論3D全息投影技術在建筑展示中的應用

張 淇

（天津職業技術師范大學藝術學院 天津 300300）

一、3D全息投影技術的概述

（一）概念

3D全息投影技術（3Dfront-projectedholographicdisplay）也稱虛擬成像技術，它是利用光的干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像的技術[1]。近些年來，3D全息投影技術也逐漸在各行各業中嶄露頭角，我們將3D全息投影技術與建筑類的展示相結合，超越傳統的展現方式，提高了整體的沉浸感，給觀眾帶來截然不同的震撼體驗。展示設計在全息投影技術的支持下逐漸將傳統的靜態物品展示變成了動態的、非物質的、以觀眾為主的互動性展示，從根本上改變單向傳播信息的模式，充分體現以人為本的設計理念，強調人在展示環境中的主體地位及主動性。[2]3D全息投影技術在校園建筑的展示方面有著很大優勢，也有不少建筑類展示活動早已涉及3D全息投影的應用，接下來文章將論述3D全息投影技術在建筑展示中的應用。

（二）歷史

1947年，英國物理學家丹尼斯·蓋伯在研究增強電子顯微鏡性能手段時首次提出了全息投影術，隨著1960年激光被發現投影技術本身得到了快速發展。到了20世紀60年代，古德曼和勞倫斯等人提出了數字全息技術，打開了精確全息投影技術的大門。一直到21世紀全息投影技術劃出了軍事、醫學本科學領域的限定，走進了展覽、舞臺、演出、博物館等為娛樂視效服務的時代，直到今天我們已經可以在各種展覽區域，例如機場酒店商場導航服務中看到全息投影的應用。

（三）發展現狀

1.軍事領域

在軍事方面，例如可以為作戰制作沙盤投影，可以讓戰員更好地模擬戰場環境，為戰員拓展思路，增加分析與決策的可行性。

2.教育領域

將全息投影技術應用于教具領域，可以為教師的講課提供更多的便利以及增加課堂的趣味性，例如歷史的時間線，地理的3D空間位置，可以加強幾何立體圖形的展示，物理化學的實驗也會給孩子們帶來更加真實的體驗，使孩子們產生更加濃厚的興趣，有利于孩子們對課程的記憶，充分發動孩子們的能動性。

3.醫學領域

除去展示功能，其實在醫學領域中也可以得到更多的應用，例如全息投影可以模擬患者體內環境的成像，有利于加強醫生對患者體內情況的把握，做出更加準確的診斷與分析。

二、3D全息投影技術的技術特色

（一）裸眼3D技術強化體感

利用光學成像能力創造出獨特的環境空間，亦真亦幻。觀眾無需佩戴3D眼鏡就可以看到立體生動的3D效果，能夠帶來很強的視覺沖擊和觀感體驗。可以將建筑展示、建筑樓盤規劃、周圍環境設施等更加生動地展示出來，讓參觀者準確又快速地了解建筑的結構，便于建筑設施的展示。

（二）交互性強化參與感

與3D全息投影技術相結合后，建筑的展示效果更加豐富，具有較強的交互性，將靜態的物品轉化為動態，從單邊輸出到與觀眾產生互動，這種根本上的轉變體現了以人為本的理念，并且3D全息投影技術不受空間場地的限制，內容上調整起來也十分便捷，可以說是能夠極大地滿足了展示的需求。

（三）全方位地可觀看性

在建筑的展示上，3D全息投影技術的展示更加具有科技感，給人很強的空間感和縱深感，使得建筑的展示更加具有趣味性和科幻性。有助于完成展示的目的。

三、3D全息投影技術在建筑展示中的軟件舉例

1.建模：Maya、3D Max、Zbrush、cinema 4d、Blender（插件：Maya：Hardmesh、speedcut、AdvancedSkeleton；Blender：Node Wrangler、Tex Tools、Gaffer）。

2.材質渲染：Photoshop、Substance Painter、Bodypainter、Mentalray、Arnold、V-ray。

3.剪輯合成：Permiere、After Effects、nuke、Combustion。

4.特效與聲音：Realflow、Syflex、MarvelousDesigner、Audition、Cubase、nuendo。

5.調色：DaVinci Resolve。

四、3D全息投影技術在建筑展示中的問題與未來展望

（一）問題

第一與普通投影相比，全息投影的技術要求更高，對硬件軟件都有一定的限制，具有更高的制作成本。

第二和普通投影一樣，全息投影在高亮度光線照射下成像也不容易看到，不同場合下成像的穩定性將面臨考驗，而且建筑展示的需求五花八門，會對展示場地產生限制。

第三使用3D全息圖構建圖像非常耗時，我們需要先做好三維建筑模型才能進行投射，建筑模型制作的難易程度與最后的耗時，美觀度都直接成正比，且建筑模型本身會需要有展示動畫的制作，對其結構拆分等畫面制作也需要比單一的模型展示更費時間。

最后其需要對兩臺投影機的位置進行準確調校，并且不能隨意移動，因此后期維護比較麻煩。

（二）未來展望

3D全息投影技術，它本身的形式突破了傳統的展現方式，將亦真亦幻的畫面帶給觀眾，隨著技術的不斷進步，3D全息投影一定會打破現有傳播介質的局限，例如實現在空氣中投影，做到像在影視和游戲領域中的裸眼3D成像，同時配合新興的聲效技術，觸控技術等，真正實現沉浸感與交互感的自由，給人們在不同的領域帶來無與倫比的體驗，其在建筑展示方面的作為也將不可小覷，隨著成本的降低和便捷性的提升，不久的未來中一定會得到更加廣泛的應用，為建筑類的展示帶來更多的便捷與可能性。