1樓:手機使用者
全息顯示的基本機理
全息學(holography)自20世紀60年代鐳射器問世後得到了迅速的發展。其基本機理是利用光波干涉法同時記錄物光波的振幅與相位。由於全息再現象光波保留了原有物光波的全部振幅與相位的資訊,故再現象與原物有著完全相同的三維特性。
換句話說,人們**全息像時會得到與**原物時完全相同的視覺效果,其中包括各種位置視差,這即是全息三維顯示的理論依據。從這種意義上來說,全息才是真正的三維影象,而上述的各種由體視對合成的影象充其量僅是準三維影象(並無垂直視差的感覺)。20世紀80年代後,鐳射全息技術的迅速發展,成為一種異軍突起的高新技術產業。
在鐳射全息技術中,全息顯示技術由於更接近於人們的日常生活而倍受關注。它不僅可製出惟妙惟肖的立體三維**美化人們的生活,還可將其用於**、商品防偽、商品廣告、**、藝術**、展覽、圖書插圖與美術裝潢、包裝、室內裝潢、醫學、刑偵、物證照相與鑑別、建築三維成像、科研、教學、資訊交流、人像三維攝影及三維立體影視等眾多領域,近年來還發展成為寬幅全息包裝材料而得到了廣泛的應用。由於白光再現全息技術可在白晝自然環境中或在普通白光照射條件下**物體的三維影象,一直研究全息技術的最新發展及運用,期待自身的努力使得全息顯示技術得到了迅速的發展。
3d全息影像技術的發展史
2樓:cgwang王氏教育集團
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3d全息投影技術製作流程介紹?
3樓:
全息投影技術是利用干涉和衍射原理記錄並再現物體真實的三維影象的記錄和再現的技術。 其第一步是利用干涉原理記錄物體光波資訊,此即拍攝過程:被攝物體在鐳射輻照下形成漫射式的物光束;另一部分鐳射作為參考光束射到全息底片上,和物光束疊加產生干涉,把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度,從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部資訊記錄下來。
記錄著干涉條紋的底片經過顯影、定影等處理程式後,便成為一張全息圖,或稱全息**; 其第二步是利用衍射原理再現物體光波資訊,這是成象過程:全息圖猶如一個複雜的光柵,在相干鐳射照射下,一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個象,即原始象(又稱初始象)和共軛象。再現的影象立體感強,具有真實的視覺效應。
全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光資訊,故原則上它的每一部分都能再現原物的整個影象,通過多次**還可以在同一張底片上記錄多個不同的影象,而且能互不干擾地分別顯示出來。
3d全息影像技術的全息顯示
4樓:萌小殤
透射式全息顯示影象屬於一種最基本的全息顯示影象。記錄時利用相干光照射物體,物體表面的反射光和散射光到達記錄幹板後形成物光波;同時引入另一束參考光波(平面光波或球面光波)照射記錄幹板。對記錄幹板**後便可獲得干涉圖形,即全息顯示影象。
再現時,利用與參考光波相同的光波照射記錄幹板,人眼在透射光中**全息板,便可在板後原物處**到與原物完全相同的再現像,此時該像屬於虛像。假如利用與參考光波的共軛光波相同的光波照射記錄幹板,即從記錄幹板右方射向記錄幹板而會聚一點的球面光波,則經記錄幹板衍射後會聚而形成原物的實像。
透射式全息顯示影象清晰逼真,景深較大(僅受光波相干長度的限制),**效果頗佳。但為確保光的相干性,需用鐳射記錄與再現。採用鐳射也會帶來其特有的散斑效應的弊病,即再現像面上附有微小而隨機分佈的顆粒狀結構。
為克服透射式全息顯示影象無法利用普通白光(非相干光)再現的缺陷,人們又發展了反射式全息顯示影象。將物體置於全息板的右側,相干點光源從左方照射全息板。將直接照射至全息板平面上的光作為參考光;而將透過全息板(未經處理過的全息板是透明的)的光射向物體,再由物體反射回全息板的光作為物光,兩束光干涉後便形成全息顯示影象。
由於記錄時物光與參考光分別從全息板兩側入射,故全息板上的干涉條紋層大致與全息板平面平行。再現時,利用光源從左方照射全息板,全息板中的各條紋層宛如鏡面一樣對再現光產生出反射,在反射光中**全息板便可在原物處**到再現的影象。
製作反射式全息顯示影象時,通常採用較普通透射式全息顯示影象更厚的記錄介質(厚約15μm的感光乳膠層)。因干涉條紋層基本上與全息板平面平行,介質層內形成多層干涉條紋層,即反射層,故全息板的衍射相當於三維光柵的衍射,必須滿足布拉格(bragg)衍射條件,即僅有某些具有特定波長及角度的光才能形成極大的衍射角。由於具有這種選擇性,反射式全息顯示圖象便可用普通白光擴充套件光源再現。
這是其一大優點,同時亦消除了鐳射的散斑效應。近年來,該類全息顯示影象已廣泛應用於小型裝飾物的三維顯示,並已實現商品化,市面上將其稱為「鐳射寶石」。反射式全息顯示圖象還可用作壁掛式顯示,但製作螢幕較大的反射式全息顯示影象技術難度較大;另一缺陷是其景深不太大,距記錄介質平面較遠處的影象有點模糊不清。
20世紀70年代末,一種新型全息顯示影象即彩虹式全息顯示影象(rainbow hologram)問世,它可採用白光再現,影象清晰明亮,尤其適用於立體三維顯示,倍受人們的重視。彩虹式全息顯示影象是採用鐳射記錄全息顯示影象,用白光照射再現單色影象的一種全息顯示技術。其基本特點是在記錄系統中適當的位置加入一個狹縫,其作用是限制再現光波,以降低影象的色模糊,從而實現白光再現單色影象。
有人曾系統地分析過彩虹式全息顯示影象的成像過程。其基本記錄方式以一步法為例,物體通過透鏡成像於全息板附近,同時光路中設定一個狹縫來限制成像光的孔徑。利用白光點光源以共軛方式照射全息板,便會同時再現物像與縫隙的實像。
由於全息顯示影象的基本作用相當於光柵,在白光照射下具有色散的作用,故不同顏色的狹縫像分佈於不同的方位。當人眼從縫隙像左方**全息板時,通過不同顏色的縫隙像便可**到該種顏色的物像。當人眼上下移動時,物象會產生出宛如彩虹一樣的顏色變化,這也是此種全息顯示影象名稱的由來。
彩虹式全息顯示影象技術的問世給全息顯示注入了新的活力,眾多研究者對其進行了不斷的改進與發展,並在眾多領域得到了應用。如將記錄時的單縫變為多縫,可使同一角度**的再現像具有與實物一樣的彩色,或對黑白影象進行假彩色編碼。因人們對色彩的分辨能力遠遠超過對灰度級的分辨能力,此種假彩色化法可極大提高對影象的判讀能力。
近年來還提出並實現了新型的雙孔徑彩虹式全息顯示影象和大角度環形孔徑彩虹式全息顯示影象。前一種可在普通白光擴充套件光源下,將再現象的解析度大大提高,並能由一體視對平面影象合成無需配戴眼鏡**的立體三維影象。後一種則將單縫孔徑變為大直徑的環形孔徑,從而可實現360°環視的再現像,即在白光照射下,可繞全息板轉一週以**物體所有側面的再現像。
合成式全息顯示影象是指將一系列由普通拍攝物體的二維底片藉助全息方法記錄在一塊全息軟片(或幹板)上,再現時實現原物體的準立體三維顯示的一種技術。實現再現物體360°環視像的另一種有效方法便是合成式全息顯示影象。它可製成圓筒式,亦可製成平面式。
這裡以旋轉物體為例說明合成式全息顯示影象的製作技術。顯然,假若將物體變為實際場景,則可製作立體電視;假若將轉動物體變為一系列連續變化的二維**,則可製成活動的動畫。
這種合成式全息顯示影象實際上是彩虹式全息顯示影象與合成技術的有機結合。利用這種方法在平面全息板上再現環視或立體活**像,是極其誘人的。其缺陷是記錄過程較為複雜,但隨著計算機技術的發展與普及,這一缺陷已不再成為嚴重的問題。
近年來,研製出一套由計算機控制的合成式全息顯示影象自動記錄系統,併成功地由它製出像質頗佳的360°環視合成式全息顯示影象。
在合成式全息顯示技術中,有一種可顯示被拍攝物體動態過程的角度多路合成式全息顯示技術,它是一種電影拍攝與全息拍攝完美結合的技術。它使用電影攝影機進行第一步記錄,再在鐳射照射下用「全自動合成全息拍攝系統」將記錄的二維電影片製成全息顯示影象,它是一種實現了白光記錄和白光再現被記錄物動態過程的高層次全息顯示技術。縱向多路合成的全息顯示影象,由於採用了不同角度的視像進行合成,故稱為角度多路合成式全息顯示影象。
它是一項集電影特技攝影、鐳射全息、光機電一體化、微機控制及奈米感光材料等高新技術於一體的最新技術。還有另一類縱向多路合成的全息顯示影象,它是由對客體不同深度的一系列平面層拍攝的底片合成的。如醫學中用x射線斷層攝影(ct)或超聲波斷層攝影,可得到垂直於人體軸線方向的一系列平面**。
利用全息顯示技術將其按原順序、原間隔製成合成式全息顯示圖象,再現時則可**到一系列縱向平行排列的透明平面影象。當這些像的縱向間隔小到一定程度時,**者便如同**原物的透明立體三維影象一樣。縱向多路合成的全息影象亦可利用計算機技術進行製作。
角度多路合成式全息顯示技術具有發展前景的潛力。它可將計算機影象資訊處理、光學影象資訊處理、奈米感光化學資訊處理、影視技術多年來積累的視覺心理學及生理學深度感等方面的經驗融合一體,對採集的影象資訊進行處理,從而獲得優質的三維空間立體影像。**這種角度多路合成式全息顯示立體影象時,無需配戴眼鏡等附加裝置。
它是目前記錄並顯示伴有活**象的三維立體影像的最佳方法。隨著液晶顯示技術及奈米級實時記錄介質材料的研製開發,角度多路合成式全息顯示技術將會發展成為新一代具有可持續發展的科研專案及值得巨大投入的研究課題。 上述各種全息顯示影象的共同缺陷是複製較為煩瑣,通常需採用鐳射源及光學器件,而且每複製一次皆需**、顯影和定影等過程。
為解決這一問題,20世紀80年代開發出一種可象印書一樣大批量快速複製的模壓式全息顯示影象。其製作工藝過程可分為如下三步:
記錄原版全息顯示影象,這種全息顯示影象的記錄過程類似於彩虹式全息顯示影象,但它屬於浮雕型,即與光強分佈相應的干涉條紋已轉變為凹凸型溝槽狀分佈;
製作金屬壓模,即由原版全息顯示影象經電鍍和鑄模等工序轉為金屬模板;
壓印複製,通常是在透明塑料片上利用金屬模板進行熱壓以得到複製的全息顯示影象。這種模壓式全息顯示影象既可製成透射式,亦可將其表面鍍以高反射率金屬膜,使其變成反射式。模壓複製技術涉及到光刻膠母版製作、電鑄及全息模壓技術,是全息顯示技術中難度最大的一種技術,它屬於高層次的全息顯示技術。
模壓式全息顯示影象的最大優點是可大批量生產。一個優質的模板可連續壓印一百萬次以上,故全息顯示影象的成本大為降低。這種全息顯示影象的製作現已成為一個頗具規模的產業,其產品廣泛應用於防偽商標、各種證卡及藝術性顯示等。
常見的各種防偽標誌便是一種反射式模壓彩虹全息顯示影象,從不同的角度**時,其色彩會發生一些變化。擬將合成式全息顯示技術與模壓技術有機結合一起,製成一種可360°環視或動畫式模壓全息顯示影象。 最後簡單介紹一下近年來發展頗為迅速的計算機全息顯示影象(computergenerated hologram),簡稱為cgh。
既然全息顯示影象屬於一種干涉圖樣,假如能利用計算機直接產生出這種圖樣,則無需再採用光學裝置實地記錄了。這種方法既可完全節省光源及要求相當精密的光路設定,又能模擬實際上並不存在的各種物體,故具有明顯的簡易性與靈活性。
計算機全息顯示影象目前已在影象處理和干涉計量等領域內獲得了廣泛的應用。它同樣亦可應用於立體三維影象顯示,僅是成像質量仍需作進一步的改進。值得指出的是將光學與電子學技術有機結合一起,發揮其各自的優勢,將是實現立體三維顯示的一種有效途徑。
什麼是3d列印技術,什麼是3D列印技術?
3d列印即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型檔案為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層列印的方式來構造物體的技術。1 節省材料。不用剔除邊角料,提高了材料的利用率,通過摒棄生產線而降低了成本 2 能做到較高的精度和很高的複雜程度,可以製造出採用傳統方法制造不出來的 非常複雜的製件 3...
學習3D列印需要掌握哪些技術,學習3d列印要學習什麼基礎?
一定要學會3d軟體,首先要學好3d建模技術,比如說,cad,3dmax,還有像犀牛之類的建模軟體,要學好建模的渲染,而且前期一定要學好設計平面設計,而且電腦的操作一定要靈活,有3d機器的使用,這個科技含量應該挺高吧?不是很瞭解,它應該涉及到很很多技術,比如說列印呢,仿生學呀,並且一些材料你都得了解,...
如何培養3D列印技工,想學習3D列印技術,不知道需要去哪學需要上什麼培訓班,或者專業學
3d列印來 機的操作 首先,你要源 準備想列印物體的3d模型,bai 可以使用du3d建模如zhiautocad,proe,3dmax.能輸出stl檔案格式的都可以dao 分層編寫g 使用的是分層skeinf e,slic3r等 將分層的g 檔案調入3d印表機控制,完成相關設定,就可以進行列印了,開...