Looking Glass创始人带你了解全息显示发展史(一)

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Esther｜ 编辑

全息技术就是AR吗？全息显示器Looking Glass联合创始人兼CEO Shawn Frayne不这么认为。
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- t* \: z( V6 l+ W( ]+ P他表示：在经历数十年错误的开始后，全息显示技术终于开始进入市场。支持全息显示的设备有许多名字，比如全息界面、光场显示屏、超立体显示屏、容积显示屏等。这些技术作为一个整体，与VR和传统意义上AR是不同的，因为全息显示技术不需要观看者使用额外的头显或硬件。

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电影《超能陆战队》中的光场显示器

4 I1 c* g/ V9 Q; z1 lFrayne认为，就像是科幻小说、电影里描绘的那样，全息影像支持多人裸眼观看和交互，而这种技术将在未来几年里颠覆多个领域，包括：医疗成像、社交、3D设计、广告、记忆存储、娱乐、新药设计、教育等。
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《回到未来》电影

: J- U0 u3 v) H$ Z同时，全息显示技术将与VR和AR具有同等的重要性，可被认为是结合3D数字空间与真实空间的第三大支柱技术。为了让大家进一步了解VR、AR以及多种全息技术的不同之处，Frayne在近期的一篇博客中对其进行了讲解。
2 o) a* F' d' R0 v% A注：Frayne从事全息行业20多年，最早是在高中时曾首次制作激光干涉图象，后来他又在MIT全息技术专家Steve Benton手底下学习高级全息成像技术。

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VR

# E. {* o  c8 A* o- n. IVR方面，大家应该比较熟悉，戴上Oculus Quest、HTC Vive、PS VR等VR头显之后，你将仿佛从真实世界穿越到另一个沉浸式的3D虚拟空间。不过正是由于VR头显几乎切断了与真实世界的联系，你通常只会偶尔体验，而不是全天候佩戴（当然，这一问题在未来或许能通过高清视频AR功能加上优化的佩戴感而得到解决）。

HoloLens AR头显

% V3 i& R/ v. a4 ]. dAR方面，同样需要额外的头显设备，如果说VR体验感像是深潜，那么AR可能更像是浮潜，你的体验感将介于真实与虚拟之间。
' q5 N* u% i7 ~* i, FAR、MR、沉浸式空间计算等技术均属于AR大范畴，这一范畴也在不断衍生出越来越多种技术，不过AR最简单的定义就是，将数字内容叠加在真实环境上的技术，《精灵宝可梦Go》AR游戏就是一个例子。
AR也有多种形式，目前比较先进的3D AR技术可模拟数字内容与真实环境交互，比如HoloLens 2、Magic Leap One。除此之外，也有支持2D AR投影的头显/眼镜，比如RealWear、Google Glass 2、North Focals等，以及基于移动设备的AR应用，如IKEA Place。
那么全息显示技术又是什么呢？它不像是浮潜或者深潜，而更像是一个可供多人体验的水族馆。全息技术采用光场来进行显示，裸眼就能观看。一方面，部分全息技术类似于AR，可将数字内容叠加在真实环境之上，另一方面它更目前侧重于裸眼3D，当未来全息甲板走进现实，则可能实现类似于MR的效果。

《银翼杀手》电影中的全息

" `3 G- A% w# S( z' \, O5 l比如，Looking Glass就是一款融合光场和立体显示技术的全息3D显示屏，它可以接入高性能PC让你查看3D模型，支持在60fps刷新率下，45个不同视角的动态裸眼3D预览，适用于Unity开发、艺术创作、工业和产品设计、家具家装、数字教学等场景。
除了Looking Glass，目前市面上的全息技术厂商还包括：Avalon Holographics、Light Field Lab、Leia Inc、Voxon。

第一代Looking Glass

与AR相同，全息也分为多种子类别，技术复杂程度不同，也分别用于不同场景：
/ m1 b1 `+ q* M- f' D1，超立体显示屏：又名超多视点立体显示屏、光场显示技术，是全息技术最通用的一个类别。Looking Glass、Leia、FOVI3D、Light Field Lab、Avalon Holographics均提供支持超立体显示的全息技术。

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45个不同的视角

- q/ i1 j2 c" ~7 Q* S4 s利用动态合成的光场，超立体显示技术可生成支持多人裸眼观看的3D全息影像，不需要移动的硬件部分、头显或追踪技术。其原理是通过发射大量光线并对其方向进行精准调整，为每个场景实时生成几十个甚至数百个视角。

体成像全息设备

2，扫描体成像技术：Voxon就是扫描体成像技术的一个例子，其原理是通过来回摆动的立体像素（平板或螺旋状光源）来实现全息显示。在几十年前，扫描体成像技术可能被认为是3D全息界面的终极形态，不过现在来讲利用摆动元件的方案难以规模化。
3，2D伪全息：这可能是一个比较常见的全息技术，其包括HYPERVSN等2D旋转LED风扇系统，或者数字王国（邓丽君全息演唱会）、VNTANA等公司采用的佩珀尔幻象原理。2D伪全息通常用于营销和娱乐场景，尤其适合远处观看（距离9米或更远）。
4，真正意义上的全息：从技术层面上来讲，全息指的是以激光为光源，照射高分辨率全息感光胶片上干涉条纹所产生的虚实两个立体影像，在不同视角观看的效果也不同，看起来十分立体。目前这种技术已经很少被提及，多半是由于其效果不够动态，而且不支持全色彩显示。
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3 J" g$ x+ A' r' }, w也有人会说，基于全息感光胶片的全息才是真的，《星球大战》等科幻电影中描绘并不是真正意义的全息，而其实是立体显示技术。这也是全息显示与AR之间的不同之处，Meta前首席光学工程师Barmak Heshmat甚至认为目前AR头显叠加在真实环境之上的更像是IMAX 3D影像，而不是全息。
" l! V  t8 I) [
, E& o) P6 K* r6 f, t9 r5 p) ]应用场景方面，在微软、Magic Leap等公司推动下，AR在培训、术前规划、3D设计、广告、教育等B端场景的应用似乎比全息技术更广泛，这可能与可规模化、成本等因素有关。全息技术看起来更”高大上“，一般可用于医疗成像、广告营销，随着Looking Glass全息显示屏的推出，也有望进一步开启3D设计市场。
除此之外，全息技术也常被用于演唱会等娱乐场景，此外近年来RED发布的裸眼3D手机Hydrogen One也是对全息技术的一种有趣应用，其全息显示屏采用来自Leia Inc的技术。只是对于消费者来讲，可能售价和性能上还需要优化（性价比）。
5 @; X% P( A) |* O9 ^( O; t同样与Leia合作，大陆集团目前正在开发一款采用裸眼3D光场的车载仪表板，而且这还不是唯一一个案例。将全息界面与汽车结合已经逐渐成为一种趋势，大众此前也曾宣布投资3D全息技术供应商SeeReal，并合作开发支持触控的全息AR HUD。
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