纹中的斑点状态来描述的。
全息摄影技术由英国匈牙利裔物理学家Dennis Gabor于1947年发明，第一张记录了三维物体的光学全息摄影照片是在1962年由苏联科学家Yuri Denisyuk拍摄，图3显示了Gabor的全息成像。
正是因为如此复杂高深的原理，使得全息技术概念更显神秘，制作成本偏高。但从目前看，在舞台演出、展览展示等行业经常使用的“全息技术”，并非真正意义上的全息技术。近些年商业用途全息技术的发展，其中有很多是依靠全息膜的发展。
目前，演出中最主流的“全息投影技术”源自于一种幻象技术，称作Pepper’s Ghost（佩珀尔幻象），是因科学家John Henry Pepper（约翰·亨利·佩珀尔）在1892年制作反映这一技术的演示装置而得名。令人惊叹的是，早在16世纪就已经开始有人使用该技法，直至今日仍旧被运用在剧院、展馆、主题公园，甚至是魔术表演中，因其推广的成功而广为应用。当下众多的演出就是使用这种方法，Musion公司的产品Musion Eyeliner就是这个技术的发展成果。
2 佩珀尔幻象投影技术的舞台成像原理
佩珀尔幻象的基本技法非常简单。舞台整体包括了两个空间，一个是观众可见的表演空间，另一个是位于其边上的隐藏空间，又称“蓝屋”（Blue Room）。在表演空间前放置一块平面玻璃，也可是有机玻璃或塑料薄膜，使其角度正好可以把隐藏空间向观众席反射。通常情况下，平面玻璃沿垂直方向旋转45°，同时尽可能地隐蔽放置。当隐藏空间开始变亮时，反射影像开始在表演空间显现，如图4所示，观众透过红色方框看见桌子旁边的幻象，绿色方框是反射玻璃的位置，也可以是有机玻璃或塑料膜，此时，通常会降低表演空间的亮度，来增强幻象的效果；当表演空间光线充足而隐藏空间昏暗时，反射的影像不会被看见，如图5所示，当左侧隐藏空间亮度降低，表演空间内将不再能看到幻象；当左侧隐藏空间亮度增加，表演空间适当降低亮度进行补偿，幻象就又重新回到了表演区域，但不透过反射玻璃无法看见幻象，如图6所示。隐藏空间经常会被设置成表演空间的镜像，这样，反射的影像可以最大限度地和表演空间融合。这种幻象技术对于展现舞台上演员凭空出现或者消失起到了很大的帮助，同时，也可以使被幻象的演员直接变换成站在反射玻璃后面的真实演员。说到这里，文章开头提及的一些舞台演出中各种神秘宾客、梦幻场景的幻化就清楚了。所以，经过精心设计和排练，展现令人惊叹的演出效果也并非困难重重。
医学影像是一门辅助临床医学，跟临床有密切关系，考试也是考临床相关，就业比临床好，因为医学影像学专业是这些年才兴起的，再加上中国各2、3线城市发展起后很多医院都强化辅助科室，进入新科技，这类专业医生比较缺，竞争少，但待遇比不上临床，影像的工作相对也轻松些。医学影像学专业在专业学科中属于医学类中的临床医学与医学技术类，其中临床医学与医学技术类共17个专业，医学影像学专业在临床医学与医学技术类专业中排名第12，在整个医学大类中排名第21位。截止到 12月24日，37812位医学影像学专业毕业生中应届毕业生工资3304元，0-2年工资4091元，以上工资5091元，3-5年工资5026元，8-10年工资8999元。
据统计，医学影像学专业就业前景最好的地区有：1、北京、2、广州、3、上海、4、深圳、5、成都、6、揭阳、7、杭州、8、朝阳、9、武汉、10、沈阳，平均薪酬在3687元。
一、X线
1．X线的物理学基础
X线的发现，X线产生的原理，X线本质和特征，X线强度，X线与物质的相互作用，X线的吸收与衰减。
2．X线影像的形成及像质量评价
对比度、清晰度、颗粒度的概念及影响因素，X线影像的评价方法。
3．数字X线技术
数字X线技术的兴起、发展、数字影像的形成，CR和DR系统的构成、成像原理，数字影像技术的高级临床应用。
4．常规X线检查技术及其影像标准
X线摄影基础知识，常规部位X线摄影体位及标准影像所见，乳腺摄影检查，X线造影检查。
5．激光打印机的工作原理，激光热成像胶片的构成、种类。6．辐射防护的原则与标准，电离辐射的生物效应，辐射防护常用的量和单位。
二、CT 1．CT检查的优缺点，各代CT的结构特点，CT的发展趋势，CT的成像原理，CT机器的结构（X线发生装置、检测装置、机
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械运动装置、计算机设备、图像显示和储存装置），CT图像的重建函数、算法、卷积、内插，单层螺旋CT的扫描特征、图像重建方式、优缺点，CT影像的评价处理，CT灌注技术，CT透视和电子束CT的工作原理。
2．CT的数据采集，CT值的定义及人体各组织的CT值，CT窗口技术，CT常用术语，多层螺旋CT的优点、图像重建方式；CT的常用检查技术（常规扫描、增强扫描、定位扫描、CT血管成像、心脏成像）；CT检查的准备（患者准备、机器准备、程序选择、对比剂准备）；颅脑、颈部、胸部、腹部、脊柱、四肢的CT检查技术及横断面解剖，颅脑、颈部、胸腹部的CTA成像；胸腹部的增强扫描；影像CT图像质量的因素（射线源、几何因素、重建算法、空间分辨率、密度分辨率、噪声）；图像后处理的方法（MPR、MIP、VRT、SSD、CPR、CTVE）；CT的辐射特点和防护方法。
3．专用型及研究型CT的发展、延伸（移动CT、微型CT），CT的其他应用技术（目标扫描、超薄层扫描、重叠扫描、高分辨率扫描、定量测定），CT透视和电子束CT的工作原理。
三、MR 1．核磁共振成像的起源及定义，成像特点。原子核共振的特征，核磁弛豫。人体组织的MR信号特点，病理组织的MR信号特点，核磁共振检查的优缺点，磁共振检查的适应症和禁忌症。
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2．核磁共振磁体系统的组成、类型、磁屏蔽，匀场及匀场线圈，核磁共振梯度系统、射频系统。核磁共振信号采集、图像重建、图像显示及主控计算机系统，核磁共振设备的平台技术（HD、TIM）。
3．脉冲序列的构成特点及基本参数：自旋脉冲序列、反转脉冲序列、梯度回波序列、平面回波序列、快速自旋回波序列。磁共振脂肪抑制技术。
4．核磁数据采集方法及空间定位方法，磁共振检查中的并行采集技术、磁化传递技术、化学位移成像，核磁共振磁场的生物效应，环境与磁场的相互影响的关系。
5．磁共振成像的技术参数：层厚、层数、层间距、扫描野、矩阵、门控技术、重复时间、回波时间、反转时间、翻转角。
6．颅脑、垂体、鼻咽、脊柱、腹部各脏器的成像技术。熟悉眼眶、颞颌关节、耳部、口咽、喉部、胸部、乳腺、四肢关节及MRU、MRA的成像技术。多时相动态增强扫描技术。
7．磁共振对比剂的增强机制，磁共振对比剂的分类及使用方法。
8．核磁共振的照明、液氦及水冷系统。核磁共振影像的质量及其控制。
四、DSA 1．DSA的诞生与发展，DSA的临床应用特点，DSA的设备构成，DSA的成像原理，DSA的减影方式，成像方式的选择（IV-DSA、第 3 页
IADSA、动态DSA）。高压注射器的构成、工作原理、注射参数设定。
2．DSA的图像处理（窗口技术、空间滤过、再蒙片与像素位移、图像的合成与积分、补偿滤过、兴趣区处理）。
3．DSA适应症、禁忌症、并发症，DSA的术前准备，手术操作，器械选择，DSA手术的感染控制。对比剂的分类、副反应及其作用机理。
4．头颈部、心脏冠脉、胸腹部及四肢的血管造影技术（相关血管解剖，技术要点，图像优化处理），介入放射学（血管介入、非血管介入、灌注技术、栓塞术、成形术与支架术、穿刺活检术、灭能术、引流术）。
5．DSA诊疗活动中的辐射照射及防护措施，DSA图像的形成、储存，图像评价方法（对比度、分辨率、噪声）。
6．非晶硒平板探测器、CCD平板探测器的组成及工作原理，DSA设备及新技术的展望。
全息摄影的奥秘
全息，顾名思义指自然界的人或物的散射或发射光的全部信息（包括光波的振幅和相位信息）。全息摄影则是一种真正意义上的三维成像技术，普通摄影只能记录光某个方向的强度（或振幅）信息，而全息摄影利用了光的干涉和衍射原理，不仅能够记录光的强度，还能记录光从哪里发出，朝哪个方向发射的信息（即相位信息）。从不同的角度去观看全息照片，看到的图像内容是不一样的，跟观看真实物体的感受一样。因此，全息摄影是发展成为三维立体显示非常有效的方法之一。
普通摄影术基于透镜成像原理，在自然环境下即能拍摄成像。而全息摄影术需要利用特殊的光源（一般采用激光），记录物体发出的散射光。记录的时候将激光束分为两束，一束直接投射到记录介质上，称为参考光束;另一束光束投射到目标物体上，经过物体表面的散射作用形成物光束。让物光束投射在记录介质的同一区域上，它与参考光束在记录介质上产生干涉叠加，形成干涉条纹，再经过处理之后，就得到一张全息照片。
再现物体像的时候，需要用一束激光照射到全息照片上。当这束激光的波长和传播方向与参考光束完全一样时，就还原了物体原来的光场。我们从不同角度观看，可以观看到物体的不同侧面，就跟看到真实的物体一样。
全息摄影的记录材质也与普通摄影不同。传统光学全息采用卤化银、重铬酸盐明胶和光致抗蚀剂等制成感光胶片来记录全息图，全息图需要经过后续的显影、定影、漂洗、烘干等处理，显得烦琐而费时。近些年来，出现了光导热塑料、光致聚合物、光折变晶体等新型光敏材料，不仅能省去繁琐的化学处理，而且存储信息的容量和衍射效率得以提高。
更加便利的数字全息技术
全息照片实质上是一种干涉图样，利用数字技术可以在计算机中模拟出光场的干涉、衍射过程，直接“计算”出这种干涉图样，于是在20世纪60年代末形成了数字全息技术。这种技术既可以免去严苛的光学记录实验环境，又能模拟实际上并不存在的各种物体，故具有明显的简易性与灵活性。数字全息技术把光学与电子学技术有效地结合在一起，发挥其各自的优势，展现出新的发展前景。
第一代全息照片需要使用激光记录和再现出原始的三维物体像。第二代全息照片只需要使用激光记录，而用白光再现立体像，放宽了观看全息照片的条件，如反射全息、像面全息、彩虹全息、模压全息等就是这样。数字全息技术用光敏电子成像器件（如电荷耦合器件CCD）代替感光材料，能够更加方便、快捷地记录全息图。数字全息图是采用光调制器件（如空间光调制器SLM）或在计算机中来模拟全息图的光学再现过程的，再现一张全息图时，从不同角度可以看到物体不同的侧面或者颜色的变化。
“打不碎”的全息照片
全息照片有一个非常有趣的现象，即照片的碎片可再现完整的物体图像，并不会因为照片的破碎而失去像的完整性。普通摄影中，物体跟普通照片是点对点的对应关系，普通照片上一个小区域（或像素）只记录了一个物点发出的一个方向的强度信息。但在全息摄影中，由于全息照片的特殊记录方法，物体跟全息照片是点对体积的对应关系，全息照片上的每个像素都记录了物体上各点发出的光线信息。
全息技术的各种应用
全息技术已在人们的生活、文化教育、生产实践和科学研究中发挥着重要作用。利用全息照片的艺术性和可观赏性，产生了全息艺术品、全息商标、全息邮票、全息博物馆，利用全息图的高科技特点产生了全息防伪，用于商品、钱币、证件等防伪。近年来又在发展全息电视、全息电影等三维立体显示技术。在世界各地都有各种各样的全息产品和应用。
1987年，我国发行了一枚全息邮折，这一年是丁卯年（兔年），在四方连邮折上有三只小兔子的全息立体照片。从不同的角度观看，可以看到小兔子的正面、侧面等不同的影像，确实可以用栩栩如生来形容了。
2010年4月21日，美国财政部和联邦储备局共同发布了发行新版100美元的设计方案，他们采用全息防伪技术，在美钞上设置了安全线。
全息博物馆，顾名思义是用全息照片代替实物在博物馆内展览。目前，美国、英国等国家的一些城市就有全息博物馆，他们把一些稀世珍宝拍成全息照片，以减少文物损坏、被盗等安全隐患。
全息投影技术目前在产品展览、发布会、舞台节目、酒吧娱乐等场合得到了较为广泛的应用，它还能对虚拟的景物成像，成为虚拟成像技术之一。利用这种技术可以产生立体的空中幻像，还可以使幻像与表演者产生互动，形成一种共同表演的错觉，产生令人震撼的演出效果。
全息技术的进一步发展
1948年，英籍匈牙利科学家盖博发明了全息术，之后它的发展已经历了半个多世纪，相继产生了多种全息，如透射全息、反射透射、像面全息、彩虹全息、白光再现全息、真彩色全息、动态全息、计算全息、数字全息等等，它的实现技术也越来越多、越来越成熟。全息立体显示走出了实验室，已经服务于人类社会。
近年来，全息技术在大尺寸、高分辨率、真彩色、实时动态等关键技术上取得了一些突破。麻省理工学院空间成像研究组成功研制了三款全息立体视频显示系统，能够以每秒20帧的速率显示真彩色立体全息视频。德国SeeReal技术公司研发了20英寸的单色立体全息显示装置。英国QinetiQ公司利用超级计算机，通过计算的方式得到计算全息图，实现高分辨率的全息立体显示。
由于全息摄影术的实验条件严格，而数字全息术受计算机速率与显示载体的限制，立体全息视频在走向千家万户的实用方面仍然差强人意，于是“伪全息”等裸眼立体显示技术应运而生。与全息显示在空间中再现物体的实像不同，“伪全息”主要模仿人眼立体视觉原理使观众感知到物体的立体感。立体视觉原理是指人的双眼在观看同一场景时，由于左右眼之间存在一定间距，左右眼视网膜上的成像来自于不同视角，左右视点图像之间存在着细微的差异。大脑皮层通过对两幅图像进行融合，提取出场景中的深度信息，从而感受到立体效果。目前裸眼立体显示已经能达到较高的分辨率，正在逐步走向大众。
智能全息投影仪走进日常生活
2014年底，一款名为Bleen的智能全息投影仪研发成功，科幻电影中天马行空的想象似乎真的变为了现实。Bleen的外形像是一颗蛋，重5.5千克。它能直接在其上方的空中投射出3D影像，这种360°的投影具有光影和空间质量的实感，十分生动逼真，影像最高可达到2.5米。除了投影能力外，Bleen还配备有动态传感器和光传感器等，可以探测环境或动作的变化，并根据这些变化实时地改变投射、变幻的内容。这种全息投影不需要戴上任何3D眼镜，就能观赏，人们甚至还能与投射的人物角色产生互动。在家里配备这样一款全息投影仪，是不是很酷呢？
关键词：全息成像,历史古迹,可持续性,可逆性,历史文脉
一、历史古迹规划设计存在的问题
近年来,随着历史古迹旅游资源的整合与开发,有效的促进了当地经济、社会和文化的快速发展。然而,在开发过程中,历史古迹也受到不同程度的破坏。无序开发、粗暴开发、利益开发,简单的模仿,造成了诸多历史古迹开发项目的“有形无神”。单纯地以经济效果、参观人数来衡量项目开发是否成功,在遗址上新建一大批假古董。但是,有的历史古迹现存可视的东西很少,不新建改造、不开发互动体验项目,导致缺乏人气和资金保障,在痛苦中挣扎。还有大量的历史古迹处于无人管无人问的情况,任其衰败。如何把祖先留给我们的宝贵遗产,开发好,使其免遭不可逆的破坏,决策者陷入两难境地。
现今,历史古迹开发现状堪忧。习总书记重要讲话指出:对历史文化和古迹的保护和传承,也是政绩。因此,在历史古迹规划设计中,迫切需要找到一种既让历史古迹全方位充分展示其魅力又不破坏历史古迹的表现形式。全息成像技术的出现和发展,为历史古迹保护与开发提供了新的选择。
二、全息成像技术在历史古迹设计中的优势
全息成像技术原理是通过光的干涉和衍射,记录、再现三维图像效果。首先通过对光的干涉,记录对光波信息。再利用衍射再现所记录的光波信息,实现三维图像的再现。全息投影是一种无需佩戴眼镜的3D技术,观众可以看到立体的虚拟人物和景象。幻像可以与实物结合,也可以与观众互动,使我们能够穿梭于真实世界与虚拟世界。通过艺术与技术的完美结合,让观者看到一个“虚拟的真实世界”。随着科学技术进步,全息成像技术逐渐突破环境、空间、技术等局限,在古迹保护与开发中,将扮演重要的角色。
全息成像技术在历史古迹设计中的优势如下:
1. 可逆性
由于全息成像主要是通过计算机技术完成,可以反复调整成像效果。如果人物和场景没有到达既定的效果,可以继续调整。随着考古、文脉研究的不断深入、新观点的产生,也可以重新构建新的全息图像。随着时间的推移,不断的开发新的三维图像,形成更为庞大的虚拟成像效果。虚拟图像的调整不会对古迹产生破坏,也不会产生资源的浪费;避免对古迹反复开发、重建造成经济上的损失。历史古迹是不可以再生的文化资源,一旦破坏将是不可逆的,全息图像却是可逆的。正是基于可逆性,也为实体景观开发提供了大量的成像效果参考,避免决策的失误,产生严重后果。通过成熟的全息成像作品在实际古迹开发中进行应用,论证其可行性,并通过时间和市场的检验,为后续的真实复原工程建设提供参考。
2. 互动性
互动性主要是全息成像古迹与真实古迹的互动,全息成像内容中各元素之间的互动、全息成像内容与开发者、管理者之间的互动、最重要的是与游览者之间的互动。古迹的旅游开发,必须考虑市场化的检验,通过市场化产生经济效益,为古迹保护提供资金保障,使其能良性循环。同时,在对古迹的规划设计和开发中也要考虑市场化所带来的的问题。互动是游客体验古迹文化、了解古迹文化、感受古迹文化的重要方式,也是重要的游客重要的消费方式,但由于互动开发的滞后,产生要么没人去,要么对古迹产生破坏。对全息成像的互动式项目开发,能很好的解决这一问题。试想与李白共饮、与王羲之同书、与赵飞燕共舞、与赵云一战、与诸葛亮一辩……甚至根据项目的需要,开发比较现代、奇幻的互动项目。全息成像技术与其他艺术形式、技术手段相结合,形成新的试听语言和互动方式。例如,可以将全息成像技术与VR虚拟现实技术相结合,全息成像技术是把虚拟画面带到现实世界里,VR技术是把现实的内容带到虚拟世界去,在古迹规划设计和互动项目开发,以全息成像技术为主VR技术为辅。在玩中感受,古迹的文化和历史。
3. 延续性
延续性主要体现在时间和空间两个方面。首先,古迹发展到今天是经过了漫长的数月,朝代更迭,兴衰荣辱,是时间把这些历史、文化、故事串了起来。通过全息成像技术,可以实现时间性、故事性的表达。由诞生、繁盛、衰落、复兴等,在不同的历史时期,展示出不同的历史文化和故事,像一部连续剧一样。通过古迹这个索引,展示与之相关的所有文化。通过文化的背景,能更好的让我们去认识古迹,感受古迹的前世今生。同时,也能促进旅游的丰富性,给观众不断的推陈出新。其次是在空间方面的无限延续,通过形状、维度、体量、比例、位置的变化,实现在空间的变化和延续,收放自如。二维空间和三维空间相互转换,人从画中来到我们身边,古迹从图中长出。还有就是形状、体量、位置等方面的变化,随着创造者们的想象和故事需要,进行空间方面可变调整。在现实古迹规划中,空间的把握尤为重要,存在诸多的局限性,让真实的古迹规划设计,很多时候敢想不敢做。虚拟空间是无限空间,随着技术的不断发展,游客可以自己定义空间,沉浸其中,在流动中体验古迹的历史文化。
4. 多样性
全息成像技术下的古迹展示形式多样,特效可变、色彩可变、造型可变、故事可变、时间可变、空间可变……更真实的还原历史,让观者全方位的感触到古迹文化,从而引发心里的情感变化。通过声、光、电营造震撼的视听效果,甚至能闻到、摸到……从传统的古迹单一展示,到听觉、视觉、触觉、嗅觉最后集成为独立的感受,全方位的体验。三维效果可根据数字内容的变化而调整,大大提高了古迹的文化内涵,古迹从残垣断壁到富丽堂皇,从死气沉沉变成有生命的空间。新媒体艺术形式,产生的奇幻的艺术形式,满足了游览者的猎奇心理,在虚拟的世界中进行生理和心理的感受和互动,一切都非常真实。
三、全息成像技术在历史古迹规划设计应用的原则
1. 历史古迹文脉的挖掘
从深层次来说最难的就是古迹文脉的挖掘,这才是古迹再现的根本。甚至很多文化内涵还在不断的解读中,当前很多对于古迹的认识,不一定是正确的,随着文化的研究和文物开发解密,新的认识就会产生。全息成像技术在历史古迹上的应用能否成功,关键在于是否真实的呈现其文化内涵;表现的形式和内容能否与文脉紧密结合。先进的技术必须服务于古迹所承载的文化内涵。古迹最大的遗产就是其所蕴含的文化,不同的人通过对文化不同的解读,产生了不同的思想。通过对文化的解读,让观者真正走进这个亦真亦幻的世界。全息成像突破了时空的限制,实景配合声光电,具有故事性、连续性,让游览者沉浸其中。就像看了一部大片,不同的是自己是自身其中,像做了一场的梦一样。
2. 跨学科、跨领域的融合
全息成像技术应用到古迹规划设计中涉及很多领域。项目的规划必须充分考虑虚拟模型、场景设计、脚本设计、交互设计、人物设定、声效设计、服装设计、光环境设计、空间设计、历史文化挖掘等问题。需要各个领域的专家和技术人才参与其中,还得打破学科、领域的界限,相互认识、理解和配合。因此,在规划设计前,必须进行人力资源的整合。参与各方了解彼此的能力和技术极限,进行技术方面的整合。各方进行技术交底,展示各自工作的流程和工艺,使大家对项目的最终效果有预见性。通过调研论证,找出古迹的文化精髓,制定出顶层设计,最后确定能达到的规划设计。除了实体展示平台领域的规划设计以外,还应该考虑数字媒体平台的开发。通过互联网,古迹的展示可以通过手机、电视、电脑、全息投影仪器等,把古迹搬到世界各地进行展示。数字信息共享、共用,避免数字信息重复建设,产生多方位的经济效益。通过各种媒介展示古迹的文化,形成线上和线下共享互通。
3. 建立可持续性开发和保护机制
历史古迹必须建立分区、分级规划设计,全息成像技术根据不同的情况应用到规划设计中去。空间环境合理布局,处理好空间变与不变的关系,变的是虚拟空间,不变的是现实空间。在古迹规划设计中可分为核心区、过渡区、体验区,分区应用全息成像技术。核心区主要展示古迹建筑的复原效果和在历史长河中的演进过程,游客不能行走到和触碰到,可以通过过渡区的设计进行隔离和引导。过渡区是游客可以到达的地方,并存有一定古迹的地方,比如一些古桥、古道、古树……,一些不易损坏的古迹。过渡区衔接互动体验区,两个区域相互穿插。互动区里除了虚拟的图像互动,还需要配合一些真人表演,演员和虚拟画面互动、演员和游客互动,让其走完成全程才发现梦醒了。通过分区、分级的保护,达到即能互动又不会对古迹产生破坏。因此,在全息成像技术应用过程中,必须建立全局观,建立相应的保障体系。
四、结论
结合历史古迹开发现状,遵循历史古迹开发与设计原则,深入挖掘历史古迹的历史文脉和地域特色,因地制宜,将全息成像技术与历史古迹规划设计有机地结合起来,达到历史古迹开发与保护的和谐发展,满足社会、经济、文化发展的需求。全息成像技术给予历史古迹其“形”,文脉赋予历史古迹其“神”,让其形神兼备,焕发出新的生命。掌握全息成像技术发展趋势,建立优质项目开发队伍,整合资源,优势互补,对历史古迹进行提档升级。虚拟成像效果融入真实的历史古迹环境中,亦真亦幻,让游览者全方位感受历史古迹魅力。通过优化管理机制、艺术与技术对接、考古研究、技术更新、建立长期的可持续开发机制,形成体系,整体推进,才能满足现今历史古迹开发与保护的需要,才能具有持久性和普适性。
参考文献
[1]庄凯凯.游离于现实与虚拟之间——全息影像在公共艺术中的研究与探索[D].中央美术学院,2014.
[2]黄建.3D全息投影技术发展应用[J].演艺科技,2015(05).
[3]师国伟等.增强现实技术在文化遗产数字化保护中的应用[J].系统仿真学院,2009(09).
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