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全息成像让虚拟篮球拍起来像真球

如何做到逼真的篮球弹跳触感？研究团队打造了一个带有气动触觉反馈设备的伪全息投影。

▲用于交互式立体显示的带有气动触觉反馈的伪全息投影如图，其开发的系统有3个主要组件，分别是伪全息显示、手势识别模块和触觉反馈设备。这些组件被连接到主计算机，并通过基于Unity平台的内部构建程序进行控制。其中，伪全息显示基于Pepper的投影方案，创造了一种物体“漂浮”在空中的错觉；手势识别模块使得用户可用手势与虚拟对象进行交互。除了视觉反馈外，该系统通过提供触觉反馈来提供更真实的交互感。其触觉反馈设备名为Aerohaptics，当用户操纵虚拟物体时，该设备使用指向用户手上的加压空气喷射，来触摸感觉，同时它还提供位置和强度控制，以适应各种交互场景。根据全息投影与用户之间的交互性质，Arduino控制器单元可区分多种操作模式，包括恒压模式、手部标志选择模式和手部跟踪模式。在恒压输出模式下，无论手的空间位置如何，系统都会向用户提供恒定的气动反馈，即用户会感受到相同的压力。在手部标志选择模式下，算法可以选择用户手的哪个部分（共6个标志，每个指尖各1个+手掌上1个）是跟踪系统的目标，系统可以准确地提供气动触觉反馈给不同的手部标志。

成像实现真正意义上的裸眼3D电影

我们都知道，目前为止在电影投影技术中，我们都是采用佩带偏振光眼镜而实现3D技术。但我们都知道这并不是真正的3D，因为它终成像是在二维银屏上成像的。如果把全息技术应用到电影技术上，那么真正的3D电影将脱离银屏在立体三维空间中上演，并且完全摘掉偏振眼镜，实现裸眼3D技术。在2010年日本的《初音未来》演唱会上，就是通过全息技术虚拟出来的动漫歌手。随着全息技术的日渐成熟，全息3D走进电影院指日可待。

全息成像全息显微术

全息显微术是全息和显微相结合的技术，与一般显微技术相比，能储存标本物的整体。无需制备标本物的切片。尤其对一些活的标本物可以用高功率的连续光或者脉冲激光照全息图，长期保存，再现像具有立体性，能显示样品的细节。全息显微术主要有两种：一种是将全息技术和显微镜结合，称为“全息显微镜”，解决了显微镜中分辨率本领与景深的矛盾，避免了像差影响而达到很小衍射极限，可以获得更大的视野；一种是利用全息图本身的特点来进行放大，称为“全息放大”。如果拍摄时，采用不同波长，衍射角不同，这等于将全息图作了相应的调整，可以实现图像放大。全息显微术广泛应用于医学，生物学，科研方面。

全息成像

全息成像像面式

根据全息学的理论，对于普通透射式全息显示图像而言，当再现光波长与记录时的光波长不同，或再现光源为非理想点光源而有一定的空间扩展时，再现像点将会发生弥散而变得模糊，由上述两种因素造成的像点模糊量皆与象点和全息板的距离成正比。因此，假如记录时让物点落在全息板上或很靠近于全息板，则用普通白光扩展光源再现时，像点的模糊量仍小至可接受的程度。因实际物体难以直接“嵌入”全息板，故人们采用将物体通过透镜成像于全息板的附近，同时引入参考光波与其干涉的办法来记录全息显示图像，这样记录的全息显示图像称为像面全息显示图像，它可用普通白光扩展光源再现。显然，这种全息显示图像的景深也是有限的，距全息板平面愈远的像点愈模糊不清。