市面上充斥著各種各樣的AR眼鏡、AR應(yīng)用，每個人都在談全息，每個人似乎都實現(xiàn)了全息。就AR眼鏡來說，到底誰才是在真正的全息呢？
1光的反射
AR眼鏡的起源要從光的反射開始說起，當(dāng)前的AR眼鏡，無論是號稱黑科技的HoloLens，還是成也宣傳敗也宣傳的Google Glass, 神秘傳說的Lumus,常常出現(xiàn)的Epson, 抑或低調(diào)內(nèi)斂顯示效果充滿著濃濃的上世紀(jì)風(fēng)格的Sony SmartEyeglass。每一個要稱之為AR眼鏡的設(shè)備首先要實現(xiàn)虛實融合。
從視覺上說，虛實融合想要做的就是讓用戶既看到虛擬的圖像又看到真實的世界。那虛擬的圖像可以通過投影來實現(xiàn)，真實的世界就是真實的世界啦。
比如我們可以這樣，把虛擬的物體放在我們的眼前，同時看外面的世界，這樣一定就能同時看到虛擬圖像和實際的世界。
很顯然這會遮擋用戶觀看真實世界的正常視線。所以，人們會想到利用我們小學(xué)就學(xué)過的光的反射原理，把虛擬圖像光源放在眼睛側(cè)面或上面，然后通過反射使虛擬圖像進入到人的眼睛里。如下所示：
這就是AR眼鏡中常見的棱鏡反射方案，這個示意圖只是極其簡化版本，在真實使用過程中，會根據(jù)需要進行多次反射，可能會使用球面非球面等不同的反射鏡。比如Google glass 。
2鏡片變薄
但是如果單純的用棱鏡反射，鏡片太大且太厚，所以，有一種方法是把單個反射結(jié)構(gòu)切割成多層反射層結(jié)構(gòu)，每個反射層反射相同的圖像，相互平行的多個反射鏡反射出平行光進入人眼。通過這種方式，可以讓鏡片變薄。
3鏡片繼續(xù)變薄
同樣的道理，如果我們繼續(xù)將鏡片細(xì)分成很多很多個平行的反射層結(jié)構(gòu)，是不是可以讓鏡片更薄呢？以及怎么樣才能讓鏡片變成這種足夠細(xì)小的很多個平行的反射層結(jié)構(gòu)呢？ 普通的反射棱鏡肯定是不能做到這么小的，這時候就要利用光學(xué)中的干涉原理結(jié)合特殊的材料實現(xiàn)。
4干涉與衍射
我們可能沒有見到過光的干涉，但是水波干涉是很常見的。同水波的干涉類似，通過利用兩束光波進行干涉可以形成干涉圖樣。而有些材質(zhì)的折射率可以因為光照而發(fā)生變化。我們可以通過利用兩束相互干涉的光照射到某些特殊材質(zhì)上，經(jīng)過顯影定影記錄下對應(yīng)的干涉圖樣，實現(xiàn)前面需要的無數(shù)個細(xì)小平行的結(jié)構(gòu)。
然后，當(dāng)物光再次以某種角度照射到該材質(zhì)上，物光會發(fā)生衍射。衍射使光的傳播方向發(fā)生變化而入射到人的眼睛里，也就是實現(xiàn)了我們想要的光的轉(zhuǎn)折。
也就是說，通過利用兩束光在介質(zhì)材料中干涉的方法，我們可以記錄下周期性的干涉圖樣，當(dāng)物光再次通過這種介質(zhì)時，就能夠按照我們的需要進行光路轉(zhuǎn)折，進入到人眼睛里。
5那么光柵又是什么？
光柵是大量等寬等間距的平行狹縫構(gòu)成的光學(xué)結(jié)構(gòu)，是一種周期性的排布結(jié)構(gòu)。上面通過兩束光的干涉并記錄在材料中，實現(xiàn)了我們想要的很多個平行排布的周期性結(jié)構(gòu)，記錄完成的材料就是一種光柵。
6光波導(dǎo)呢？
光波導(dǎo)是利用光的全反射原理引導(dǎo)光波在其中傳播的一種介質(zhì)裝置。是用來導(dǎo)光的，我們經(jīng)常玩的一種玩具就是光波導(dǎo)。
體現(xiàn)在AR眼鏡里，就是光的傳輸方式采用了光波導(dǎo)，傳輸過程可以是這樣的：
7全息在哪里？
全息，是指光的全部信息，是來自光學(xué)的一個概念，一般指光的振幅和相位信息。可以理解為振幅讓你感受到光的強度而相位讓你感受到物體的三維信息。
在繼續(xù)講述之前，我們先插播一個小實驗：
所有的光學(xué)全息課程中，一個最簡單的例子，就是小熊貓（或者其他任何三維物體 ）的全息成像和再現(xiàn)實驗。 一束激光打在小熊貓身上而漫反射出的是物光，另外一束相同波長的光作為參考光，物光與參考光發(fā)生干涉，即可以在全息干板上記錄下小熊貓的全息圖。這個過程是干涉記錄，記錄完成的全息干板大概長這個樣子：
實際上單純?nèi)搜凼菬o法從全息圖上看出全息圖的內(nèi)容的，只有利用參考光通過全息干板成像（形成全息圖的像），才能進行復(fù)現(xiàn)，看到真正的三維的全息的圖像。這個過程就是衍射再現(xiàn)。這時候的圖像既有光強又有相位，是真正的全息圖像。表現(xiàn)在觀察的效果就是，用戶通過裸眼可以看到一個立體的小熊貓，轉(zhuǎn)動全息干板可以看到不同角度的三維圖像。
實驗過程是這樣式兒的：
也就是說，真正光學(xué)意義上的全息是利用光的干涉原理通過將3D物體的影像記錄在某種材質(zhì)上（例如全息干板），通過光的衍射再現(xiàn)記錄物理的三維圖像的過程。簡單的說，全息就是干涉記錄，衍射再現(xiàn)。
8誰在騙人？
你是不是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，全息過程的記錄和再現(xiàn)是干涉記錄衍射再現(xiàn)，全息光柵的制作過程同樣是兩束光進行干涉，成像時候通過衍射原理讓物體的光發(fā)生反射進入人眼。也就是眼鏡鏡片的制作過程中利用了全息技術(shù)。
那么，我們從AR眼鏡中看到的像到底是不是全息圖像？
從嚴(yán)格的光學(xué)意義上來講，不是。
Sony SmartEyeglass 與HoloLens稱為全息AR眼鏡的原因在于，其鏡片的制作過程或者是成像過程中利用了全息技術(shù)。鏡片的作用依然只是對圖像源投出的光線進行偏轉(zhuǎn)最終輸出平行光線進入人眼。用戶的左右眼睛接受到的都是單純的2D平面圖像。依然只包含光強信息，沒有相位信息，并不是光學(xué)意義上的全息圖像。
從目前被大家認(rèn)可的程度來講，是！
雙目立體視覺與SLAM即時定位與地圖構(gòu)建
用戶之所以能夠看到立體的三維物體，但是卻不能稱之為全息影像，主要因為兩個方面：
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AR眼鏡輸出給用戶左右眼睛的是兩幅有一定視差的2D平面圖像。通過利用兩個眼鏡的視覺差，模擬用戶觀察真實世界的行為，造成一種3D視覺的假象，是通過技術(shù)手段在欺騙用戶的眼睛。
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通過計算機技術(shù)（比如SLAM）實時的對環(huán)境進行重建并計算用戶當(dāng)前的位姿。根據(jù)用戶和環(huán)境的相對位置，將用戶在該角度下應(yīng)該看到的圖像計算出來并顯示顯示給用戶。依然是通過計算給用戶造成一種自己可以360°看到物體的假象。
所以個人認(rèn)為，HoloLens給用戶輸出的圖像，稱為360度雙目立體成像更合適一些。但是現(xiàn)在越來越多的用戶已經(jīng)認(rèn)可看到360°的立體物體代表著全息顯示。如果從這種意義上講，全息是指三維物體的全部信息（立體顯示和360°顯示），而不是光學(xué)上的光強和相位意義上的全息，那么小編覺得是可以部分表示贊同的。
換個角度講，光學(xué)意義上的全息圖像不管用戶有沒有在觀看，物體都是三維立體的，是絕對意義上的三維的。但是HoloLens的全息圖像只有在人眼觀察的情況下才是三維立體的，沒有觀察的情況下只是2D的圖像。
但是，網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常出現(xiàn)的認(rèn)為隨便一張能夠發(fā)出輝光效應(yīng)的2D的圖像，或者是通過反射鏡反射的藍(lán)色輝光圖像就鬧哄哄的稱之為實現(xiàn)了全息顯示的文章或者報道，就有點太夸大其實，實在是在誤導(dǎo)大眾了。
9補充幾句
當(dāng)然了，前面的都是最最簡單的介紹，實際應(yīng)用中即使是簡單的棱鏡反射，也遠(yuǎn)比圖中表示的復(fù)雜的多。舉個栗子說，棱鏡反射的反射面可以是平面(例如Google glass)，可以球面或者自由曲面（例如Epson BT300），傳輸?shù)墓饪梢允亲匀还庖部梢允瞧窆猓ū热鏛umus）。而任何一種都可以利用光波導(dǎo)對光進行傳輸。
