投影机(显示屏)+半透膜的形式
这类技术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。关键就是那层半透明的薄膜。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:
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,如果在各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。