乱花渐欲迷人眼,到底什么是全息?

新手学堂016

乱花渐欲迷人眼,到底什么是全息?,第1张

全息图是源自希腊语的复合词,顾名思义,是一种记录和再现物体所有光学信息的技术。那么光学信息中包含哪些内容呢?大家都知道,光可以认为是一种波,所以波幅、波长、相位等信息是“全息”采集的对象。全息影像与普通影像在视觉上最大的区别就是所谓的“立体效应”,而造成“立体效应”的重要因素是光所携带的相位信息。人眼可以通过发射和反射光来看到物体。这些光就像连接到眼睛的数据线,将关于物体的各种光学信息传递给眼睛以识别物体。

与人眼的工作方式类似,普通的图像记录方法接收到物体反射光的幅度的信息,并通过特定的方式进行还原,它无法包含相位信息。在全息记录中,相位信息通过照射物体的两束激光束产生的干涉条纹记录在胶片上,然后对胶片进行重新激光处理。您可以“播放”信息以形成立体图像。

最基本的全息工作流程:激光被分束器分成两束,一束照射到要拍摄的物体上,然后从胶片上反射回来。在这一点上,激光不仅仅是光束。光,但来自数千个物体的漫反射光,称为“物体光”。另一束光直接照亮胶片,将“参考光”、“物体光”和“参考光”叠加在每一个上。

干涉条纹之间的间距和对比度实际上是物体中每个点的光学信息的“编码”。这些条纹很小,只能在显微镜下才能看到,但薄膜看起来是透明的。使用相同的“参考光”照亮薄膜,“参考光”被薄膜的干涉条纹衍射。所有对应于“物体光”和“参考光”的点在胶片中再次融合,以及当时的摄影状态。总的来说全息这个意思还是非常明确的,就是说的与人眼的工作方式类似,普通影像记录的方式就是全息。可能对于很多的人来说,晨曦这两个字非常的陌生,并且接触的非常的少。但是全息在摄影的工作当中是非常重要的,很多的摄影技术都是运用了全息的学问,才能够拍摄的非常到位。

近两年,国内开始引进幻影成像技术,利用人物、实物在现来展示文物或者一些物品背后的故事。幻影成像成像显示逼真,具有很炫的立体效果,不用佩戴3d眼镜就能做到以假乱真,以下来介绍一下什么是幻影成像技术?让更多的人能熟悉这一项数字化科技。

幻影成像是基于全息科技的成像技术,将物体的全息影像投射到透明介质上,产生3D立体观感,提升视觉效果。

全息幻影成像系统也称虚拟成像是基于“实景造型”和“幻影”的光学成像结合,将所拍摄的影像(人、物)投射到布景箱中的主体模型景观中,演示故事的发展过程。绘声绘色,幻影莫测,非常直观,给人留下较深的印象。由立体模型场景、造型灯光系统、光学成像系统(应用幻影成像膜作为成像介质)、影视播放系统、计算机多媒体系统、印象系统及控制系统组成,可以实现大的场景、复杂的生产流水线、大型产品等的逼真展示。

幻影成像技术不仅仅可以应用在博物馆、规划馆、展览馆等地。由于它自身独特的特点,很多娱乐场所也开始出现它的身影,用全息幻影成像系统来介绍产品、讲解故事、演示规律已经成为个性化的展示特征。

桌面互动投影游戏,吸引顾客新方式

桌面互动投影可以让原本静态的桌面“活”起来,让人们体验不同的投影乐趣。只要轻轻点击桌面,就可以看到视频、和其他咨询,这是一种相对先进的信息显示方式。与其他交互式投影不同,桌面交互式投影是一种在桌面上投影的方法,所以它体积相对较小,但也可以制作大面积的投影面积。

桌面互动投影游戏可以吸引更多的顾客。这是一种非常有效的宣传方法。它可以吸引人们的注意力,提高人们对这个地方的兴趣,增强人们的科技意识。

桌面交互式投影系统支持全频率多点触摸技术操作。通过同时分析桌面上多个玩家的动作,可以实现真正的多点触控和多人互动效果。多名玩家同时玩游戏,无需排队等候,从而避免无聊和尴尬。

系统画面的质量和清晰的画面质量体验进一步增强了游戏的质感。同时,桌面投影游戏的音乐系统可以随着现场游戏体验自动改变背景音乐,以匹配对应的氛围。动感的音乐让人们感觉更加激动,让娱乐气氛更加热烈。

全息摄影

又称全像摄影(Holography),是光学上极富诱惑的一项技术。我们都有这样的体会,洒在马路的油膜在阳光下会呈现出多种色彩,而在吹起的肥皂泡上也会看到同样的情况,原因是由于肥皂泡两个面的反射光出现了干涉,称光的薄膜干涉现象。光是摄影的生命,而光有很多的特性,如色散和散射,有经验的摄影师可以充分利用这些现象变有害为有利,从而为作品添加一些新奇的效果。照相机镜头是由多组透镜合成的,为避免光在透镜表面的反射损失,人们发明出镜头的镀膜技术,使一定波长的光在反射时相互抵消,以增加进入镜头的光线使成像更清晰。同样,人们利用光波的干涉特性研究出了具有立体效果的全息摄影技术。全息摄影曾一度是科学家进行科研的专利技术,现在普通人经过一定的学习也可以掌握了,如普遍用于信用卡或图书封面的仿伪卡,那是一种立体显像的东西,在阳光下显示着五光十色的反射光。

“全息”这一词我们会感想到很熟悉,联想到耳针中的人体全息图。人耳是人体的一个缩影,上面对应人体各个器官,从这里人们进一步研究出人体的任何一局部都有整个身体的信息,所以称全息图,了解这点对全息摄影也就容易理解了。

全息摄影与普通摄影的区别

类 别 全息摄影 一般摄影

记录方式 物束光与参考光束 光学镜头成像(物束光)

记录内容 物体散射光的强度及相位信息 景物本身或反射光强度

成像介质 记录后称全息片(全灰色调) 感光胶片

影像观察方式 一般借助激光还原观看 眼睛直接观看

色彩表现 彩色干涉条纹图像 彩色物体图像

影像特点 三度空间立体感的景物,只有散射光线而并无实物 平面物体图像

一、 什么是光的干涉现象

在物理课的力学中我们做过水波的干涉实验,而根据光的波动特性,人们也成功地观察到了光波的干涉与衍射现象。为得到频率相同的二条光线,让光从一个狭缝中同时射向第二屏的两个小孔,两束光在屏后出现了干涉条纹,条纹的出现是因为二束光的波峰与波谷会由于叠加时(同相)光加强,相互抵消时(反相)光减弱。这一现象使美国麻省理工学院的物理学家Stephen Benton发现其后面隐藏着一项高科技,从而对这项技术做出进一步的研究

二、 全息图像的特点

有关全息的原理在1947年就已由英国物理学家丹尼斯伽柏提出了,科学家本人也因此获得了诺贝尔奖。在全息影像拍摄时,记录下光波本身以及二束光相对的位相,位相是由实物(图中蓝色光线)与参考光线(图中红色光线)之间位置差异造成的,从全息照片上的干涉条纹上我们看不到物体的成像,必须使用具有凝聚力的激光来准确瞄准目标照射全息片,从而再现出物光的全部信息。一个叫班顿的人后来又发现了更为简便使用白光还原影像的方法,从而使这项技术逐渐走向实用阶段。美国《国家地理杂志》第一次使用白色光全息片贴在封面时,销售量由一千万份增加到再版后的一千六百万份。这一技术后由美国传到欧洲和其它国家,广泛用于信用卡等仿伪技术。激光全息摄影技术也随之风靡全世界。

全息摄影是利用激光光波的干涉将影像与再现影像记录下来的一种摄影,它与一般的立体照片技术完全不同,我们可以围着它观看各个侧面,只是摸不到真实的物体,其显著的特点和优势有如下几点:

1、 再造出来的立体影像有利于保存珍贵的艺术品资料进行收藏。

2、 拍摄时每一点都记录在全息片的任何一点上,一旦照片损坏也关系不大。

3、 全息照片的景物立体感强,形象逼真,借助激光器可以在各种展览会上进行展示,会得到非常好的效果。

作为一款战争题材手游乌合之众研发团队精心打造了数十个超华丽的技能效果,使得玩家无论携带哪些技能上场,呈现的技能特效都相当震撼!想要获得胜利,战前的准备必不可少。接下来,我们就对通用技能进行详解。

技能名称:护甲穿透

发射的子弹可以对护甲造成伤害,效果持续一段时间后消失。

技能名称:强力护甲穿透

针对护甲穿透的不足做了改进,发射的子弹可以对护甲造成大量的伤害,效果持续一段时间后消失。

技能名称:创可贴

回复范围内所有本方成员的少量血量

技能名称:普通包扎

回复范围内所有本方成员的中等血量,改为包扎技术后,加血效果更加明显

技能名称:绷带包扎

回复范围内所有本方成员的中等血量,由于包扎技术的改进,血量恢复的更多

技能名称:医疗站

在地面释放一个能产生持续治疗效果的医疗站,回复范围内本方所有成员大量血量,持续一段时间后自动消失

技能名称:急救

复活一名本方已阵亡成员,并回复少量的血量

技能名称:复苏

急救技术更先进,复活一名本方已阵亡成员,并回复大量的血量

技能名称:机械维修

回复范围内我方机械设备一定的生命值

技能名称:光学影子

在目标点释放一个光学影子,光学影子拥有少量的血量,持续一段时间,敌人会优先攻击光学影子,当持续时间结束或者血量为零后,光学影子消失

技能名称:全息影像

在目标点释放一个全息影像,全息影像拥有中等的血量,持续时间比光学影子更长,敌人会优先攻击全息影像,当持续时间结束或者血量为零后,全息影像消失

技能名称:强效全息影像

在目标点释放一个强效全息影像,强效全息影像拥有大量的血量,持续时间比全息影像更长,敌人会优先攻击强效全息影像,当持续时间结束或者血量为零后,强效全息影像消失

技能名称:双重间谍

使范围内敌方普通士兵进行叛变,叛变后的士兵会暂时会与敌方部队进行战斗,效果持续一段时间,持续时间结束后,如果叛变的士兵未死,则会重新成为敌方部队

技能名称:雷管炸药

主要用于破坏碉堡类建筑的炸药,投出后再需再次点击触发爆炸,对城甲伤害高,血量伤害和护甲伤害较低

技能名称:TNT炸药

主要用于破坏碉堡类建筑的炸药,投出后再需再次点击触发爆炸,对城甲伤害很高,血量伤害和护甲伤害较低

技能名称:电磁脉冲

针对有护甲的敌人使用,可使其进入瘫痪状态,瘫痪状态下敌人无法进行任何行动,效果持续一段时间,对无护甲的敌人无效

技能名称:防火服

对火焰伤害有防护作用,可以抵消部分火焰伤害,效果持续一段时间后消失

技能名称:防火生化服

对火焰伤害有防护作用,可以抵消大量的火焰伤害,效果持续时间比防火服更长

如果把1G的速度比作走路,2G就是在跑步,3G就是坐汽车,4G就相当于坐上了飞机,而让人充满想象的5G,堪比开启了超音速,它更快、更聪明。在5G时代,最直接的体验就是我们使用任何人机交互的产品都不会有卡顿了,网页秒开,视频秒下,工作、娱乐都将会更加顺畅、高效。

从更大的应用看,5G会带来物物互联。比如,你的汽车可以和家里的空调之间进行通信,天气很热,下班回家路上汽车告诉空调启动起来,回到家房间就已经凉快了。

那些对网速要求极高的设备像AR、VR,它们将会和你的四肢一样反应迅速、灵敏,再也没有4G时代的延时,一切都可以尽情体验。比如,借助VR技术,网购前可以在家虚拟试衣服;节假日出去玩到处“人满为患”,借助VR技术足不出户就能世界各地到处逛。 

还有更加高大上的改变,5G应用到各行各业后,将会带来整个生态圈的改变,我们所生活的地方都将成为一个个拥有大脑的智慧城市:它可以自己监测哪些地方人少,关掉路灯节省能源;哪些地方发生车祸,自动调整红绿灯让出一条生命之路。而这一切都是实时展现,没有延时,几公里之外就像在眼前。

扩展资料

各国5G的建设

截至2020上半年,中国三大运营商中国移动、中国联通和中国电信已在中国建立超过25万个5G基站;至2020年底将部署60万个,预计覆盖中国第二级行政区以上城市。另外,中国新型基础建设如5G网络、全光网路等建设也将替华为注入商机,全球移动通信协会(GSMA)预估,至2025年中国将有超过1/4的移动设备在5G网络上运行,占全球5G网络连接的1/3。

报告还指出,三星(Samsung)基站设备也正在崛起,主要归功于韩国5G商转有成,三星已向韩国三大运营商SKT、KT、LG Uplus提供基站建设;也另与美国运营商AT&T、Sprint、Verizon合作。随着英国政府以日本NEC和富士通(Fujitsu)作为潜在5G设备替代供应商,加上欧美政府禁用华为政策,日系设备商将有机会提升在欧美地区的市占率。

华盛顿州,雷德蒙德 ——当人们第一次戴上全新HoloLens 2时,设备会自动开始识别他们:它会测量包括用户手的准确形状、精准的瞳距在内的一切数据。在英国剑桥领导HoloLens科学团队的资深科学家Jamie Shotton表示,实现这些功能的人工智能研发过程“惊人的复杂”,但如果想让使用该设备的体验变成一种“本能”体验,这些研发工作至关重要。

“我们希望用户不用专门学习,就知道如何使用HoloLens。”他补充到:“我们知道如何与现实世界中的事物进行交互:我们拿起东西,按下按钮,然后指向目标物。我们致力于将其直接转化为混合现实。”

微软于 2019年11年7日 纽约 宣布 HoloLens 2 正式开始向客户发货 。这款内置传感器的全息计算头戴显示设备利用人工智能代替时间和空间,创造出一个由人、位置和物体组成的混合现实,以促进我们最基本的人类冲动之一:交换知识。

微软技术院士Alex Kipman表示,我们希望这款头戴显示设备可以展示智能边缘设备的优秀能力——支持人工智能技术,即使没有稳定的互联网连接,也能收集和处理数据——并在联网时与智能云共享部分或全部数据。

不久之前,Kipman在他办公室的数字白板上勾勒了这种普适计算结构的示意图。他说:“HoloLens是微软首个基于这种世界观开发的设备。” HoloLens 2中的人工智能与微软云计算平台Azure的人工智能功能相结合,让那些需要腾出双手操作的一线工作人员能够学习有助于职业发展的技能,并使地球两端说不同语言的人能够通过对物体的互通认知进行协作。

微软公司Microsoft Azure部门副总裁Julia White说:“你可以通过HoloLens做真正有趣的事,也可以通过云来做真正有趣的事。但是当这两者相结合时,你会发现,它改变了人们实际做事的方式方法。”

通过人工智能交付混合现实

为了实现与HoloLens 2的自然交互,Shotton和他的同事共同开发、训练人工智能模型,并将其部署在设备上,以跟踪人们的手部动作和视线,比如人们可以感知漂浮在自己眼前的全息影像并伸手调整大小或对其重新定位。

为了构建手部跟踪系统,该团队制作了一个带有向内指向的圆顶摄像头设备,用来记录人们各种各样的手形。之后团队会使用离线的云处理技术来构建能够代表所有人手形和动作的3D模型。通过这个3D模型,团队能够使用计算机图形来渲染逼真的合成人手图像和合成标签,从而使该模型能够适用于各种手形、姿势和运动。Shotton说:“你可以有效地生成无穷多的训练数据。”

该团队使用这些数据来训练一个紧凑型深度神经网络,这是一种适用于HoloLens的机载处理器的人工智能算法,能够对来自设备的深度传感器的每一帧画面进行高效处理。当新用户戴上HoloLens 2时,系统会利用这个神经网络构建一个适合用户手掌大小的个性化3D模型,从而实现与全息影像自然交互所需的精确跟踪。

Shotton表示:“眼球追踪、全息影像和现实世界的匹配、人手的互动,所有这一切,如果没有足够的精度,根本谈不上本能自然的交互体验。”

贯穿边缘到云端的人工智能

不仅仅是手部和眼球跟踪功能,其它的智能功能,比如SLAM(同步定位与地图构建),都已经被嵌入到HoloLens 2的第二代全息处理单元中,该芯片也被称为HPU20。

Kipman把这种设备上的人工智能功能称作感知人工智能。他说:“感知就像爬行动物的大脑,它执行的是脑部本能、想都不用想的操作。”对于人来说,这类智能使我们的心脏保持跳动、我们的肺部自主呼吸、我们的眼睛进行微跳动以测量景深。比如当我们口渴并想要喝水时,我们的眼睛会本能地测量到手举水杯到唇边的距离。

HoloLens 2上的感知人工智能使人们能够操控全息影像并与之进行交互,而无需担心所谓的延迟——通常,数据传输到云端、进行处理并返回到边缘需要花数百毫秒的时间。当你在全息影像上按下一个按钮,或者用眼球在全息影像上浏览文本时,“即使几十毫秒也会产生显著的感知差异。”Shotton指出:“运转时长至关重要。”

对隐私的保护是在设备上进行本地人工智能计算的另一个原因,例如HoloLens 2用来验证客户身份的虹膜扫描信息——人们可能不希望将这类私人数据发送到云端。然而,对于许多其它类型的数据来说,将其发送到云端是有好处的:因为一旦这些数据到达云端,客户就可以利用Azure AI和混合现实服务,将他们设备上的数据与整个普适计算结构中的数据相结合,“这使很多更高级的运算和认知功能得以运行。”Kipman说。

云端协作

微软混合现实与人工智能苏黎世实验室主任Marc Pollefeys表示,智能云赋能的全息计算的一个关键优势就是,它可以与其他拥有HoloLens或类似设备的人共享信息。Pollefeys正在领导一个团队研发用于混合现实云服务的核心计算机视觉算法——Azure Spatial Anchors,该服务能够让全息影像保留并锁定在现实世界中,供任何具有适当访问权限的人查看。

比如说,Spatial Anchors技术让工厂管理者能够把全息影像放在装配线上的设备旁边,包含重要的实时操作和维护信息,任何获得认证并拥有混合现实设备的工人都可以访问这些信息。

Pollefeys说:“如果我只能在我自己的设备上回看这些信息,那这样的全息影像就毫无意义。但是,如果我能够在全息影像中对现实世界进行批注和标记,并且公司里任何有访问权限的人都可以看到这些信息,那么这就实现了价值飞跃。”

为了创建这一功能,Pollefeys和他的团队开发了人工智能计算机视觉算法,该算法可处理来自传感器的数据,提取周围环境的3D几何信息,并将其整合、上传到云平台,创建出基于这些相关区域数字孪生系统或视图。

Pollefeys指出,HoloLens总是通过解读3D或空间信息的方式,了解其所在的运行环境。Azure Spatial Anchors创建、优化这些视图,并在各种设备上进行共享,这就是为什么要把来自各个设备的视图拼凑在一起并存储在云中。他说:“只在一台设备上存储这些数据是没有意义的。就好比我有一小块拼图、其他人也有一小块拼图,只有当我们把各自设备中生成的拼图整合到一起,才可以覆盖整个空间。”

随着各种支持混合现实功能的设备,包括HoloLens以及适当配置的手机、平板电脑和笔记本电脑,绘制出的环境信息不断整合,并共享在云端,这些视图将随着时间的推移变得更加详实、更加精确、更加强大。

以工厂为例,随着越来越多有访问权限的工人用自己的设备查看全息影像,工厂车间的整体视图将会不断地改进,最终完整全息影像将会被经理放置在装配线设备的上方。该功能还支持其它一些场景,例如:建筑师和客户开会时,每个参会人员都佩戴一个混合现实设备,将可以从自己的视角查看该建筑的全息3D设计图,并与之进行交互。

Julia White指出,Azure包含预构建服务,可在HoloLens和任何其它混合现实设备上,包括运行iOS和安卓操作系统的智能手机和平板电脑,为这类体验编写应用程序。她指出:“这种协作体验不仅仅限于HoloLens。而且开发者在编写这些令人惊叹的应用时的成本、操作难度和技能要求都随之 大大 降低。” 例如,跨设备和平台功能可以优化《我的世界:地球》的 游戏 体验。将流行的视频 游戏 与混合现实融合在一起,一个玩家可以在现实世界中搭建并放置可持久存在的虚拟结构,这样,其他玩家就可以在自己的设备上与之进行交互。

Julia White说:“我们都参与其中,因为它基于云技术,能够被各种类型的设备解读和诠释。”

以人为本的技术

Kipman指出,要想让HoloLens达到我们预想的那样去工作,支持这种体验的技术就必须以类似人类的方式来理解这个世界。因此,他和微软各个部门的同事合作,一同在这普适计算的数据网中开发、部署这些技术,并充分利用人工智能技术研究解决方案——从HoloLens 2的芯片到Azure AI和混合现实服务。

我们的目光再次回到Kipman的数字白板,他现在已经勾勒出一个普适计算的愿景,这个白板上有文字、方框、箭头,还有一幅简笔画——画中的两人在一个智能设备旁交谈。

他说,这就是普适计算的终极目标——让人们以自然的方式与他人进行交互。为了强调这一点,他特意停顿了一下,与观众进行眼神交流,并说:“希望你们能从这次的谈话中得到更多收获,因为在真实世界中大家现在就在我身边。”

他继续说道:“我们本可以通过 电话 或者Skype来交流,我甚至可以录下我的演讲,然后把磁带寄给你们。但大家没有选择这么做,而选择了面对面交流。为什么?因为这就是我们人类习惯的做事方式。”

“但这样面对面的缺点是,大家必须和我同时在同一个地点。而全息技术的力量就在于,它能够帮助我们打破空间和时间的界限。”

目前,HoloLens 2已经正式面向中国大陆地区市场发货,中国地区的设备定价为人民币27,388元。

与第一代HoloLens销售模式相比 ,新一代HoloLens 2发售时中国大陆地区将在原有微软中国官方商城的线上模式基础上,新增线下销售模式。