全息3D顯示技術(shù)大家一定在好萊塢科幻大片里經(jīng)常見到，打電話時(shí)可以看到對(duì)方的全息影像，或是在空氣中的全息投影上操作各種高科技設(shè)備。幻想終將會(huì)變成實(shí)，隨著3D影像技術(shù)的不斷發(fā)展，全息3D技術(shù)也在突破層層壁壘。
Holovect Mk II是一個(gè)可獨(dú)立使用的基于激光技術(shù)的立體圖案顯示系統(tǒng)，這套設(shè)備可以放在試驗(yàn)臺(tái)或普通桌面上。這款全息顯示器適用于3D打印機(jī)、獨(dú)立教學(xué)、產(chǎn)品促銷等領(lǐng)域。Holovect Mk II是世界上第一款商用基于激光技術(shù)的桌面全息顯示器，它能夠在空氣中用光線來繪制各種3D影像。
全息影像和全息圖案是有一定區(qū)別的，全息影像是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)（即空間投影）。它們的區(qū)別在于，全息圖案包含了物體的三維信息，可以顯示在薄膜或者玻璃板上（希臘語詞根“holo”意思是全部或完整，“gram”的意思是記錄），而全息影像則同樣是包含了物體的三圍信息，但卻是在空中自由浮動(dòng)的展現(xiàn)出來，幾乎可以描繪原有物體的全部信息，是真正的3D投影。
那么他們是如何工作的呢？其實(shí)原理很簡(jiǎn)單，當(dāng)光在兩種不同介質(zhì)中傳播的時(shí)候，大多數(shù)情況下，根據(jù)材料的不同折射率（RI）將會(huì)得到三種不同的效果：折射（彎曲）、反射和漫射。以海市蜃樓為例，當(dāng)一部分空氣的RI值與周圍的空氣不同的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致光線彎曲，可能會(huì)產(chǎn)生意想不到的影像，這種RI值的差異主要是由于一部分空氣的壓力或溫度發(fā)生變化導(dǎo)致的。
利用全息技術(shù)，我們發(fā)明了如何控制箱型空間內(nèi)的空氣，從而可以精確的修改特定區(qū)域內(nèi)的RI值，從而可以折射和反射激光束。這種修改提高了反照率，因此，通過同時(shí)控制激光照射的目標(biāo)和修改空氣區(qū)域的RI值，計(jì)算機(jī)可以在3D空間的任何位置放置像素圖案，讓后通過從點(diǎn)A到點(diǎn)B發(fā)射激光束，繪制3D矢量線性圖案，并通過序列將圖案進(jìn)行拼接，從而生成可視的3D全息影像。Holovect Mk II可以在12&TImes;12&TImes;12厘米見方的體積內(nèi)每秒繪制50次完整的影像。但如果超出這一邊距，目前還不能夠?qū)崿F(xiàn)全息投影。
“Vect”對(duì)象是為Holovect開發(fā)的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單地說它是一個(gè)3D坐標(biāo)列表，它可以在空間中從頭到尾繪制線性圖案，之后會(huì)被編譯成Vect對(duì)象。使用各種在線工具、電子表格，甚至一支好的老式鉛筆和繪圖紙都可以進(jìn)行開發(fā)。加載以后，矢量圖形可以在三個(gè)軸上旋轉(zhuǎn)，并在箱體畫布內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。這些對(duì)象可以使用控制按鈕、預(yù)設(shè)功能（比如旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)）或在自己的應(yīng)用程序中使用。
Holovect Mk II可以用于在進(jìn)行3D打印之前以STL格式顯示CAD模型。可以通過兩種方式來完成，導(dǎo)入STL文件并轉(zhuǎn)換稱Vect格式或者直接將其可視化。根據(jù)需要的視覺效果，將STL文件轉(zhuǎn)換成物體全息投影，可以檢查潛在的打印誤差，或是在打印之前修改打印物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這種物體打印預(yù)覽功能可以在3D打印之前對(duì)文件進(jìn)行修改，從而節(jié)省工作時(shí)間和打印材料，提高設(shè)計(jì)和制造效率。
除此之外，這款全息顯示器還可以通過3D掃描儀來獲取3D數(shù)據(jù)，或?qū)⒂?jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視化的3D影像，商業(yè)應(yīng)用后還可以加入廣告和品牌。
隨著用戶的不斷增加，公司將會(huì)提供開源的方式利用Holovect提供的免費(fèi)眼鏡、可觸摸物體顯示屏允許用戶創(chuàng)建應(yīng)用程序。在發(fā)貨的時(shí)候，游戲、工具和藝術(shù)應(yīng)用將都可以使用，此外，顯示器硬件將會(huì)自動(dòng)適應(yīng)任何3D圖像捕獲和創(chuàng)建設(shè)備。
目前，這款全息顯示器正在kickstarter網(wǎng)站進(jìn)行眾籌，早期用戶的購(gòu)買價(jià)格為750美元（約合人民幣5045元），預(yù)計(jì)2017年3月開始發(fā)貨。
