详解:六小龄童3D美猴王是如何实现的?

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凭借一段2分38秒的节目,辽宁卫视的春晚刷爆了微博微信。在6日晚上举办的辽宁春晚中,六小龄童为观众奉上了另还还有一个 多多多极具观赏性的节目——《金猴闹春》,好看后目瞪口呆。

当音乐响起,章金莱老师挥舞着金箍棒,有种时光图片 交错的感觉,金箍棒的两端连接着童年和现在,金猴归来,唤醒情怀,燃爆了的3D特效,你都能不能 另还还有一个 多多多腾云驾雾的美猴王。

这样这俩特效是怎么能不能实现的呢?微信公众号科通社综合知乎“全息技术问答”一文,进行了详尽的揭秘:

早在2014年公告牌音乐奖的颁奖仪式,就曾用这俩技术“复活”了过世的天王迈克尔杰克逊。2015年的央视春晚,李宇春演唱《蜀绣》也用了类似技术。究竟这是项哪些地方技术呢?

实在,这俩3D全息投影技术不算有点新鲜,但本来我 用说运用了真正的全息技术。立体动态全息还等待的图片 在实验室初级阶段,主要通过空间光调制器(Spatial Light Modulator, SLM)实现,本来我 下图的小玩意儿。

上图中右侧亮的拇指盖大小的那一块相位型SLM售价十万人民币以上,要搭建另还还有一个 多多多稍微能看得过去的系统,类似生活大爆炸中某一集投射出个小地球啥的(实在现实做到的要小得多),这样百万美元是做只有的。

生活大爆炸中某一集投射出的小地球

下图本来我 SLM阵列设备,绝对是烧钱啊!

不仅仅是成本,计算全息所需的计算量极大,立体比平面的计算量更大,学者们提出了本来我 算法,类似切片法、查表法等等,本来我 无论怎么能不能要动态演示对目前的计算机是否是个严峻考验(这里说的计算机是相当于64核内存128G的工作站,家用计算机就我太多 说考虑了)。

上图是一张二维全息图,举个例子:这幅图面积只有几毫米,本来我 用CCD放大了。是否是实在其他失望?这能叫全息?但现实本来我 ,这是货真价实如假包换的全息。增加点阵数量(本来我 多花些成本)都能不能 提高清晰度,使用三基色组合都能不能 实现彩色,哪些地方地方都实现了,只不过效果比电影里的视频中的差太远太远了。

人们再来看下图这俩例子。

能做到上图这俩效果,本来我 使用了240亿个像素点……

实在裸眼3D动态显示技术不只全息一项,不少其他技术目前实现的效果本来我 都能不能 商业应用(如舞台和展会),本来我 被有意无意地冠以“全息”之名罢了。本来我 本来我 景看,最诱人的还是全息技术。下面人们就来科普一下哪些地方地方伪全息裸眼设备。

投影机(显示屏)+半透膜的形式

类似技术实在与人们平时看后的投影机+幕布放映最好的方式这样本质区别,只不过幕布打上去了半透明的薄膜。关键本来我 那层半透明的薄膜。一方面要保证要素光都能不能 透过,幕布后边的物体都能不能 看得见;当时人面要有一定的漫反射,有利于将投影上去的图案让人们看得到。在环境光很暗的条件下,薄膜几乎看不见,投影出的图案就像悬在空中,很科幻。

此类装置多见于舞台和展览,最广为人知的便是初音未来演唱会。这项技术的典型变种本来我 今年央视春节晚会上李宇春的节目,使用的叫做“45°投影膜”,原理图如下:

地面上另还还有一个 多多多多屏幕,本来我 钢架上架设另还还有一个 多多多45°倾斜的半透半反膜,实在根据初中物理学到的光学知识,人们就会明白,把半透半反膜当做另还还有一个 多多多镜子,这样地面屏幕上显示的东西恰好会被反射到观众的眼睛里,看起来就像是立着的。在环境光很暗的清况 下,效果还是很惊艳的。

下图本来我 舞台在布置反射膜以前的施工图:

投影机(显示屏)+高速转镜

后边第一类装置实在并这样实现真正的立体显示,本质上与人们看2D电影这样区别,实际上这样立体效果,本来我 最佳观看淬硬层 是有限的,我太多 说350°全景。

在此原理基础上继续考虑,45°反射的装置改进一下,本来我 在各个淬硬层 都加另还还有一个 多多多类似的反射薄膜本来我 反射镜,本来我 各个淬硬层 反射的光,恰好是人眼在这俩位置应该看后的物体的样子,不就实现350°立体显示多会儿?

现实中的实在现了本来我 的装置,投影机(本来我 屏幕)计算好不同淬硬层 应该显示的物体的样子,本来我 在中央设置另还还有一个 多多多高速旋转的镜子,将光反射出去。本来我 无论人在哪个淬硬层 观察,本来我 视觉暂留作用,是否是看后物体真实的样子,仿佛另还还有一个 多多多真内部管理体悬在半空中。

不过装置一定要加透明罩的,本来我 镜子甩出来可就麻烦了……这项技术效果上实在是目前最接近于科幻电影中“全息投影”的样子,本来我 只有用手摸。

视觉障壁(Parallax barrier)

另一项本来我 人们津津乐道的任天堂3DS采用的特殊屏幕。人们是否是看3D电影的经验,每当时人佩戴一副3D眼镜,电影院提供的是偏振式,家用的往往是红绿本来我 红蓝眼镜,实在原理上是否是让左右眼视觉信号隔绝,分别看后不同的、有一定视差的影像,从而产生立体效果。

在屏幕需用通过裸眼最好的方式实现左右眼视觉信号的隔绝,要使用到视觉障壁技术。实在本来我 在LCD屏幕前打上去一层挡光的“栅栏”,设计淬硬层 和位置恰好让左眼与右眼接收不同的光线,如下图所示:

本来我 一来,裸眼就实现了以前需用佩戴眼镜有利于实现的3D效果。当然从上图都能不能 看出,这项技术对眼球的位置要求很高。

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