在很多科幻電影里,都有類似的場景,即戲中的人物可以對著真實人類的虛擬影像說話,而不是拿著電話和對方通話;或者屋里可以有虛擬的管家,它們同樣也有很逼真的影像。這樣的科幻場景其實并不遙遠,全息影像技術讓我們看到這種希望及趨勢,我們可以在現實中看到它們。當你品味著紅酒,全息影像技術立刻讓你身臨驕陽下采摘葡萄的情景。
這種技術不僅可以顯示與真人大小相似的全息影像,還允許你與它們互動。比如你可以移動手指或雙手,令影像發生變化,就像魔法電影里的特效那樣。你還可以想象一下,把電話功能加上這種影像技術里,再完善一下影像的嘴部動作,那么我們就可擁有更未來化的視像通話了。感覺應該很酷,雖然會有點詭異。比如在深晚里,你和朋友的影像在黑暗中聊天#8943;#8943;很快,我們就能得到任何物體的立體影像,甚至連大腦也不在話下!而且我們還可以對這些全息影像隨時更新。
手術室將迎來一場革命
時光把我們帶到2020年,在一間寬敞的辦公室里,一群醫生正圍坐在一個懸在辦公桌上的大腦前討論手術進展問題。沒有搞錯,是辦公室,而不是經過嚴格殺菌的手術室。醫生們可以清楚地看到,躺在手術室里正在進行腦腫瘤切除病人大腦的每一個腦回,仿佛有人將其放大展現在大家面前一樣。只要繞著它走幾步,醫生們就可以全方位多角度地觀察大腦的情況。你看到大腦中那團腫塊樣的東西了嗎?那就是腫瘤。手術還在進行中,醫生們通過這一成像就能一目了然地知道還有多少腫瘤有待切除。
幾分鐘后,醫生們放下手術刀,聚到大腦邊上檢查手術的進度。圍繞病人頭部的CT 掃描儀隨時記錄著手術過程中大腦的各項數據,從而及時修正大腦的全息圖像。按現在的情形看,醫生們已經可以長出一口氣了,因為在全息圖像中沒有出現凝血塊的蹤跡,它們會堵塞血液循環,導致致命的后果。代表腫瘤的那些令人擔憂的陰影也消失得干干凈凈。手術宣告圓滿成功!
今天,醫生們若想確認已經切除了所有腫瘤,就要等到手術結束將病人“重新縫合”之后。在這樣的情況下,如果再次查出腫瘤細胞,病人就要重上手術臺。無疑,這對病人本身和主刀醫生都是痛苦不堪的。而有了3D 影像的幫助,完成一場干凈徹底、無懈可擊的手術就不再是夢想了。
可“擦寫”的記錄材料
全息攝影早已存在了!在所有的信用卡上都印著一只珍珠色的立體白鴿,栩栩如生,就好像要從信用卡里飛出來一樣!這一效果是用一束激光照射白鴿的石膏模型而獲得的。全息影像技術早在20 世紀70年代就已經用于實際中了,主要是利用光的干涉原理,將物體發出的光或者從物體上發出的反射光先用分光技術分裂成兩束相干光,讓這兩束相干光在膠片上疊加并記錄在膠片上(即在膠片上感光),這是照像過程,然后沖洗膠片得到全息照片。
全息影像一般用激光進行,這是因為激光的頻率單一,其效果好。全息影像的效果與普通影像的效果的不同之處主要在于普通影像是平面影像,通過影像只能看到其一個面,而全息影像出來的是空間立體影像。通過影像不但可以看到其正面也可以看到其側后面,更重要的是不論人將全息影像的膠片撕成多小的碎片,在每一個碎片上都可以觀察到被照物體全部完整的影像!但是這項傳統技術的局限在于,一定要用激光照射實物才能將其轉化為3D 圖像。因此在手術過程中取得大腦的全息影像是不可能的,除非把大腦從頭顱里拿出來!
為了走出這個死胡同,同時也為了給全息攝影創造一個全新的未來,醫療研究人員開始尋找立體成像的全新途徑和方法。他們成功地擺脫了實物的羈絆,研制出一種根據照片還原3D 圖像的技術。更重要的是,通過這一技術獲得的全息影像可以有規律地得到更新,而這恰恰是傳統的全息攝影術所無法辦到的。此外,現有的成像載體就如同膠片一樣,無法改動,圖像一旦被刻錄在載體上就無法抹去了。鑒于此,研究小組通過可重復記錄的載體,又一次找到了解決之道。那是一種聚合物,也就是塑料,它能夠“記憶”并“遺忘”圖像。這樣,就可以在不再需要時,抹去先前記錄下的全息圖像,然后錄入新的圖像。這就像可重寫光盤一樣,我們可以在上面連續幾次記錄下不同的信息。
戰場如同親臨
這一發明看起來好像沒什么大不了,但它極有可能帶來一場對外科醫生和其他職業工作方式的革新。美國軍方就意識到了這一點,投資資助了部分研究項目。的確,有了這種活動3D 影像的幫助,就有可能在最大程度上看到逼真的戰場實況。軍方已經擁有可將無人偵察機拍下的照片轉化為全息影像的設備了。說白了,他們已經掌握了作戰地區的立體地圖。但是那些設備都有個共同的問題,即它們得到的3D 圖像是靜止的。新技術將能使圖像得到持續的更新:偵察機一邊飛越作戰地區,信息處理系統就一邊根據它發回的照片實時更新該地區的3D 圖像。為了便于理解,你可以想象幾個將軍圍坐在圓桌前,戰士們作戰的立體畫面像幽靈一般出現在圓桌上方。每隔5 分鐘,圖像就會隨著戰場情況的變化而實時更新。這將非常有用。比如,你可以根據圖像確認某幢隱藏著狙擊手的大樓確實受到了轟炸機的襲擊,被徹底瓦解。