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全息影像技術:科幻照進現實

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1977年的經典影片《星球大戰》中,導演喬治·盧卡斯精心安排了這樣一些場景:莉亞公主通過一個閃爍的3D影像向盧克·天行者與歐比旺·肯諾比發 出求救信息;黑武士與虛擬的立體西斯皇帝頭像對話。類似的場景在這部影片中還有好幾處。以今天觀眾的眼光來看,這樣的橋段並無新意,但是你一定不知道,這 其實是「全息影像技術」在大銀幕上的首秀。

自那之後,「全息影像」技術開始成為科幻電影的標配:《第六日》裡栩栩如生的虛擬女管家把硬漢施瓦辛格迷得神魂顛倒;《阿凡達》裡的3D沙盤幫助人 類軍隊模擬備戰;最近上映的《碟中諜4》裡,潛入克林姆林宮竊取情報的阿湯哥用一塊能夠製造以假亂真場景的幕布成功騙過了謹慎的守衛。

從喬治·盧卡斯將「全息影像」的概念搬上銀幕至今已有30多年,人類技術的進步也使當年電影中那些看似不可思議的場景正在迅速變為現實。今年春晚 上,給國人印象最深的大概要屬那變化莫測的絢麗舞台效果了。薩頂頂演唱《萬物生》時,漫天飛舞的虛擬花瓣驚豔全場,360度全景顯示的仙境般的場景,讓人 彷彿置身《阿凡達》裡的潘多拉星球,而這一切的背後正是全息影像技術的功勞。

以假亂真的全息影像技術

所謂全息影像技術,簡而言之,就是利用光的干涉和衍射原理,記錄並且再現物體三維圖像的技術。干涉可以用來記錄物體的光波信息,衍射能夠再現還原這些信息。

全息影像技術是如何呈現出物體的立體形象呢?這就要從它的拍攝原理講起。假設用一束激光照射一個細小微粒,微粒反射的是不斷向外擴大的球面波,此 時,用肉眼看微粒,會發現它是明亮的一點。當用普通照相機為這一微粒拍照時,反射的光波通過相機鏡頭在底片上形成一個亮點。相機底片記錄下這一光點,但是 無法記錄下微粒在三維空間中的位置,所以,最後的照片上也只能看到一個平面的亮點。

而拍攝全息影像時則不同,它是將一束髮出平面波的激光和微粒反射出的球面波一起投射到底片上,整張底片都受到了光照,它記錄下的不是亮點,而是一組 同心圓,看起來就像一根被切成無數薄片的胡蘿蔔一樣。底片沖洗好後,再用發出平面波的激光,以拍攝時相同的角度射向底片,就會看到原來放置微粒的地方出現 了一個亮點,而且這個亮點是在空間中存在的,而非底片上。所以,全息影像技術所呈現的是一個包含位置信息在內全部光學信息的光點,原則上它的每一部分都能 再現原物體,宛如真實的一般。

全息影像技術的歷史最早可以追溯到1948年,那一年,倫敦大學帝國理工學院的丹尼斯·加博爾博士在研究如何提高電子顯微鏡的分辨率過程中,偶然發 明了全息立體攝像。但當時由於技術限制,加博爾的發明並沒有被人重視。1962年以後,隨著激光器的發明,全息影像技術也有了進一步發展。

1971年,科學界終於意識到了加博爾20年前發明的重要意義,授予他諾貝爾物理學獎。喬治·盧卡斯之所以會在1977年拍攝《星球大戰》的過程中大量使用表現全息影像技術的橋段,或許正是從加博爾的發明中汲取到的靈感。

廣闊天地,大有作為

還記得大約10年前頗為流行的激光防偽技術嗎?那時許多圖書、煙酒包裝上都有一個金光閃閃的小貼紙,望向其中會發現裡面竟是一幅立體的圖像,如果現 在你還在使用諾基亞的手機,打開後蓋,你很可能會發現電池上也有這麼個玩意。沒錯,這正是全息影像技術的初級應用。不過,這種防偽標識感光度很低,色彩更 是單調,還遠談不上以假亂真。

雖然,全息影像技術由來已久,但是在2000年前一直發展緩慢,直到2001年德國國家實驗室開發出的全息膜技術使三維圖像的再現成為可能,這才邁入一個全新的階段。此後幾年,隨著材料科技迅速成熟,全息影像技術飛速發展,並且得到愈發廣泛的應用。

2007年,思科CEO錢伯斯在印度班加羅爾的一場發佈會上,向人們展示了全息影像技術的魔力。在台上,錢伯斯與技術團隊負責人戴比爾斯面對面親切 交流,但是,錢伯斯身邊這個活靈活現的戴比爾斯只是一個虛擬形象,他的真人遠在4萬公里外的美國加州,奇妙的場景引得現場觀眾發出一陣陣驚嘆。

不過相比之下,日本人則更加大膽。

2010年,日本科技公司「Crypton未來媒體」為了推廣旗下的虛擬美少女歌手初音未來,開始運用全息影像技術舉辦現場「真人」演唱會。初音未 來的首場演出就大獲成功,2500張門票被搶購一空。舞台上,初音未來與真人樂手們配合默契,別有風情。此後,初音未來迅速成為紅遍全球的宅男殺手,先後 在美國、泰國和新加坡等地舉辦了多場現場演唱會,有消息稱,今年她還將造訪中國。童話大王鄭淵潔不久前赴日訪問時,還與初音未來的「本尊」親切合影,令不 少國內宅男羨慕不已。  

最近兩年,愈來愈多的國際品牌開始嘗試利用全息影像技術來配合產品的發布,而且均取得了不錯的效果。去年4月,Burberry在北京舉行的3D服裝秀就曾引起過不小的轟動。

不過,目前市場上對於全息影像技術的應用大都還停留在展示的階段,應用場景無非就是大型演出、展覽或者產品發佈會上,但全息影像技術未來的前景遠不侷限於此。

舉個簡單的例子,目前消費者在網上購物時最大的困擾就是無法看到實物商品,經常是東西拿到手後,才發現與網站上精美的圖片相比完全是南轅北轍,尤其是購買服飾時,只能憑感覺來判斷。

將來,全息影像技術完全可以與電商結合,那時,消費者看到的不再是那些華而不實的圖片,而是一幅幅栩栩如生的三維圖像,這會解除消費者網購時的後顧 之憂,極大釋放電子商務的消費需求。而且,目前凡客等服飾電商都承諾當場試穿、無條件退貨,這大大降低了物流效率。將來,一旦全息影像技術成熟,消費者完 全可以在下單之前完成試穿環節,為自己和商家都能免去不少煩惱。

電影《鋼鐵俠》則為人們展示了全息影像技術的另一幅圖景。影片中,主人公使用的計算機界面和操作台就是投射到空氣中的全息圖像,史塔克直接對著空氣 進行操作來設計盔甲。可以肯定的是,在不久的將來,影片中所呈現出的就將變為現實,事實上,微軟公司已經著手開發類似影片中展現的技術,並將這一項目命名 為Vermeer。目前,微軟的研究已經初具成果,不僅可以實現360度的虛擬圖像全方位顯示,還能夠通過Kinect攝像頭實現人與虛擬圖像的直接互 動。

全息影像技術在民用市場的深入應用還有很長的路要走,但是它在科幻電影中展現的巨大潛力卻已經吊足了人們的胃口。


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全息投影,現實與夢幻的結合

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本帖最後由 jiaweny 於 2015-2-25 10:15 編輯

全息投影,現實與夢幻的結合
來源:中信建投中小市值研究

技術驅動娛樂革命,視覺中國空間無限!

春晚在內容上雖然已經乏善可陳,但利用最新技術呈現全新的視覺體驗不失為一個新的方向!李宇春在《錦繡》節目中分身四體的場景獲得了極大的關註,成為了本屆春晚不多亮點中的一個。《錦繡》節目中采用的正是全息技術(Hologram)。

13年9月,全息技術讓周傑倫與鄧麗君實現了跨時空合唱, 14年美國拉斯維加斯BillBoard頒獎禮上,邁克爾傑克遜正是依靠全息技術“滿血複活”。在美國,全息技術正在進入一般的娛樂場所,主題公園、KTV等,我們認為,隨著全息技術的不斷成熟,其應用將會迅速普及。由於全息技術對虛擬場景的現實化,互動式的娛樂體驗將成為新的趨勢,這也將對數字娛樂領域帶來革命性的影響。

視覺中國旗下艾特凡斯是中國領先的視覺科技、智能遊樂項目的綜合服務商,萬達、華誼兄弟等虛擬現實體驗項目均由公司承建。公司戰略上已經將視覺數字娛樂作為一大方向,公司在這個領域不僅是設計建設者,更會直接切入數字化娛樂運營,這將是公司2015年的重大看點之一。公司2014年完成上市,2015年將是公司戰略全面深化的一年。作為一家非常純正的互聯網公司,依托強大的數字化資源和豐富的平臺運營經驗,公司在數字娛樂領域的空間是巨大的。在互聯網板塊一片大熱的氛圍中,我們認為公司的價值還沒有被體現,所以我們再次強調對於公司的推薦,在此基礎上的股價上行空間還非常大,建議投資積極配置!

全息投影,現實與夢幻的結合

從最初最原始的蒙太奇,到普通的黑白電影,再到彩色電影,我們經歷了一輪又一輪技術提升帶來更愉悅的享受,而從2D、3D到現在的IMAX,科技的發展總會給我們帶來太多太多的驚喜。理所當然的,對當前雖然部分商業化了但仍然處於深度研發狀態的虛擬現實(virtual reality ,簡稱VR)、增長現實(Augmented Reality ,簡稱AR)以及全息投影(front-projected holographic display),雖然目前的技術仍然不足以支撐大規模的消費,也很難脫離3D眼鏡,但巨頭們在這一領域不斷的投入讓我們充滿了莫名的期待。

2014年5月18日晚在美國拉斯維加斯舉行的公告牌音樂獎的頒獎儀式上,通過全息影像還原技術使已過世天王邁克爾傑克遜在Billboard音樂盛典熱舞首秀新單曲《Slave to The Rhythm》,震撼現場令人嘆為觀止。而位於南加州的一家創業公司 Ostendo 花了 9 年時間研發了一款適用智能手機的投影儀,Tic Tac大小,將可以適用於手機的三維全息投影芯片,作為研究對象。據稱,他們將研制出一個體積只有藥片大小的三維全息投影儀,分辨率高達5000PPI,可以精確控制每一個光束的亮度、顏色,以及角度。另外除了智能手機之外,該公司研發的三維全息投影芯片,還將進入到各種顯示設備中,比如電視機、智能手表,甚至是“全息桌面”。

全息投影簡介

全息投影技術(front-projected holographic display),也稱虛擬成像技術,主要是利用幹涉和衍射原理記錄並再現物體真實的三維圖像的記錄和再現的技術。全息投影技術是全息攝影技術的逆向展示,本質上是通過在空氣或者特殊的立體鏡片上形成立體的影像效果。與平面銀幕投影僅僅在二維表面通過透視、陰影等效果實現立體感,全息投影技術是真正呈現3D的影像,可以360°無死角的觀看影像,其將為觀眾展現更加真實的世界,其不僅可以產生立體的空中幻像,還可以使幻像與表演者產生互動,一起完成表演,產生令人震撼的演出效果。

攝制原理

作為比較特殊的成像方式,其在攝制過程中需要涉及到幹涉原理以及衍射原理。記錄著幹涉條紋的底片經過顯影、定影等處理程序後,便成為一張全息圖,或稱全息照片;其第二步是利用衍射原理再現物體光波信息,這是成象過程:全息圖猶如一個複雜的光柵,在相幹激光照射下,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。再現的圖像立體感強,具有真實的視覺效應。


再現過程

利用衍射原理再現物體光波信息,這是成象過程:全息圖猶如一個複雜的光柵,在相幹激光照射下,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。再現的圖像立體感強,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信息,故原則上它的每一部分都能再現原物的整個圖像,通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像,而且能互不幹擾地分別顯示出來。

技術細分發展方向

人類之所以能感受到立體感,是由於人類的雙眼觀察物體時橫向的,且觀察角度略有差異,圖像經視並排,兩眼之間有6厘米左右的間隔,神經中樞的融合反射及視覺心理反應便產生了三維立體感。根據這個原理,可以將3D顯示技術分為兩種:一種是利用人眼的視差特性產生立體感;另一種則是在空間顯示真實的3D立體影像,如基於全息影像技術的立體成像。


作為真正的三維立體影像,全息影像用戶不需要佩戴帶立體眼鏡或其他任何的輔助設備,就可以在不同的角度裸眼觀看影像,而目前全息投影技術共有三種實現方式;




目前來看三種方式各有自身的優勢與劣勢,但仍然未解決的一個問題就是介質問題。雖然目前最通用的方式仍然是使用全息投影膜,而這種方式的最大弊病就是成本高昂,作為成像介質的全息投影膜價格不菲。如果將空氣作為成像介質的話,那麽其想要成像的難度非常大。

行業產業鏈及未來市場空間

全息投影技術的出現,突破了傳統聲、光、電的局限,將美輪美奐的畫面帶到了觀眾面前,打破了虛擬世界與現實世界的阻隔,讓人們不用攜帶任何設備即可體驗一把前所未有的視覺沖擊快感。在未來娛樂化的大趨勢下,全息投影技術顯然具有極大的市場潛力。

數字體驗綜合服務商將占據產業鏈絕對主導地位

從目前市場情況來看,雖然各大巨頭正在加大對相關技術的研發投入,但截至目前全息投影在技術上仍然受制於環境、空間上的局限,比如怕雨,同時對於投射的材料上也有諸多的要求。目前對於絕大多數公司而言,全息技術的商業運用仍然是非常昂貴的,雖然完美的演示不成問題,但距離大規模的應用仍然存在問題。對此,我們目前僅僅探討未來潛在商業化的背景下行業的發展情況。



對於整個產業來說,目前雖然大規模應用存疑,但在各大博物館、大型演唱會上已經有了一些非常成功的應用。目前來看除了像Ostendo這種創業公司外,微軟、AMD和亞馬遜等巨頭均對全息投影進行了一系列的投入,從目前來看,Ostendo花了 9 年時間研發了一款適用智能手機的投影儀,大約Tic Tac(的嗒糖)大小,在一枚電腦芯片的支持下控制每束光(以 100 萬像素為單位)的顏色、亮度。該芯片集可插進智能手機,支持在對角線為 48 英寸(約 1.2 米)的平面上放映視頻,這就解決了當前全息投影領域一個空間移動的大問題,對於手機應用端的影響無可限量,或許未來會引發移動終端設備的新一輪革命。

而預計隨著技術的不斷成熟以及單位材料成本的下降,或者出現更好的替代投射材料,在這之後,作為綜合性的能研究開發並提供整體解決方案和相關服務,提供硬件集成和展示內容制作一站是解決方案的供應商或許會脫穎而出,獲得不菲的收益。

無以倫比的巨大市場前景

作為可以幫助人類解決一部分空間問題的顯示技術,其應用領域及可預見的發展前景是我們難以想象到的。雖然目前仍然存在著一系列的問題,但毋庸置疑,我們相信全息投影行業具有極大的市場前景。作為一種具有顛覆意義的革命性技術,我們可以預見到全息投影技術在很多方面具有非常巨大的具有革命性的應用價值。

可以在立體電影、電視、展覽、顯微術、幹涉度量學、投影光刻、軍事偵察監視、水下探測、金屬內部探測、保存珍貴的歷史文物、藝術品、娛樂場合、酒吧、KTV房、DISCO等等場所獲得廣泛的應用。

影視娛樂

全息投影技術在影視娛樂這一領域的應用已經有了比較成熟的一些例子,包括在一些演唱會上制造非常美輪美奐的效果,其將觀眾引入到了另一個世界中。全息投影技術突破了傳統聲、光、電局限,空間成像色彩鮮艷,對比度、清晰度都非常高,空間感、透視感很強。它不僅可以產生立體的空中幻像,還可以使幻像與表演者產生互動,一起完成表演,產生令人震憾的演出效果。

展覽展示

全息立體投影是通過光的偏振原理來實現的,即采用兩臺投影機同步放映圖像,將兩臺投影機前的偏光片的偏振方向互相垂直,讓產生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直。而偏振光投射到專用的投影幕上再反射到觀眾位置時偏振光方向須不改變,觀眾通過偏光眼鏡每只眼睛只能看到相應的偏振光圖像,從而在視覺神經系統中產生立體感覺。這一領域未來可以被廣泛的應用於商品展示以及博物館展覽館對物品的展示,有助於防止物品的丟失。

軍事科研

毋庸置疑,任何新技術都是一把雙刃劍。全息技術在軍事領域、科學研發領域以及醫療領域顯然也具有極大的應用前景。這些包括軍事偵察監視、水下探測、金屬內部探測、保存珍貴的歷史文物、藝術品、信息存儲、遙感,研究和記錄物理狀態變化極快的瞬時現象、瞬時過程(如爆炸和燃燒)等等。

市場空間情況-以IMAX為例

對於整個行業未來的市場空間,我們仍然難以估計技術的進步程度。對比在影視娛樂領域具有很大相似性的北美IMAX技術公司,我們也許可以初見端倪。作為世界一流的娛樂科技公司,專門從事身臨其境的電影技術,其將電影技術從實驗室搬到了電影院,成為電影行業里一抹極其耀眼的角色。雖然由於成本原因,IMAX在電影行業里本來只是小眾圈子里的奢侈遊戲,但這也給我們觀察全息投影的發展提供了一個絕好的借鑒。


我們單單從IMAX公司全球票房收入以及公司營收上來看,從2006年至今,其收入波動幅度較大,這除了反映了電影市場的行情不太確定意外,也從側面反映了IMAX影院的安裝及後期保養維護成本較高,公司營收增速較為緩慢。


然而我們從IMAX公司票房占全球票房的比重角度來分析,可以很明顯的發現,其票房收入占全球票房收入比重雖然低,但大體上市場占有率上升趨勢明顯,這反應了新技術在推廣應用過程中由於自身一些優異的特性正被人們緩慢的接受;同時,對於全息投影技術來說,商業化運行的成本也是需要仔細考慮的問題,這也是絕大多數新興技術能否最終在歷史上留下一筆的關鍵。


全息技術發展概況

前世今生

從1948年D.Gebar提出用一個合適的相幹光照射全息圖,透射光的一部分就能重新模擬原物的散射波前,於是重現了一個與原物非常逼真的三維圖像。到1960年激光技術的出現促進了全息照相術的發展,全息技術得到了不斷的完善。具體從技術發展角度看,全息術的發展大約可分為四個主要階段,包括同軸全息技術、離軸全息技術、白光再現全息技術以及白光全息技術。




近年來隨著技術的不斷進步,對於全息技術的應用也達到了新的階段。目前全息技術廣為人知的主要用於全息投影領域,基於“實物模型”和“立體幻影”的光學成像結合,利用多機多方位攝像技術及人眼視覺心理特性,獲得“立體幻影”與實物模型結合及相互作用的逼真的視覺效果,配上三維聲音、燈光、氣味、煙霧,達到惟妙惟肖的舞臺效果。

在上一期的報告中我們有提到全息投影技術主要是利用幹涉和衍射原理記錄並再現物體真實的三維圖像的記錄和再現的技術,全息投影技術是全息攝影技術的逆向展示,本質上是通過在空氣或者特殊的立體鏡片上形成立體的影像效果。對於這種技術,目前來看,由於它提供了神奇的全息影像,可以再玻璃上或亞克力材料上成像,作為一種互動展示技術,將裝飾性與實用性融為一體,在沒有圖像時完全透明,給使用者以全新的互動感受,成為當今一種最時尚的產品展示和市場推廣手段。


全息技術,3D顯示技術的一種

3D是英文“3 Dimensions”的簡稱,中文是指三維、三個維度、三個坐標,即有長、寬、高。換句話說,就是立體的,3D就是空間的概念也就是由X、Y、Z三個軸組成的空間,是相對於只有長和寬的平面(2D)而言。實現3D顯示的途徑有很多種,從早些時候的折射光柵技術和紅綠色分色鏡技術,到現在在3D電影中運用的極化光加偏振片眼睛技術,在本報告中所說的全息技術也是3D顯示技術的一種,也就是所有能夠實現立體視覺的技術都可稱之為3D技術。

從目前商業化的3D放映技術來看,主要包括主動立體和被動立體兩種,另外還有包括采用RGB分色技術的光譜立體放映技術。雖然3D技術具有很長的發展歷史,但一個觀點認為3D技術由於需要借助於眼鏡等外在設備導致其用戶體驗不佳,同時具有裸眼功能的3D顯示技術一直效用不佳,因此一直發展的不是很好,而全息技術在影像顯示領域有望解決這一大難題。

全息技術的應用,無限廣闊的領域帶來無限的市場空間

在上篇報告中,我們主要基於全息影像技術,對全息技術在影像投射領域的應用進行了詳細的表達。在本期中,我們力圖從整個全息技術的應用角度,對全息技術可以應用的各個領域進行詳細的闡述,包括最近國內很熱炒的“全球首款全息手機”情況,以此論證整個全息技術未來巨大的市場空間。當然,從具體技術應用角度可能尚需時日,但科技的發展從來都會給我們帶來驚喜。

全息顯示,娛樂消費需求刺激行業加速發展

從顯示領域講,全息投影技術的出現,由於能重現物體三維立體圖像的特點,因全息片能給出和原物大小一樣、細節精美、形狀逼真的三維圖像在幫助我們擺脫了一般3D技術對於道具的束縛後,突破了傳統聲、光、電的局限,將美輪美奐的畫面帶到了觀眾面前,打破了虛擬世界與現實世界的阻隔,隨著技術手段的不斷進步,其必將會獲得越來越多的應用。


在上期報告中我們曾把這一塊的產業鏈條分為芯片設計生產商、數字體驗綜合服務商以及下遊的終端設備集成商。從應用上來看,作為極有發展前景的應用之一,它可以用來複制歷史文物藝術珍品、全息肖像、全息裝飾品和全息風景畫等也可用於超景深照相,使遠距離到近距離的物體同時記錄在一張全息底片上。而從其再現像中逐次按不同距離分層觀測,不受普通照相景深的限制。

近年來隨著對藝術追求的不斷深入,人們對藝術領域相關的技術應用也達到了高潮。在當前模壓全息逐步進入到人們生活中,並受到人們的歡迎和喜愛模壓。通過在把浮雕藝術和照相藝術相結合,用多層次體現三維空間,極具有觀賞價值它除了作為藝術全息品便於攜帶和保存外,已廣泛用於防偽標識、賀卡、商標、紀念封和圖書插圖等領域,國內外都已形成一種巨大的產業。


全息幹涉計量,仍待深度挖掘的細分潛力行業

1965年 R. Powell 和K. Stetsen提出, 把幹涉測量和全息技術相結合, 進行一些測量工作。從技術角度分析,單純的全息照相技術,不能提供測量信息,但全息底片記錄了物光的某一狀態的波前信息, 可以與新的物光信息形成幹涉, 可以利用幹涉測量的技術,進行測量分析工作。


從以上幾種方法上,我們大致也可以看出利用全息幹涉測量的一些優缺點;


目前來看,全息幹涉計量分析在無損檢驗 、尺寸形狀和等高線的檢測、振動分析等領域中已得到廣泛的應用,作為全息應用的一個重要領域,全息幹涉測量技術在高、精、尖領域顯然具有廣闊的發展前途,隨著科技的不斷進步,各種儀器設備對精度的要求也越來越高,顯然全息幹涉計量在未來具有極大地發展前景。

全息激光防偽技術,辨出真假

作為生活在一個複雜繚亂的現代社會的人,在我們生活中防偽需求極其廣大,在將全息技術應用於防偽領域能大大的提升防偽功效。激光全息防偽技術包括激光全息圖像防偽、加密激光全息圖象防偽和激光光刻防偽技術三方面。激光全息技術是繼激光器於二十世紀六十年代問世之後迅速發展起來的一種立體照相技術。“全息”的意思為“全部信息”,即相對於普通照相的只記錄物體的明暗變化,激光全息照相還能記錄物體的空間變化。從全球角度看,第一個將全息圖片作為防偽標識的產品是Johnny Walke Whishy(一種威士忌),該酒的銷售額較以前增加了45%。

而經過數十年發展,激光全息防偽產品也從最初的全息防偽標識逐步升級發展為第二代、第三代甚至第四代激光防偽技術;



全息存儲,容量前景無限大的存儲方式

隨著社會的發展與技術的進步,人們對信息的需求不斷增加。而網絡的高速發展導致了其主要矛盾已經從解決傳輸速度、交換為主導目前的以解決信息存儲和安全備份為主要矛盾的信息存儲的時代,因此好的存儲介質以及可大額存儲的介質變得尤其重要。近些年以來通過不斷的開發新材料、改善材料存儲性能、縮小記錄光斑尺寸等新技術,使得磁盤等容量獲得了極大地提升。



光盤技術這種按位存儲和讀出的“串行”方式要求讀出頭相對於記錄介質作機械運動,因而光盤的記錄密度被限制在機械調節的精度以內,數據傳輸速率也受到低速機械運動的限制。當前光盤技術的前沿研究已使光盤存儲容量接近光學極限,數據已達到每秒幾兆字節的數量級,這雖然滿足當前多媒體技術的需要,但計算機技術正在向高速、並行性和智能化方向發展,按位存取的磁盤和光盤顯然不能滿足需要。要尋求一種既能並行讀/寫、提高數據速率、又能增大存儲容量的海量存儲技術,激光全息存儲則是一種最佳選擇。


從目前來看,全息存儲還具有極大的提升潛力,只要控制芯片具有足夠強的數據處理能力,全息存儲技術甚至可以提供高達1000TB的容量。相比之下,目前硬盤的最大容量才2TB,這個容量只相當於全息存儲的“立方體糖塊”的一個小碎片所提供的存儲能力。從技術發展上來看,主要有美國斯坦福大學為DARPA 投資實施的HDSS 項目開發了高傳輸速率、高容量的全息光盤存儲系統。全息存儲技術的迅速發展,必將在不遠的未來迎來光輝的時代。

生物醫學及其他領域

全息以它獨特的優點解決了許多其他技術難以解決的問題,在疾病診治上也做出了不少的貢獻。激光全息技術首先在眼科疾病診治的應用中獲得了成功,一張全息照片所提供的信息相當於480張普通眼底照片所提供的信息。在眼科疾病的診斷過程中,利用激光全息成像技術可以提供整個眼睛的三維立體圖像,並可以用顯微鏡對整個眼睛圖像的不同位置(如角膜、前房、晶狀體、玻璃體以及視網膜等)進行逐層觀察和研究。在臨床檢查中,利用全息診斷方法也可以查出各種癌癥的早期治療等,這也有利於癌癥的早期診斷和治療。同時超聲全息也可用於醫療上的透視等。

展望未來

作為一種應用前景巨大的技術,從全息投射影像、全息幹涉計量、全息激光防偽、全息存儲等等各大領域全息技術均有廣泛的仍然有待開拓的巨大的市場空間。作為一門新興的技術,我們相信不只是目前僅僅在影像展示領域小試牛刀,全息技術未來在泛工業、醫學、國防、公共安全等各個領域均會具有廣闊的應用空間,對此,我們拭目以待。


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世界政治經濟全息圖 海濱政經述-橡谷智庫

來源: http://blog.sina.com.cn/s/blog_608e1afd0102vmse.html

   橡谷智庫的初衷並非是做基金管理,我和北方的投資人意向是做世界政治經濟全息圖。

   我們倆認識到,金融世界的運行其實和各個文明的宗教價值觀、政治框架、經濟利益板塊、重要政治與經濟家族、強力人士息息相關,在一切人們俗知的人類社會表象之下,還有另一個運行世界,決定著整個政治經濟的路徑和脈絡。

    雖然橡谷智庫關閉了大宗商品具體品種的咨詢,但保留了宏觀綜述和地緣政治。

    橡谷仍舊會完成整個人類社會的政經架構分析。

    不言而喻,整個研究過程打上了我的烙印,以我個人對世界的認知和我的價值觀體系來剖析整個人類社會。我個人的價值觀偏於黑暗或者說中性客觀,我並不相信仁義道德這類鬼話,但我同意人類社會也有守望相助、慈悲為懷的同情心。

    盡管如此,我一再告誡研究團隊,避開主觀偏見,以客觀中立的態度來對待每一個議題,把是非和道德放在邊上,只看其邏輯、數據、宿命導致的趨勢,從而得到結論。

    由於自身的血緣,我們更關註中國整個族群在世界的生存發展空間和競爭環境;其次,我們出於商業化的目的,研究各地方的投資環境。

    在工具上,除了我們從宗教哲學、社會行為心理學、經濟學等方面做人工研究,我們也在借助於數據方法,剖析和預警全球地緣政治、經濟危機、生化危機等等。

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票管家布局景區全息劇場

11月28日消息,景區一站式綜合服務商票管家今日宣布,旗下景秀創新工場正式布局景區全息劇場,未來3年將在全國20家景區落地全息劇場,配合自身平臺分銷業務幫助景區尋找新的增量市場。

在票管家董事長黃榮看來,這樣的新戰略部署,是票管家由單純的服務平臺向景區一站式綜合服務商發展的必然結果。

據票管家半年報顯示,今年上半年票管家凈利潤為218萬元,與去年同期虧損306萬元相比增長171.15%。

據清華大學媒介調查實驗室在全國範圍內所做的抽樣調查結果顯示,超過半數的調查對象對目前的旅遊演藝節目質量並不滿意。其中49%的人認為:“節目質量良莠不齊,精品較少”;16%的人認為“節目雷同,缺乏特色”;僅有35%的受訪者對目前的旅遊演藝節目表示肯定。表示肯定的人群中,18%的受訪者認為“大多數場面宏大、制作精良”,16%的人認為“擁有較高的文化品位”。

在業內人士看來,旅遊演藝逃不脫“山寨模式”的困擾,每當一個成功的商品,或是商業模式誕生,與之類似的同質產品將在極短的時間內湧入市場。這樣直接導致目前國內的很多旅遊演出節目都是一個套路。同質化的問題越來越嚴重,旅遊演藝對遊客的吸引力也越來越弱。

而近年來,國內在奧運會、世博會、青奧會等一系列重大舞美創意項目,讓影像科技給舞臺演藝插上了實現無限創意的翅膀,現場呈現出了各種絢麗多彩、美輪美奐。對於行業發展來說,科技與創意的融合是必然趨勢。

據介紹,全息劇場所涉及的全息投影技術也叫虛擬成像技術,是利用幹涉和衍射原理記錄並再現物體真實三維圖像的一種投影成像方式。利用全息投影技術可以產生立體的空中幻象,目前全息投影技術的應用範圍較廣,在舞臺效果營造、展覽展示、地圖沙盤等方面都可以用到。

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端點丨宅男夢想終達成:二次元全息萌妹機器人已上線

隨著Google Home以及Amazon Echo Dot等智能家居中樞的面世,智能家居邁入語音時代。近日,日本vinclu公司推出了一款名為Gatebox的投影管,管中可以投射出一位3D虛擬家居機器人,陪伴並幫助用戶。自此,智能家居產品再獲升級!

這位住在Gatebox中的虛擬機器人名為逢妻光,有著二次元萌妹子外形的她不僅擁有鮮明的個性、愛好、喜惡,同時還配備了兩種聲線,甚至還擁有夢境。逢妻光可以與用戶進行對話交流,在連接到家庭網絡中後,還可以自動幫用戶開燈,或是給掃地機器人下令進行室內清潔。

逢妻光與用戶通過語音進行交互,位於Gatebox上方的攝像頭可以保證她在進行對話時,一直與用戶對視。不在家時,用戶可以通過智能手機應用與逢妻光聊天或是給她下達指令。

據悉,Gatebox高約52厘米,重約5千克,其投影儀分辨率為1280x720,內置有立體聲揚聲器。目前,Gatebox仍處於預售階段,其預售價格為298000日元,約合2600美元。實物預計將於2017年12月正式發行,日語為其首選語言。

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聲音合成+全息投影 代言小米的初音是怎麽成為宅男女神的?

來源: http://www.iheima.com/zixun/2017/0213/161186.shtml

聲音合成+全息投影 代言小米的初音是怎麽成為宅男女神的?
趙雪嬌 趙雪嬌

聲音合成+全息投影 代言小米的初音是怎麽成為宅男女神的?

這是一個完整的粉絲經濟的鏈條。

賣了好幾天關子,2月8日,小米的開年第一機紅米Note4X的代言人終於揭曉:二次元界最著名的日本虛擬偶像歌手——初音未來。雷音X初音……嗯,雷軍這次瞄準了2.6億二次元用戶。

盡管驍龍625 處理器、4100mAh長續航、1300萬像素相機和5.5"全高清屏的配置並無太大驚喜,1299元的售價也在意料之中,但紅米Note4X的限量套裝,完全就是為二次元飯們量身定制的初音未來全套周邊:內含全新紅米Note 4X 初音綠版,背面銘刻初音未來logo、限量編號,同時還配備限量版移動電源、初音未來手機保護殼,還可以下載初音未來主題。

2月14日,紅米Note4X初音未來限量版將在B站獨家預售。應援頁面的人數現在已經突破了100萬,預售時間也被提前到了淩晨0點。

初音未來

小米官網圖片

不談小米這次打算去影響年輕人中特立獨行的二次元群體這回事,可能有很多人還對這個虛擬的萌妹並非十分熟悉。但實際上,這卻是在二次元界聲名遠播、擁有“世界第一公主殿下”之稱的宅男女神,是史上最成功的的虛擬歌手。

擁有如此強大的人氣和影響力,這個留著兩個綠辮子跳甩蔥舞的虛擬偶像,究竟是一種怎樣的存在?

初音未來的創造者——音樂合成軟件VOCALOID

初音未來是由日本音聲制作和音樂軟件制作公司CRYPTON FUTURE MEDIA(以下簡稱CRYPTON),在2007年以Yamaha的VOCALOID系列語音合成程序為基礎開發的音源庫。

日本聲優藤田咲錄制了構成日語的全部五十音的聲音信息(包含了不同音調和不同情緒傾向),然後加工為可與VOCALOID軟件對接的音源,並與畫師KEI創作的初音未來形象,共同作為這一音源的代表。

也就是說,有了VOCALOID,才有了初音未來。

所以,VOCALOID又是什麽?

上世紀90年代末,西班牙龐貝法布拉大學下的研究組MTG(Music Technology Group)和Yamaha合作開發出Vocaloid,其系統架構分為三部分:歌曲編輯器、音源庫和合成引擎。

VOCALOID使用的聲音合成技術最早被稱為“頻域音頻諧接法”。通俗點說,就是合成引擎收到歌曲編輯器傳來的樂譜信息後,會從音源庫選擇適當的聲音元素,再基於一定的參數拼接合成到一起,最終形成一首完整連貫的歌曲。

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音樂合成軟件結構圖

這一過程會涉及到大量細節,而經驗豐富的YAMAHA恰好擅長對這些細節進行盡可能自然的處理。如果你要創作一首新的曲子,需要先規劃歌詞和音調,並在一個琴鍵界面(即歌曲編輯器)上進行編輯。接著,你可以更改每一個音符,並對生成的“唱詞”進行各項微調,包括呼吸力度、口的開合甚至顫音。通過這些調整,原本破碎的聲音數據就會變為連貫的類人電子聲音。

有知乎網友認為,與其他同類軟件相比,VOCALOID的優勢很明顯。從聽覺來說,VOCALOID是單音,但母音合並得十分連貫,而且是純粹的,也就是無感情參數的聲音,需要手動修改的程度和自由度都高一些。

而飴屋/菖蒲氏開發的UTAU的母音結合並不是很連貫,有些要靠連續音來達成。但UTAU的連續音與VOCALOID相比,也更能還原歌手的唱腔,但自由度會低一些。

從市場定位上來比較,VOCALOID面向的用戶比較專業,能夠手工指定這些高階參數也是意料之中的,所以至少在未來幾年內VOCALOID的合成質量會比另一款軟件CeVIO好。

3D技術助虛擬偶像突破次元壁

要讓初音未來等虛擬偶像突破次元壁,在演唱會上載歌載舞,呈現立體逼真的效果,動作捕捉、3D虛擬成像和3D全息投影技術是一切的基礎。

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初音未來演唱會

動作捕捉技術通過紅外線攝像機以及資料處理的動作分析系統,透過由受試者身上反光球執行反射回來的光線,將運用攝像機拍攝到的2D影像轉換成3D資料,經過處理最終完成整個捕捉過程。

完成動作捕捉後,對生成的“人物骨骼”的“無痕”對接就需要由3D虛擬成像技術來完成。通過這項技術,創作者可以對人物形象進行修飾直到其符合受眾的審美取向。

在演唱會上,3D全息投影技術至關重要。它突破了傳統的聲、光、電,形成高對比度和清晰度的3D圖像。全球最大全息技術公司Sax 3D提供的全息投影顯示屏所具備的透明,不受光線影響的特點,為初音未來演唱會現場的視覺效果提供了保障。借助這項技術,人們無需佩戴眼鏡,通過空氣就可以看到偶像。

商業化的根基:UGC

擁有了具體形象、名字、歌曲,初音從最初的軟件生意,迅速成長為一個超級IP。初音的歌是電子合成,但是節奏鮮明,富有個性,也因此粉絲無數,而且你一定聽過她的代表作,那就是大名鼎鼎的《甩蔥歌》。擁有了超高人氣,Crypton對初音未來進行了一系列成功的商業運作——持續發行新單曲、每年舉辦的世界巡回全息投影演唱會、賣軟件拷貝、版權合作、代言廣告。

可以看出,初音未來的價值是帶動了虛擬歌手整條產業鏈的發展,包括音樂、畫師、動畫、遊戲、廣告代言、周邊產品售賣等等。早在2012年的《日本產經新聞》報道顯示,五歲的初音未來創下的經濟效益就已經超過100億日元(人民幣約8億元)。

初音未來,現在已經是日本人氣第一的虛擬偶像歌手,被死宅們稱為“世界第一公主殿下”。迷弟迷妹們也覆蓋到世界各地,當然也包括中國。2015年和2016年,初音的3D全息投影演唱會在上海連續舉辦。

在麻省理工學院講授日本流行文化的Ian Condry教授說:“初音未來是一個可以任意編輯的明星,是一個人人可以在其中進行自我創作的平臺,通過人們的積極參與,她變成了一個‘有人性’的溝通工具。”

虛擬偶像的本質是同人UGC。粉絲和音樂人可以參與到產業鏈上的每個環節,進行二次創作並受到產權保護,極大提升了他們的參與感與忠誠度。

日本深厚的同人文化土壤,造就了一大批初音未來這樣的虛擬偶像,但這似乎是一把雙刃劍。

2011年11月20日,OCALOID CHINA PROJECT(簡稱VCP)正式運營,由YAMAHA正式授權上海禾念代理(但產權及出版方仍屬於VOCALOID)。中文成員洛天依的經典歌曲《普通DISCO》還被李宇春翻唱而火爆一時,但公司卻因經營不善在2014年1月31日終止運營。

相比日本深厚的同人文化土壤,中文Vocaloid還處於不成熟的“青春期”。由於語言和聲庫的限制,中國接受Vocaloid的速度比較慢。雖然偶有《渺小的Producer》這樣的驚喜之作,但愛好者們的水平差異較大,暫時沒有以制作Vocaloid賣專輯為職業的人。所以,中國的初音未來何時出現,就要看市場何時能培養成熟了。

初音的走紅,並不是一個偶然現象。它與其他的虛擬人物不同。它有自己特有的設定圖,技術賦予了它可以與粉絲直接發生交流的平臺,打破了二次元虛擬世界的界限,大量優秀的創作者可以在平臺上討論與發揮,初音的形象借助技術也更為立體可以與粉絲產生互動——這是一個完整的粉絲經濟的鏈條。

而科技的發展,更加完善的虛擬偶像的產業也將在未來誕生。比起初音只能在手辦上、海報上、抱枕上等周邊中和禦宅族們為伴,隨著人工智能和全息技術的發展,次元壁將進一步被打破,和初音“對話”也並非不可期待。去年年底,日本公司Vinclu發布了一款全息交互的二次元萌妹子裝置GateBox,簡單來說,就像是Siri +全息的初音未來,這個形象是個20歲女生的全息萌妹子可以和用戶進行交流,你還可以用語音命令妹子打開家中的智能設備。

也許,一個全新的虛擬“歌姬”成為超級巨星的日子,並不遙遠。

初音未來 VOCALOID 3D全息投影技術
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