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全息成像小故事

2014年6月，美国加州的一家新创公司，正在研发三维全息投影芯片，早2015年底之前，智能手机将具备三维投影的功能。研制出一个体积只有药片大小的三维全息投影仪，分辨率高达5000PPI，可以控制每一个光束的亮度、颜色，以及角度。

只需要一个芯片，就可以投射出一个可以接受的三维全息图像，不过只要增加芯片数量，则可以投射出形状更加复杂的三维物体，细节更加详实，这一芯片和技术的研发还在初始阶段，款芯片，目的是全息投影二维图像，预计芯片可以在2015年的夏天交付给手机厂商。他们研制的第二款投影芯片，将可以实现全息三维投影，立体影像可以漂浮在空气中，看上去就像是一个真实存在的物体。款芯片推出几个月之后，第二款芯片也将开始进入生产制造。另外除了智能手机之外，该公司研发的三维全息投影芯片，还将进入到各种显示设备中，比如电视机、智能手表，甚至是“全息桌面”。届时，三维全息投影时代将真正到来。

全息成像材料创新

让我们从全像薄膜材料开始谈起。

Ceres开发的许多HOE都利用了由InPhase Technologies开发的新型无毒光敏聚合物薄膜材料。InPhase Technologies在2000年从Bell Labs分拆而出，致力于开发全息投影数据储存解决方案。

Ian Redmond

InPhase的光敏聚合物化学被德国公司Bayer Material Science (现称为Covestro)收购，Covestro生产的材料称为Bayfol HX。Ceres/Bayfol HX之间的桥梁是Ceres创办人兼CTO Ian Redmond。Ian Redmond曾经在InPhase工作了几年，主导全息摄影的开发工作，并累积了对于光敏聚合物介质的深刻了解。

据Yole Développement技术与市场分析师Zine Bouhamri观察，由于各种竞争技术不断出现，InPhase后来发展出数据导向架构(DOA)的数据储存应用。

但是Redmond在InPhase学到的基础技术成为后来他从美国回到苏格兰创办Ceres的基础。

Bouhamri指出，Ceres“对于这项技术有着非常深刻的认识和理解，有助于其开发产品。更具体地说，他们似乎已经开始为商业应用开发全息投影材料了。在一个技术实力决定成败的新兴领域，这代表他们拥有很高的优势。”

全息成像浮出台面…

就在全息技术风潮于2018年开始回归之际，苹果(Apple)收购了美国全息数据储存新公司Akonia Holographics，这家公司是由原本留在InPhase的人于2012年成立的。

正如Bouhamri所指出的，当Apple收购Akonia时，“这是Apple进军AR硬件的个迹象。”而光是这一点就具有新闻价值。他补充说，但这也“为AR中使用全息材料带来了希望。”

这意味着透过进一步扩展，Ceres (其技术也源于InPhase)可以吸引投资者和媒体的关注。

至于IP呢?Akonia和Ceres的IP可能交叉授权吗?

据Travers解释，Akonia将拥有InPhase开发的所有数据储存技术，以及光聚合物化学以及使用这些的权利。“但是我确信这并不至于限制Bayer/Covestro改善其薄膜材料”。

由于Akonia的业务归根究底就是在制造眼镜HOE，因此Travers猜测Apple收购的是Akonia的“类全息光学组件知识“。他补充说：“我很确定他们并未(如同Ceres一样地)打造数字打印机”，但是“如果他们愿意的话还是做得到。”

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。