摘 要

全息投影技术，又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技术。使3D实景展示更具有真实性能让观赏者有浸入式的体验。为了进一步研究全息投影技术在3D实景展示中的起到的重要作用打算用3Dmax重塑长春观模型，并在建筑模型的基础上根据建筑的结构做一个生长动画，输出四个方向的视频。最后利用全息投影的效果将其以计算机动画的形式表现并且呈现在人们面前。让观赏者置身到画面之中通过感受立体成像带来的震撼感，也同时了解中国文化的博大精深。这个作品在技术上主要利用了分光镜成像的原理，将四个面的画面经过光学折射最后在亚克力模型中间汇聚成一个全息影像，经过这次的设计我更加深入地了解到全息投影特殊的浸入式体验与3D模型的结合使展示效果变得多元丰富更加富有层次，其未来发展具有无限可能。

关键词：全息投影技术；3D实景；立体影像；三维动画；分光镜

Abstract

Holographic projection, also called virtual imaging, records and reproduces the real 3D images by using interference and diffraction principles. This technology adds to the life likeness of the 3D live-action and makes the audiences immersed in the scene. To further study the important role of holographic projection in 3D live-action presentation, this paper uses 3Dmax to rebuild the Changchun Temple model, based on which a growth animation is made in accordance with the building structure, and the animation video is presented in four directions. Finally, holographic projection helps to present the Changchun Temple to the audiences in the form of computer animation. In addition, the audiences also feel amazed at the stereo imaging and better know the profound Chinese culture by placing themselves in the scene. This work technically utilizes the principle of spectroscopic imaging, making the four images on four sides converge into a holographic image through optical refraction in the middle of the acrylic model. Through the design I have a more in-depth understanding that the display effects can be more diversified by combining the special immersion experience of holographic projection and 3D models. The future development of such a combination will have infinite possibilities.

Key Words：Holographic projection; 3D live-action; Stereoscopic image; Three-dimensional animation；Spectroscope.

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 什么是全息投影技术 1

1.2 全息投影技术的发展 1

1.3 国内外发展现状 2

1.4 研究的目的及意义 3

第2章 设计的基本内容 4

2.1 设计的构想 4

2.2 基本的设计内容 5

2.3 方案可行性分析 5

2.3.1 幻影成像技术 5

2.3.2 投射模型尺寸及屏幕选择 6

第3章 具体制作过程 7

3.1 视频源的制作 7

3.2 展示柜的搭建 7

3.3 设备的连接及展台的布置 8

第4章 总结 9

参考文献 10

致谢 11

绪论

1.1 什么是全息投影技术

Front-projected holographic display——全息投影技术，又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技术。简单来说全息投影技术能在空间中产生立体的幻象，在只有地上的一层平面的情况下就能在上方的空气中呈现立体的影响影像，换角度观看不影响清晰度，而且人体能穿透画面走过去，还可以让人与影像产生互动，广泛应用于产品展览，舞台效果，广告宣传等方面。

现在已经实现的全息投影技术一共有三种：空气投影和交互技术；360°全息显示屏；激光束透射实体的3D影像，也就是前面所说的镜面全息投影。

现如今随着技术科技的发展，低成本的固体激光器大规模地生产，全息投影技术在短时间内发展迅速，使更多的研究者，和业余爱好者都能投入到研究中来，但是其成本的昂贵性、技术的复杂性和设备的不便捷性等，使得全息投影技术还是没能更加普遍地深入到我们的日常生活中。

1.2 全息投影技术的发展

丹尼斯·伽柏在1948年用水银蒸汽灯做实验的时候发现了全息术的原理，在1971年他还因此获得了诺贝尔奖。这项技术发明以来一直被应用于电子显微技术中，直到后来激光的发明才取得实质性的进展。

1962年苏联科学家尤里·丹尼苏克拍摄了第一张实际记录了三维物体的光学全息投影照片，尼古拉斯·菲利普斯改进了光学技术，产生高质量的全息投影图片。

此外由于全息投影技术效果令人震撼，如此吸引人，但是局限于他的技术的复杂性和成本的昂贵性，全息投影技术产生了一系列的衍生产品，这种衍生出来的全息技术被称为伪全息技术。其低廉的成本，与全息投影技术相近的视觉效果，受到了广泛地关注与应用。伪全息是用倾斜成各种角度的光学材料折射光源形成全息的视觉效果，通过在特定的角度观看，能观赏到立体的图像。但观赏者无法穿过成像或者与成像有所接触与互动，伪全息现在已经可以使用手机和特制视频，通过自制设备实现。在一些舞台效果展示和三维图像呈现方面应用广泛。

伪全息投影技术现在有以下几种方法：