全息幻影成像定制服务周到 北京华奕科技

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。

全息成像

全息技术是利用干涉和衍射原理来记录并再现物体真实的三维图像的技术。所谓的“全息”即“全部信息”，是指用投影的方法记录并且再现被拍物体发出的光的全部信息。全息影像技术一般也被称作虚拟成像技术或是全息成像，其成像原理就是凭借光波干涉对物体光波的相位与振幅进行记录，与此同时，凭借衍射原理对物体的光波信息进行展现，从而达到成像的效果。

彩虹式20世纪70年代末，一种新型全息显示图像即彩虹式全息显示图像（Rainbow Hologram）问世，它可采用白光再现，图像清晰明亮，尤其适用于立体三维显示，倍受人们的重视。彩虹式全息显示图像是采用激光记录全息显示图像，用白光照射再现单色  的图像的一种全息显示技术。其基本特点是在记录系统中适当的位置加入一个狭缝，其作用是限制再现光波，以降低图像的色模糊，从而实现白光再现单色的图像。有人曾系统地分析过彩虹式全息显示图像的成像过程。其基本记录方式以一步法为例，物体通过透镜成像于全息板附近，同时光路中设置一个狭缝来限制成像光的孔径。利用白光点光源以共轭方式照射全息板，便会同时再现物像与缝隙的实像。由于全息显示图像的基本作用相当于光栅，在白光照射下具有色散的作用，故不同颜色的狭缝像分布于不同的方位。当人眼从缝隙像左方观看全息板时，通过不同颜色的缝隙像便可观看到该种颜色的物像。当人眼上下移动时，物象会产生出宛如彩虹一样的颜色变化，这也是此种全息显示图像名称的由来。

彩虹式全息显示图像技术的问世给全息显示注入了新的活力，众多研究者对其进行了不断的改进与发展，并在众多领域得到了应用。如将记录时的单缝变为多缝，可使同一角度观看的再现像具有与实物一样的彩色，或对黑白图像进行假彩色编码。因人们对色彩的分辨能力远远超过对灰度级的分辨能力，此种假彩色化法可极大提高对图像的判读能力。近年来还提出并实现了新型的双孔径彩虹式全息显示图像和大角度环形孔径彩虹式全息显示图像。种可在普通白光扩展光源下，将再现象的分辨率大大提高，并能由一体视对平面图像合成无需配戴眼镜观看的立体三维图像。后一种则将单缝孔径变为大直径的环形孔径，从而可实现360°环视的再现像，即在白光照射下，可绕全息板转一周以观看物体所有侧面的再现像。