時間：2022-04-24 05:27:39
序論：在您撰寫全息影像技術論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
現代商業廣告設計逐漸從傳統靜態設計發展到互動式設計模式，全息影像技術的出現為現代廣告提供了新的設計空間和展示途徑。這種現代時尚的交互手段給消費者帶來了前所未有的互動體驗過程。將全息影像技術引入到商業廣告領域并加以應用推廣，其良好的互動和逼真的體驗過程將是現代商業廣告設計的大勢所趨，民心所向。
一、新媒體時代的全息影像技術
1.新媒體時代的緣起
“新媒體”一詞最開始在美國社會上流行。1967年，時任美國CBS技術研究所所長的P.Goldmark在開發EVR的商品計劃當中首次提出“新媒體”一詞，之后其以不可阻擋之勢在全世界擴散開來。“新媒體”中“新”的概念是相對的，是處于不斷發展中的。新媒體是科學技術日新月異發展的產物，相對于電視、廣播和報刊等傳統媒體而言，它是以移動技術、網絡技術、數字技術為支撐，以數字電視、手機、電腦等電子設備為媒介，以衛星、無線通訊網、互聯網等渠道為途徑，進行娛樂和信息供給的傳播媒體時代。隨著科學技術的迅速發展，社會內部的相互交流增多、相互依賴加強，信息傳播迅速，廣泛縮短空間和時間的距離。在全球范圍內，信息化儼然已經成為時展的主流，科學和技術的進步已經將新媒體推到了這個時代的主流之位，它在迅速蔓延的同時也將我們的生活引入了一番新的天地。
2.全息影像技術的產生與原理
1947年，全息影像技術初次被發現和研究，DennisGabor提出了全息影像技術的成像概念，獲得了1971年的諾貝爾物理學獎。20世紀60年代后期，德曼等人提出了數字全息技術這一全新的全息概念，由此開創了精確全息技術的新時代。全息影像技術是能夠利用光的干涉和衍射原理，把物體反射特定光波的振幅和相位以干涉條紋的形式記錄下來，再現物體真實三維圖像的技術。在狹義上，全息影像技術指的是掃描一定區域范圍內的個點，通過掃描個點的信息排列形成真3D影像。在廣義上，全息影像技術是光學上極具前沿性的一項新式技術，它通過尋找靈敏記錄的介質和合適的再現方式完美地結合了信息存儲和激光技術。眾所周知，所有的光均具有顏色、方向以及明暗強弱三種屬性，無論是早期的銀版攝像、黑白照片還是彩色照片都只能記錄三種屬性其中之一，唯有全息影像技術能夠同時捕捉到光的三種屬性，真實再現物體在三維空間的真實景象。該技術包含了物體的大量數據信息，以此制作的三維立體影像給觀察者以身臨其境的真實感受。
3.全息影像技術的發展趨勢
全息影像技術從提出、發展到普及，如今已經與諸多領域學科交叉融合，形成了全息模壓、全息儲存、全息顯示等技術，在社會生產生活的方方面面得到了廣泛應用。隨著全息影像技術的不斷發展，設計制造成本隨之降低，信息存儲量隨之豐富，該技術愈來愈顯現出影像色彩豐富、觀看角度靈活自由等優勢之處。雖然當前的全息影像技術還沒有完美到如同電影效所展現的那般，但是該技術的視覺和感受效果已經深入人心，深刻地影響了人們的審美觀念。
二、全息攝影技術在現代商業廣告設計領域的應用現狀
1.國外應用現狀
國外已有很多知名品牌的廣告產品采用全息影像技術來展示自己的產品，比如2010年時裝品牌博柏利的時裝秀利用全息影像技術和模特兒交替展示服裝，讓觀眾感受到了別樣的觀秀體驗；普拉達設計了個性試衣系統，利用全息影像展示試衣效果；還有德國沃爾沃汽車的戶外廣告等。
2.國內應用現狀
目前國內的全息影像技術在商業廣告領域的應用范圍相對較窄，主要在小型展柜和舞臺中有所運用。該技術在廣告設計中多用來展示珠寶首飾、小型電子產品和企業標識等，內容一般為較簡單的旋轉動畫。另外，在舞臺展示中以180°的單片全息幕居多，內容有真人表演全息特效、虛擬表演、虛擬和真人互動等。
3.全息影像技術在現代商業廣告設計中的應用優勢和阻礙
（1）應用優勢
首先，全息影像技術的產生和發展極大地開拓了現代商業廣告設計領域的創造力和想象力，為消費者打造了一個虛擬但又具有真實感的世界。這一技術的誕生和其在廣告設計中的應用滿足了消費者對于幻想中的世界的渴望和追求，并且根據各種現有的案例分析，該技術在民眾當中具有相當高的可接受性，這就為全息影像技術在現代商業廣告中的進一步發展和應用奠定了有力的市場基礎。其次，二維到三維以及平面到立體的轉換是廣告設計領域發展的必然趨勢，逼真完整的用戶體驗和追求讓商業廣告設計很難不去看重全息影像所特有的超逼真立體感受。毫無疑問，廣告設計的三維立體化成了大勢所趨，契合了新媒體時代的發展趨勢和要求。再次，隨著全息影像技術的應用不斷成熟，該技術與其他技術的結合也會日益發展和完善，使現代商業廣告設計的技術領域不斷拓寬，其效果和觀眾感受也會日趨完美。
（2）應用阻礙
全息影像技術在現代商業廣告設計中的應用具有諸多優勢的同時，在其今后的發展過程中也會有些許阻礙。首先，全息影像技術對光線和環境的要求非常之高，特定的光線和環境是該技術實現的前提條件，但是由于目前技術存在不足之處，這些要求的實現需要嚴苛的條件。其次，全息影像技術的尖端因為由少數發達國家的個別企業控制而成本極高，這對該技術的發展、普及和應用造成了一定的限制。再次，國內對于類似全息影像技術的新技術推行力度有限，該技術在國內的發展缺乏強有力的支撐。
三、全息影像技術在現代商業廣告設計中應用的分析
1.全息影像技術在現代商業廣告設計中的應用理念
全息影像技術在現代商業廣告設計中的應用理念之一為全方位的感官體驗。消費者愈來愈追求新式和別致，刺激感官成為吸引觀眾的基本原則，全息影像技術能讓觀眾享有身臨其境的印象和感觸，這也是該技術超越傳統廣告設計的獨特之處。其應用理念之二就是立體的互動體驗。全息影像技術能夠讓消費者同時體驗文字、畫面和音效的多重應用，受眾的潛在需要和內在需求也相應被提高而產生積極的購買行為，該技術在新媒體時代所具有的產品宣傳意義也在于此。
2.全息影像技術在現代商業廣告設計中的應用形式
全息影像技術進入現代商業廣告設計領域的時間較短，雖然這一新興技術在此領域的應用尚處于發展和探索階段，但其應用形式較為明確。第一，由于全息影像技術對于周圍環境的光線要求較高，因此，該技術在密閉環境中進行連貫性展示的時候具有極佳的優勢。第二，全息影像技術可以實現多變性和動態性的廣告效果，在移動投影設備和變換輸出信號的條件下將廣告形象地展示在不同的空間位置，帶給觀眾超現實主義的魔幻感受。第三，全息影像技術的應用需要其他的技術支持，交互感應技術和光感技術也是新媒體時代新興的科學技術，將其與全息影像技術相結合可以讓觀眾在面對商業廣告時擁有更多的主動權，也可以擴充商業廣告的立體感、豐富設計內容。第四，商業廣告設計的主體永遠是商品，全息影像技術的應用在整個過程中應當以突出商品為首要的設計原則，設計者應當充分考慮這一點，使得該技術的凸顯不能夠喧賓奪主。第五，全息影像技術所呈現給觀眾的是一種虛擬影像，在展示背后有著復雜的制作流程和設計標準，因此，商業廣告設計在應用該技術時應該充分考慮兩者的協調性。
3.全息影像技術在現代商業廣告設計中的應用效果
一般而言，消費者從開始對產品產生購買欲望到實際進行購買是有一個循序漸進的過程的。首先產生購買需求，其次尋找購買目標，然后做出購買決定，之后進行商品購買以及使用，最后進行用戶的體驗評價即商品信息反饋。消費者在產生購買需求的時候，其動力主要來源于主觀感受，即觸覺、視覺、聽覺等，這是消費者對外部信息最直接的反應，也是認識、使用、體驗和改變對象的首要點。全息影像技術能夠在商業廣告中進行動態影像、立體畫面和音樂特效的360°全方位展示，對消費者的多方位信息輸入有效地將觀眾帶入感受商品的真實氛圍，加深了消費者對廣告的印象。除此之外，全息影像技術不同于傳統的廣告設計形式，它能夠同時做到實景和表演的有效結合，讓觀眾在互動中體驗真實。
四、全息影像技術在現代商業廣告設計中的應用展望
1.全息影像技術在現代商業廣告設計中的價值體現
在商業廣告設計全球化的趨勢下，更多的廣告設計將在手段和方法不斷提高的前提下用全息影像技術發揮空前的魅力。每年一次的全息影像技術國際會議都會展示令人驚嘆的三維立體全息像，逼真的立體視覺令人驚嘆和遐想。20世紀的廣告設計是以視覺要素為中心的，而21世紀的設計必須同時結合嗅覺、觸覺、溫度感和重量感等，全息影像技術恰恰滿足了這一發展需求。
2.全息影像技術在現代商業廣告設計中的應用前景
全息影像技術在未來定會迅速發展，向著動態性與交互性進步。其成像不再局限于現有的空中成像，而是有望發展為半透明的極薄粒子濃度屏幕成像，給予觀眾在屏幕中隨意行走的可能和空間。這就是在全息影像技術下可以跨越空間限制的交互體驗，該技術可以打造出前所未有的全方位立體空間，使觀者與三維影像進行零距離的接觸和互動，可謂一場穿越時空的影像革命。因為在全息影像技術的新式交互觀念之下，時空交互，觀感統一，觀者在這一虛擬的交互環境中感觸到了內心情感和主觀思維的新體驗，是一種更加人性化的交互體驗。試想在今后的網購過程中，消費者看到的不再是實物拍攝的二維照片，而是多視角、全方位的宛若實物的三維立體圖像。在全新寶馬概念車的展廳當中，車的影像是懸浮在半空中的，觀者可以清晰地看見每一處細節，可以通過手指的點觸將概念車進行全方位的旋轉和立體分解，甚至可以在觀眾面前瞬間變成飛機。隨著全息影像技術的進步和全息成像質量的提高，該技術會在未來社會更加廣泛地應用到人們生活的方方面面。
五、結語
全息影像技術是現代科技的產物，在現代商業廣告中引入該技術能將設計的藝術性、科技性和裝飾性融為一體，使廣告設計的表現在真實與虛幻之間交換，帶給觀眾全新的設計體驗。廣告是審美與實用的統一，其目的是向消費者傳遞信息，給商家帶來利潤。在現代科技和藝術審美完美結合的條件下，身臨其境的體驗和感知認同讓消費者從被動的信息接收轉變成了主動地信息獲取。但是與此同時，技術的掌握、專業的結合以及人才的儲備都將是全息影像技術在現代商業廣告設計領域中所面臨的挑戰。
參考文獻：
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7.郭穩.探析全息與現代藝術設計.現代裝飾(理論)，2016.3
8.王躍嶺.全息影像造就“立體新聞”：全息影像技術在傳媒領域中的應用.中國記者，2014.9
關鍵詞：贛文化；全息影像；信息資源；數據庫；管理系統
中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）29-0013-02
The Research of Construction Technique for Holographic Database Based on Jiang Xi Culture
XIA Wang-sheng
（School of Animation and Digital Arts， Communication University of China， Beijing 100024， China）
Abstract： In today's rapid development of information technology， holographic projection image technology in culture and arts industry more widely， how collected holographic form information resources to effectively integrate and manage it is particularly important. Construction technique for holographic database based on Jiangxi culture can classify and integrate the collected holographic form resources， and realize reasonable storage and management to the Jiangxi cultural information resources， and improve the efficiency of the use of information resources.
Key words： Jiang Xi culture； holographic image； information resources； database； management system
贛文化是中國文化的重要組成部分，具有悠久的歷史和濃郁的民族特色。基于贛文化的全息影像數據庫系統能夠把贛文化中的核心元素以立體全息影像的方式呈現出來，成為數字時代展現和發揚中華民族文化的新方式。
全息投影技術是利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像的記錄和再現的技術，本質上是通過在空氣或者特殊的立體透明棱錐內部形成立體的影像[1]。不同于平面銀幕投影僅能在二維介質表面上顯示二維的圖像或視頻信息，全息影像投影通過透視、陰影等效果可以實現立體感的內容，全息投影技術可以真正呈現3D形式的影像，可以從360°的任何角度來觀看影像的不同側面，實現文字、動畫影像與虛擬現實等之間的完美融合，使得藝術創作作品的形態由靜止的平面走向動態逼真的三維立體空間，對人們的視覺效果產生強力的沖擊和震撼效果，圖1中顯示的是江西儺文化全息視頻影像的一個畫面。
圖1 儺文化全息影像
基于贛文化的全息資源數據庫一個最基本的功能在于文化內容數據化的整合與存儲，因此創建一個容納贛文化相關資料的數據資源庫是未來應用于各種贛文化全息影像裝置的基礎。通過構建的全息視頻資源庫可以將收集而來的數據進行分類、整合和管理，實現在資源庫內信息的存儲、檢索、查詢、展示等功能。
在資源庫中，把收集到的贛文化信息資源分為人文江西、紅色江西和綠色江西三部分，每部分又下設若干子類，例如人文江西包括儺文化、陶瓷文化、茶文化等內容[2]。從存儲格式上來分，資源庫的資源包括文字、音頻、圖像和全息視頻等四種形式的數據內容。由于它們的物理狀態、文化表現形式、個體特性等因素各有其獨有的特點，因此在資源的保存和管理方法上也不盡相同。
1 需求分析
由于資源庫中包含大量的高精度圖像與全息視頻數據，信息量和存儲數據量都是非常大，結構比較復雜，因此設計全息資源庫時與常見的文本數據庫不同，需要把大數據量的圖像和視頻信息單獨存儲，建立存儲的物理位置與邏輯位置之間的關系庫等[3]。
通過全息資源庫的人機接口可以進行信息資源內容的查詢檢索、調用、資源庫管理等功能，以及圖像、音頻和視頻的播放等功能。管理員可以對全息資源庫進行增加資源、刪除資源和編輯資源等操作，以及具有普通數據庫中常用的維護功能。用戶可以通過系統界面來檢索和查詢自己感興趣的內容，系統提供全面、清晰、有效、方便地查詢、瀏覽以及調用和觀看全息形式的視頻等操作。
2系統架構
為了實現全息資源庫的各項功能，同時保證資源庫的方便靈活性和可擴展性，系統采用了B/S結構的系統構架。用戶主要通過WEB瀏覽器與服務器和數據庫進行交互，通過通用的瀏覽器就可以實現對資源庫的所有訪問。這種系統構架模式將實現資源庫的核心部分存于服務器上，使資源庫的發開和維護以及使用更方便和具有通用性，具有較高的工作效率。系統構架如圖2所示，它基本上由客戶端、服務器和數據庫三層結構組成。
圖2 資源庫系統構架
資源庫系統可分為前臺與后臺兩個部分。前臺是指用戶可以通過網頁或接口程序進行瀏覽，主要用于信息資源的檢索、查找和顯示內容等工作，后臺是指管理人員對數據庫中的數據信息進行編輯操作和對數據庫的管理工作，主要包括系統管理、信息資源的添加、刪除、修改以及管理前臺頁面的基本顯示等功能。
全息資源數據庫的后臺采用MySQL數據庫，MySQL是一個精巧的SQL數據庫管理系統，并且是完全網絡化的跨平臺關系型數據庫系統[4]，同時是具有客戶機/服務器體系結構的分布式數據庫管理系統。MySQL功能強大、使用簡便、管理方便、運行速度快、安全可靠性強，能夠為建立全息資源庫和前端程序提供強大動力。
3 數據庫設計
在全息資源庫系統的開發過程中，數據庫設計是創建資源庫系統管理系統的基礎，在系統開發和設過程中居于核心的地位。數據庫結構設計要規范化，這將便于日后的數據管理，可以防止數據錯誤的發生[5]。
基于贛文化相關信息資源的收集和整理，包括文字、圖像、音頻和全息視頻等資源，建立關系數據庫表，同時避免數據的過度復雜和冗余。通過合理的分析，提取圖像、音頻和全息視頻特征信息，建立關系數據庫表，最后還要創建全息視頻存儲的物理位置與邏輯位置之間的關系數據庫表等。
基于贛文化的全息數據庫系統大致由以下五個模塊構成：
（1）全息資源數據資料庫。用來組織和保存全息視頻、圖像和音頻等資源數據，這是調用和播放全息信息的素材庫，存儲的數據量是非常大的。
（2）資源特征數據庫。用來保存從全息視頻和圖像、音頻中提取的各種特征，把全息視頻的物理位置與邏輯位置之間建立聯系，本數據庫的結構和存儲與播放查詢模塊有緊密聯系。
（3）查詢與播放處理模塊。此模塊完成用戶不同方式的下的查詢和檢索功能，檢索出的全息視頻可以選擇調用并在全息投影設備上播放，此模塊是數據庫管理系統的重點。
（4）用戶接口模塊。此模塊的開發與播放系統中的硬件設備關系密切，管理全息投影播放、查詢輸入、查詢結果如何顯示等功能。
（5）資源數據管理模塊。管理員利用此模塊可以實現對數據庫中全息視頻、圖像和音頻資源的管理功能，包括增加、刪除和編輯資源，同時將同步編輯相應的視頻特征數據庫。
4 結束語
基于贛文化的全息資源庫實現了對贛文化相關資源的收集、整合和存儲，并以三維全息影像的形式把贛文化所表達的內容呈現給觀者，在展示空間中呈現出立體、清晰、多視角的帶有動畫效果的三維影像，能夠讓觀者身心沉浸其中。
運用全息資源庫技術一方面能對文化資源進行數字化存儲，另一方面能以立體影像方式完整再現歷史文化，這對于文化遺產的傳承具有重要的意義。隨著虛擬現實和全息技術的發展，它必將在文化和藝術的存儲與展現方面大放異彩。
參考文獻：
[1] 劉姣. 關于建設“沉浸式”全息化數字博物館的構想[J]. 才智， 201（13）：330.
[2] 佟婷，宴紫昭. 從體驗性角度淺析全息技術與非物質文化結合的意義[J]. 電視研究，2015（8）：45.
[3] 李逸波. 多媒體數據庫技術[M]. 北京：機械工業出版社，2004.
關鍵詞：3D技術；裸眼3D；全息影像技術
1 3D技術起源及原理
人眼產生3D視覺的秘密――偏光原理：
人眼在看任何物體時，由于兩只眼睛在空間有一定間距約為5cm，即存在兩個視角。這樣形成左右兩眼所看的圖像不完全一樣，稱為視差。這種細微的視差通過視網膜傳遞到大腦里，就能顯示出物體的前后遠近，產生強烈的立體感。這是1839年，英國科學家溫斯特發現的一個奇妙的現象，至今為止幾乎任何3D影像技術都是基于這個原理開發的。
2 3D技術發展狀況
2.1 3D成像技術種類
3D成像技術有很多種，分為不閃式3D技術、互補色技術、時分法技術、光柵式技術、普式技術、全息式技術等。而其中以時分法為當今所廣泛應用，而不閃式技術和互補色技術也有著較為廣泛的應用。為了方便說明我們用互補色技術解釋立體電影的形成（光的三原色原理――紅、綠、蘭）
⑴互補色技術是目前比較多電影院采用的技術，依據人眼的成像原理，以兩臺攝影機模擬人眼左右眼所成的像。再在放映過程中使用兩臺放映機它將不同視角上的成像用不同的顏色印刻在同一副畫面下，互補色3D眼鏡采用的技術也就是色分法，色分法會將兩個不同視角上拍攝的影像分別以兩種不同的顏色印制在同一副畫面中。如果在這樣的情況下，我們直接利用肉眼去觀看紅藍、紅綠等多種模式類的電影，就會出現模糊的重影圖像。這樣我們就無法觀看到紅藍、紅綠等多種模式類的電影的立體效果。再讓用戶通過紅藍立體鏡片來觀看到立體效果。由于技術成熟而且眼鏡造價相對低廉，所以廣為當今的電影院所接受。
⑵時分法即是（快門法）通過提高屏幕刷新率把圖像按幀一分為二，形成左右眼連續交錯顯示的兩組畫面，通過快門式3D眼鏡的配合，使得這兩組畫面分別進入左右雙眼，最終在大腦中合成3D立體圖像。計算機可以用顯卡將普通2D影像生成3D效果，成為未來用戶接觸3D視覺的主流設備。它也包括紅藍色分法，但這只是為了讓不具備硬件條件的用戶也能體驗3D視覺的次級方案，它主要是利用快門原理的時分法技術。
時分法3D視覺體驗的質量取決于鏡片液晶的偏轉頻率。要獲得理想的視覺效果，顯示器至少需要120Hz的刷新率，分配到每只眼睛上的圖像刷新率是60Hz。這樣視網膜影像殘留效應，人就很難感覺出來，圖像就不覺閃爍。
⑶不閃式3D 電視方式。不閃式3D使用特殊薄膜分離左右影像來體現3D影像。把分離左側影像和右側影像的特殊薄膜貼在3D電視表面和眼鏡上，通過電視分離左右影像后同時送往眼鏡，經眼鏡的過濾，把分離左右影像送到各個眼睛，大腦再把這兩個影像合成高清晰3D影像。因為不閃式3D能夠體現1秒鐘240張3D合成影像，沒有重疊畫面和拖拉現象，所以不閃式3D也被稱作世界唯一的240赫茲3D電視。
2.2 裸眼3D顯示技術
目前3D立體顯示技術，大部分要依賴特制的眼鏡，長時間的觀看會有惡心眩暈等感覺。舒適度大大降低。由以下這兩種技術（視差障壁；柱狀透鏡技術）的基礎上改良而成的裸眼3D顯示技術能較好解決這些問題，代表3D立體顯示技術發展前沿。
⑴視差障壁技術。在顯示器和眼睛之間設置一個柵欄式的擋板，就可以改變奇、偶列圖像的光線走向，使之分別送達左、右眼，形成立體視覺效果。這種方法的雙眼視圖也是位于屏幕上的奇列和偶列分區，實施是用一個開關液晶屏、偏振膜和高分子液晶層，利用液晶層和偏振膜制造出一系列方向為90°的垂直條紋寬幾十微米。通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式，稱之為“視差障壁”。通過一系列的縫隙來觀看奇、偶列圖像，這樣的裝置使左、右眼能分別看到對應的圖像，形成立體視覺效果。
缺陷：由于視差障壁，亮度會降低，分辨率也降低，導致清晰度將降低。
⑵柱狀透鏡技術。在顯示器前面板鑲上一塊柱透鏡板（透鏡板由細長的半圓柱透鏡緊密排列構成）組成裸眼立體顯示的光學系統，像素的光線通過柱透鏡的折射，把視差圖像投射到人的左、右眼，經視覺中樞的立體融合獲得立體感。
優點：亮度不受到影響，3D顯示效果更好。
缺點：相關制造與現有LCD液晶工藝不兼容，需要投資新的設備和生產線
為了克服上述不足，還有一些改進版的新技術：
⑶MLD技術―微位相差板法。使用微位相差板改變光的偏極態來分離左、右眼視圖。也是使用視差圖像來實現立體場景，兩幅圖像分別顯示在奇列分區和偶列分區。
優點：觀看3D影像時，不會產生眩暈、頭疼及眼睛疲勞；分辨率高；可兼容文字等二維影像和3D影像；可視角度大。
⑷指向光源技術。這種裸眼立體顯示器在LCD像素后面使用線光源提供背光照明，密集的線光源照明使奇、偶列像素的圖像傳輸路徑產生分離，分離后的視差圖像能分別到達對應的眼睛.全部像素被分為奇、偶列交錯的兩個顯示單元。用來顯示具有視差的立體對圖像。
優點：分辨率、透光率較高，能沿用現有的設計架構，3D顯示效果出色
缺點：技術產品還不成熟。
2.3 全息影像技術
人類之所以能感受到立體感是由于人的兩眼視差。根據這個原理，可以將3D顯示技術分為兩種：一種是利用人眼的視差特性產生立體感；另一種則是在空間顯示真實的3D立體影像，如基于全息影像技術的立體成像。全息影像是真正的三維立體影像，用戶不需要佩戴帶立體眼鏡或其他任何的輔助設備，就可以在不同的角度裸眼觀看影像。全息顯示技術的問世給真正的立體三維電視帶來了希望之光。全息電視與立體電視相比，其優越之處不僅僅在于立體三維圖像更接近于物體自身，而且還要從人眼對物體深度感在生理上的心理暗示來加以考慮。
⑴3D全息影像技術簡介。全息技術最早是應用在照相上的。它實際上是利用了光的干涉原理。把物體特有的光波資訊記錄在感光材料上，經過顯影定影處理後，得到一張全息圖。這張全息圖上面是沒有圖像的。要想看到圖像，就是要使光波重現。重現的圖像與原物一模一樣，如同透過窗口觀看外面的景物一樣。移動眼睛可以看到物體的不同側面。觀看前后不同距離的景物時，效果更加出色，與看話劇演出沒什么兩樣。
世界上最酷的透明玻璃電視―CLARO推出了一款以前從未見過的顯示器――透明玻璃電視，名為“Holoscreen”。它不同于現在的任何一款電視，是全息技術與視覺審美的無瑕結合的產物。它可以接受所有輸入格式。從電視、DVD、錄影、個人計算機到筆記本，都能使用?？煞Q得上是顯示技術的大革命。
⑵3D全息影像技術產品。全息投影3D全息立體投影設備不是利用數碼技術實現的，而是投影設備將不同角度影像投影至進口的MP全息投影膜上，讓你看到不屬于你自身角度的其他圖像，因而實現了真正的3D全息立體影像，是近期非常流行的技術。可實現的全息投影從技術上分為三種。1）空氣投影；2）激光束投影；3）日本公司研制了一種利用激光束來投射實體的全息影像投射方法。
以360全息成像為例，是由透明材料制成的四面錐體。當觀眾的視線透過椎體的一個面時，通過表面鏡射和反射，能夠從椎體內的空間里看到自由飄浮的影像。
2010年上海世博會中，多個國家館就采用了全息投影技術，其亦幻亦真的感覺，帶給人全新的視覺體驗?？梢园堰h處的人或物以三維形式投影在空氣之中?！栋⒎策_》視覺團隊把這一技術應用在湖南衛視2012跨年演唱會的舞臺上，不必借助3D眼鏡、IMAX屏幕，如幻似真的奇幻場面就呈現在舞臺現場。全息投影技術本質上是通過空氣或其它特殊的介質形成立體的影像，突破了傳統的聲、光、電等介質的局限性，成像色彩鮮艷，對比度、清晰度都非常高，強烈的空間感和透視感是這種技術最具魅力之處。全息投影有望超越當前的各種3D技術，成為終極立體顯示解決方案。
3 3D技術發展前景
在激光全息技術中，全息顯示技術由于更接近于人們的日常生活而倍受關注。它不僅可制出惟妙惟肖的立體三維圖片美化人們的生活，還可將其用于證券、商品防偽、商品廣告、促銷、藝術圖片、展覽、圖書插圖與美術裝潢、包裝、室內裝潢、醫學、刑偵、物證照相與鑒別、建筑三維成像、科研、教學、信息交流、人像三維攝影及三維立體影視等眾多領域，近年來還發展成為寬幅全息包裝材料而得到了廣泛的應用。由于白光再現全息技術可在白晝自然環境中或在普通白光照射條件下觀看物體的三維圖像，一直是研究全息技術的最新發展及運用，期待自身的努力使得全息顯示技術得到了迅速的發展。
“全媒體”作為一種媒介實踐的形態是“媒介化社會”背景下中國影視傳媒領域廣泛采用的核心概念之一。概念的提出建立在傳媒業界積極的探索和媒介資源整合實踐的基礎之上。“全媒體”概念的提出是以互聯網為主導的數字化革命的必然結果。旨在建立某種新型的集媒介生產、傳播、與媒介運營模式于一體的介質平臺。它顛覆了傳統媒介形式廣泛意義上的生產消費觀念。在全媒體語境下電視舞臺美術設計可以選擇眾多的實現與表達方式打破了傳統的單一形態提高增值效果；同時，“全媒體”加強了電視舞臺美術設計中“技術”與“藝術”各媒介形態之間的相互交流和組合運用。
建立在電子技術基礎上并經歷了從模擬到數字、高清歷程的視聽藝術——電視，由于技術條件的限制在全媒體時代信息技術大爆炸的背景下其發展過程中諸多環節都遭到了限制。電視舞臺美術在相當長的時期內依舊延續著傳統意義上“畫筆布景”的尷尬，與如火如荼的影視技術發展與革新之間形成了巨大的脫節現象。究其原因不難發現，技術的快速發展主要集中于后期剪輯等方面的應用，而電視舞臺美術究根追底是移植于戲劇屬于文化藝術的產物。戲劇舞臺作為一種綜合性的藝術形式具有豐富的內涵與外延，其藝術語言千變萬化很難用一種媒介或技術形式進行表達；傳媒技術的發展很難適應舞臺設計多樣性的要求。戲劇舞臺歷經千年發展已經形成了相對規范的發展程式與模式化表達手法，這也一定程度上與日益求新的電視藝術尋求新的藝術發展訴求相互矛盾，并成為當代舞臺藝術人共同面臨的挑戰。
2 舞臺美術設計的歷史“溯源”
舞臺美術設計的發展史也是其技術不斷蛻變與革新的里程史，每一次舞臺美術設計的重大發展身后都蘊含著技術的變革。舞臺設計最初源于希臘原始的祭祀活動需求，雅典人依據自然山體形態筑建酒神劇場，容納萬人的觀眾席靠近接近于扇形的高坡上，可見早期的舞臺形式主要是為祭祀和舞蹈提供場所，早期的舞臺空間概念初步形成。中世紀以及文藝復興等時期，出現了奧林匹克劇場，建筑師阿利奧提建立了第一個具有固定式屬性的鏡框式舞臺并引入了幻覺式布景的概念，戲劇舞臺也隨劇場的變化開始走出“室內”進入自然。建筑與美術藝術家開始成為舞臺設計的主導，相適應的關于舞臺繪畫學的研究也廣泛開展，“透視畫法”概念的引入正式宣告舞臺布景設計時代的來臨，尤其是意大利文藝復興時期透視概念在舞臺設計上應用所創造出縱深的廣場視覺奇觀強烈刺激和震撼了受眾的審美心理與訴求。18世紀中葉之后，工業與人口的急劇增長導致了境況劇場與機械化舞臺的誕生，1874年巴黎大歌劇院的落成華麗而莊嚴、豪華而頗具規模在建筑史和舞臺美術史上都留下了光輝的一筆?？萍甲阋灾嗡囆g家按照自己的意愿進行舞臺的藝術化改造，畫面幻覺的時代終究來臨。近代以來，結構幾何學理念以及透視在戲劇舞臺設計中的創造性運用成為舞臺設計空間感塑造的重要影響因子。舞臺投影的發明更是顛覆了傳統意義上機械師的人工舞臺設計形式。舞臺設計泰斗斯沃博達更是創造性的使用了投影，其舞臺設計力圖創造四維空間——時間與空間的結合體，在他的活動舞臺與建筑中活動性成為組織舞臺空間生氣勃勃的力量。舞臺美術經歷了多種藝術思潮與流派爭鳴的長時間的繁榮時期后伴隨著技術的進步而獲得了長足的發展。然而令人遺憾的是在19世紀后期以來戲劇舞臺美術設計的發展呈現逐漸式微的傾向，傳統的舞臺制作程式與工藝理論呈現出逐漸脫節的現象而不能很好地滿足人們日益增長的對戲劇藝術審美逐步提高的局面，即藝術家的創作欲望受到媒介技術手段的限制而為以后其自身舞臺藝術的發展留下了隱患。
3 舞臺美術發展的滯后——以電視舞臺美術為例
諸多戲劇的元素被借鑒到電視這個新型的視聽媒介中，自然而然的戲劇舞臺美術也被應用到電視舞臺設計領域之中。電視正如文藝復興時期的建筑給眾多的藝術家以施展才華的平臺，一時間誕生出了一大批優秀的電視舞臺美術設計師。然而電視藝術同樣是建立在科技基礎之上的，舞美設計師似乎被置于了邊緣性的層面。舞臺美術設計長期以來重視藝術專業與設計修養的發展提升上，戲劇舞臺長期落后的生產、制作方式以及電視數字技術制作方式相融合也是重要的原因。直到新千年之后這種局面才有了不少的變化新技術的不斷涌出為舞臺美術設計注入了一絲活力。視頻技術、激光電子技術、計算機微電子技術等閃亮登場標志著電視舞臺美術大變革時代的到來，舞臺美術的概念也突破了傳統意義上電視技術和舞臺藝術相互不匹配的問題，而舞臺美術影像加入了動畫合成、后期特效處理技術等大量電視制作方法，應用高科技影像技術將舞臺美術演變成為一門新興的舞臺影像美學。
舞臺設計的載體也發生了根本性的變化，屏幕影像代替傳統意義上的布景畫面繪畫，虛擬科技世界進行自然的再現并適時根據節目需要進行不斷調整，相較于傳統舞臺美術設計以真實材料作為具體的載體媒介進行表達具有極大的靈活性和新穎性，給觀眾營造一種奇特的視幻覺感官效果，舞美影像通過專業視頻軟件進行制作取代[( dylw.NEt) 專業提供專業論文寫作和發表教育論文的服務,歡迎光臨]傳統戲劇舞美設計手鋸、紙張、模板等真實物質材料為媒介進行的制作手法。這種技術的轉變使舞臺美術設計呈現出傳統布景形式無法比擬的靈活性與時空性，創作者可以根據自己的主觀意圖表達任何想呈現的事物，動靜結合、虛實相間極大提升觀眾的想象力，增加觀眾的心理感受進而對觀眾的假定性幻覺進行突破，觀眾如同置身于真實的視幻覺空間氛圍中，產生如夢如幻的真實感。
關鍵詞：新媒體藝術；展示；虛擬成像藝術；互動藝術
1緒論
（1）本文的研究背景。新媒體藝術是新媒體技術在藝術創作和藝術設計中的應用，是二十世紀以數字化為主的新的科學技術成果與藝術的結合?！靶滦涂茖W技術的產生給藝術的范疇注入了無限的活力，也推動了藝術新領域的確立和發展。視覺藝術內容通過數字化的演繹，利用數字媒介將虛幻的視覺元素呈現在界面上，新媒體技術是一種開拓藝術的極佳方式?！笔苄畔r代新媒體技術的影響，當今的展示設計在表現手段和傳播方式上更加的多樣化，新媒體技術的介入使得展示設計走向虛擬化和互動化。
（2）國內外研究現狀。在展示設計日益追求多樣新穎的表現手法的時代，越來越多的藝術家涉入展示設計領域，并將藝術與技術相結合。新媒體以其獨有的特點備受藝術家們青睞。國內外一些藝術家
（3）研究方法。1）文獻綜述法：查閱各種藝術期刊、書籍、網上收集論文、專著等。2）實例個案研究法：依據展示的不同類型列舉新媒體應用實例進行分析。3）邏輯分析法：運用歸納類比的方法對所得信息進行處理研究
2新媒體藝術與展示設計
（1）新媒體藝術概論。1）新媒體、新媒體藝術的定義。什么是新媒體和新媒體藝術？關于什么是新媒體這一問題，目前并無科學和嚴格的界定。但是依據種種理論進行分析我們可以給新媒體和新媒體藝術下一個中庸式的定義：新媒體，從廣義上來講是一個隨著時代的變化而變化的概念，指出現時間較晚，相對于已有媒體在功能或傳播方式上存在明顯差異的一種新的媒體。狹義上講，當今信息時代的新媒體指基于數字化和先進的傳播技術的媒介或內容載體。[1]新媒體藝術，即以數字媒體技術及數字信息傳播科技委支撐和媒體的藝術形態。2）新媒體藝術的基本特征。從新媒體藝術的創作觀念、表現形態、藝術，與載體的互動關系以及藝術與技術的關系來看，新媒體藝術具有如下特征：①從新媒體藝術的創作觀念來分析，新媒體藝術在觀念和思想上具有廣泛的包容性，同時強調藝術的大眾化，以及審美過程的互動性、參與性。②從表現形式來看，新媒體藝術具有綜合性、包容性、互動與多媒體等特征。③從藝術與載體的互動關系來看，新媒體藝術對媒體具有很強的依賴性。④從藝術與技術關系的視角來看，新媒體藝術對技術依賴特征突出“新”。
（2）展示設計概論。1）展示的概念。[2]“展示藝術是一種利用現有技術和藝術手段，通過主題化時空的構建，實現表達與溝通目的的應用性綜合藝術。其核心目標，是在現有技術條件下集藝術之所能，創造一個主題化的展示時空，通過現場作用實現情感交流和認知互動?！?）展示范疇與內容。展示的內涵十分豐富，綜合多種觀念，可將展示大致分為如下幾類：商業展示、博物館展示與展覽會展示。其中展覽會展示又可分為博覽會展示、專題性展示、會議活動展示和網絡虛擬展示。①行為方式上，可以選擇自己的方式去參與瀏覽展示活動，根據自己的意愿行事而不會影響他人。②虛擬展示具有模擬仿真的特點。對用戶做出的探詢，在仿真情況中與現實情況一樣能夠得到回應。
3新媒體藝術在展示設計中的應用
（1）新媒體藝術為現代展示設計帶來的新特征。1）互動性。互動性是新媒體藝術獨具的藝術特征。新媒體藝術把以往的一切藝術形式包括音樂、舞蹈、繪畫、雕塑、建筑、文學、戲劇、影視等都納入進來。展示設計中新媒體藝術的互動性除了體現在上述與藝術和其他學科之間的結合與交互外，還體現在受眾的參與性。參觀對象可以不再是被動的觀賞物，它可以通過各種方式與觀賞者進行互動。2）虛擬化。在新媒體藝術時代，3D虛擬成像技術代替了大量的實物展示，大大的節省了空間、材料、運輸等資源。同時，它能夠在有限的面積變化出不同的空間。讓觀眾在一個彈丸之地獲得多種體驗。3）娛樂性。新媒體展示具有娛樂性的特征，作品的娛樂性設計，令枯燥的內容趣味化，不再受年齡差異的困擾。新鮮感、驚喜感伴隨著某種刺激吸引男女老幼，參觀成為嘉年華。知識、教育、信息、娛樂融為一體。
（2）各類展示中新媒體藝術的應用實例分析。1）商業展示。[3]商業展示是商品經營者與消費者之間的媒介，其主體是零售業。主要包括店鋪空間設計、印刷廣告設計、購物環境氣氛設計、櫥窗陳列設計和利用展示促銷活動展示信息等。新媒體技術的應用能令顧客駐足，流連忘返，加強商品促銷和品牌認知度。2）博物館展示。博物館展示大致可分為兩類：一類是解說性博物館展示（或稱敘事性博物館展示），就是利用講故事的方式來陳述一個事件、觀念或者主題，使人們產生興趣，引發好奇心，進而產生態度的改變。如科學類博物館或歷史博物館。另一類是非解說性博物館展示，主要用于藝術品的欣賞，如法國巴黎的盧浮宮藝術博物館。觀賞者憑借感官刺激以引起情感上的共鳴。3）展覽會展示。隨著社會的進步，科技的飛速發展展覽會也在發生著各方面的變化。[4]其中最主要的變化是從以物為主的展示轉變為以人為主的參與展示。它強調人在展示環境中物質和精神全方位的需求；強調人與展品的互動；強調人在了解產品的過程中的行為方式和生理與心理上的科學規律；強調參觀時的參與精神和主動性。[5]例如世界博覽會歷史長卷，裝置如一個歷史的長卷，卷上展示150年來各國博覽會場館建筑的激光全息影像，這些全息影像清晰立體的突現在觀眾面前。
4結論
當代科學技術的迅猛發展使藝術設計領域從觀念到形式都產生了巨大的變化，展示設計也不例外。隨著全球范圍內技術的高速發展和信息的迅速傳播，新的藝術種類不斷涌現。同時隨之出現的新的方式方法使得展示的效果得到迅速改善提高。新媒體藝術是信息時代的一種較為典型的，對藝術界影響比較深遠的新的藝術類型。其對展示設計的影響可謂深遠。它的表現多元化、綜合化的趨向不僅為展示設計帶來全新的機遇而且也面臨新的挑戰。展示設計作為一個擁有150多年歷史的學科，需要的是推陳出新，取百家之長。只有將新興的藝術形式中的先進元素融入到展示設計中去，才會在信息社會日益激烈的情況下突出自身的優勢。
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【關鍵詞】教育技術;三維成像;光技術;虛擬現實
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2009)12―0102―04
一 虛擬現實研究現狀
虛擬現實技術是許多相關學科領域交叉、集成的產物。它的研究內容涉及到人工智能、計算機科學、電子學、傳感器、計算機圖形學、智能控制、超聲波、心理學等。我們必須清醒地認識到,雖然這個領域的技術潛力是巨大的,應用前景也是很廣闊的,但仍存在著許多尚未解決的理論問題和尚未克服的技術障礙。
就像電影《黑客帝國》里描述的那樣,未來的我們竟可以生活在一個由電腦控制的虛擬世界里。在這個世界里,我們同樣擁有各種感覺,同樣擁有親戚朋友,同樣擁有工作,同樣擁有現實世界的一切“真實”。只是,這一切都是虛擬的[1]。虛擬現實如果應用于教育有可能是教育技術仿真的一個飛躍。虛擬現實營造了“自主學習”的環境,由傳統的“以教促學”的學習方式代之以由學習者通過自身與信息和環境的相互作用來得到知識、技能的新型學習方式,能做到在教學活動中“學生為主體、教師為主導”。將其引入課堂,展現那些在傳統的教學模式中無法實現的教學過程、虛擬各種實驗設備和實訓環境,甚至用于遠程教育,從而生動地表現教學內容。因此,虛擬現實技術進入高校教學的研究,勢必將會對探索發展現代教育思想、提高教學質量水平、改善實驗培訓環境、優化教學過程、加速培養現代化的專業技術人才產生深遠的影響[2]。
如何顯示虛擬場景呢?現在應用的虛擬現實廣角(寬視野)的立體顯示,主要采用多通道平面或環幕立體投影展示系統,需配戴跟蹤頭部運動的虛擬現實頭套,另外一些設備還需要數據手套和數據衣。這些系統使用復雜,局限性強,仿真效果差,價格昂貴推廣不易。本文虛擬仿真顯示的設計構思是采用光技術,利用光投影機投射而成的3D全息展示系統,人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環境中,并操作、控制環境,實現特殊的目的,即人是這種環境的主宰。能將課堂教學情景、課件內容立體真三維可視化,再配合聲音、資源庫、智能系統等雙向互動,完全模擬真實情景,與現場無異,它具備更大的顯示尺寸、更寬的視野、更多的顯示內容、更高的顯示分辨率,以及更具沖擊力和沉浸感的視覺效果。
美國麻省一位叫Chad Dyne的29歲理工研究生發明了一種空氣投影和交互技術,這是顯示技術上的一個里程碑,它可以在氣流形成的墻上投影出具有交互功能的圖像。此技術來源海市蜃樓的原理,將圖像投射在水蒸氣上,由于分子震動不均衡,可以形成層次和立體感很強的圖像。另據報道,日本公司Science and Technology發明了一種可以用激光束來投射實體的3D影像,這種技術是利用氮氣和氧氣在空氣中散開時,混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質,并在空氣中形成一個短暫的3D圖像。還有,南加利福尼亞大學創新科技研究院的研究人員目前宣布他們成功研制一種360度全息顯示屏,這種技術是將圖像投影在一種高速旋轉的鏡子上從而實現三維圖像,只不過好像有點危險。可以說這些技術很多國家都在研制,毫不夸張的說這項技術它包含了未來,誰最先使用這項技術,誰就最先走入未來的先進技術行列。[3]
二 光技術及其應用效果
1 三維成像如何顯示
人看周圍的世界時,由于兩只眼睛的位置不同,得到的圖像略有不同,這些圖像在腦子里融合起來,就形成了一個關于周圍世界的整體景象,這個景象中包括了距離遠近的信息。當然,距離信息也可以通過其他方法獲得,例如眼睛焦距的遠近、物體大小的比較等[4]。
根據人眼立體視覺的特性,實現立體電視的方式也對應為兩大類:一類是利用兩眼的視差特性,使一對視差信號的兩幅圖像同時出現在屏幕上,讓兩眼分別觀看這兩幅圖像來獲得立體感覺;第二類是利用一只眼睛也能獲得立體感的特性,將一對視差信號的兩幅圖像先后輪流地出現在屏幕上,從而獲得立體感覺。
第三種就是真三維成像,本文擬推薦應用光技術全息三維成像,使用普通光束即可(不需銀幕真三維)。這個系統可以用來拍攝諸如籃球比賽的三維影片。如果你的家中有三維播放機,你就可以在虛擬現實狀態下觀看籃球比賽,觀看者會感覺自己仿佛就在場內一樣(見圖1)。全息三維立體顯示正在向全息彩色立體電視和電影的方向發展。同理,課堂教學也能夠獲得同樣的視覺和聽覺效果。
圖1 三維播放機
2 如何實現光電三維成像
使用課堂多媒體光電三維成像設備,主教室和各分教室雙方的三維立體全息圖像便瞬間出現在對方面前,讓兩個不同空間的人同時出現在一個空間,就好像一個真人站在你面前一樣(見圖2),然后你便可以和他隨意交談,使用各種表情,那是一種呈現在空氣中的光學立體影像,不需要任何屏幕之類的媒質,不像今天的網絡衛星遠程教學、可視電話還需要一個屏幕才能顯像。光虛擬現實技術可很好地應用到虛擬學習環境的建立。它可以虛擬地建立起與真實環境相近的學習場景,可以把遠處的人或物以三維的形式投影在空氣之中,使學生似乎已處于真實環境之中。另外,比如配一套可觸摸超聲波虛擬三維物體的系統設備?？墒褂脩敉ㄟ^超聲波高度逼真地觸摸到虛擬圖像,讓人們感覺如同把三維圖像掌握在手中一樣。
圖2兩個不同空間的人同時出現在一個空間
3 虛擬光電三維成像應用原理
以光干涉為例,獲得相干光的方法:兩列或幾列光波在空間相遇時相互迭加,在某些區域始終加強,在另一些區域則始終削弱,形成穩定的強弱分布的現象。不過,只有兩列光波的頻率相同,位相差恒定,振動方向一致的相干光源,才能產生光的干涉。[5]
因此,由兩個(或兩個以上的)光束,在滿足一定條件下迭加時,在交迭區的不同地點呈現穩定的互相加強或減弱的現象,稱為干涉現象。通常兩個獨立的光源或同一光源上的兩個不同部分都不會產生干涉現象。運用某些方法,如光的反射或折射,可以將同一光源發出的光分成兩個光束,當這兩光束在空間經不同路徑而重新聚合時,就能實現干涉現象。
通常采用的方法有兩種:分波陣面法和分振幅法。如楊氏雙縫、菲涅爾雙面鏡、洛埃鏡和薄膜干涉等。下面分析楊氏雙縫干涉原理,如圖4。
圖4楊氏雙縫干涉原理
由垂直于紙面的單縫發出的柱面波的波前被s1和s2兩縫分成部分,當兩束光到達屏幕P點時,將產生相干疊加,P點的光強
由此可知:半波長的偶數倍加強,半波長的奇數倍減弱。
光的衍射原理:光離開直線路徑繞到障礙物幾何陰影里去的現象叫光的衍射,只有當小孔、單縫或小屏的尺寸小于波長或和波長差不多時,才能觀察到明顯的衍射現象[6]。
全息技術是利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像的記錄和再現的技術[7]。
根據相干光干涉、光的衍射原理和利用全息技術原理推理,三維攝像機采用激光作為照明光源,并將光源發出的光分為兩束,一束直接射向感光板,另一束經被攝物的反射后再射向感光板。兩束光在感光片上疊加產生干涉,感光板上各點的感光程度不僅隨強度也隨兩束光的位相關系而不同。所以全息攝影不僅記錄了物體上的反光強度,也記錄了位相信息,如圖4。
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圖4 全息三維攝影原理
感光板采集后的三維動態數字信息被記錄傳輸全息到存儲器,播放時用三維全息投影機播放存儲的全息動態三維數字信息,同時利用激光去照射投射的干涉光和衍射光形成的空間立體虛擬光屏上,人眼透過空間立體光屏就能看到原來被拍攝物體完全相同的三維立體像(見圖5)。
圖5 動態全息三維投影光電成像
當然,被拍攝的不只是人和物體,同樣也包含場景。虛擬光電三維成像就是利用相干光和衍射光等技術以及激光、全息照相等其它相關技術來實現光的空間三維成像,根據前面所述是可行的,可達到虛擬仿真所需圖像的目的。利用全息投影機,將拍攝全息影像以大畫面顯示,實現真正無需戴眼鏡的3D效果。這才是立體顯示的終極目標。其時,“人的頭腦就是一部全像攝影機[8]?！?而“世界是一張全息圖[9]”。全息三維立體顯示正在向全息彩色立體電視和電影的方向發展[10]。目前,國外已經有電視、展示等部分行業開始使用這項技術[11]。由于全息立體顯示所需要的技術比較復雜,資金投入相對較高,因此目前還沒有得到普遍應用。相信隨著技術的發展,成本的降低,使用投影技術實現真正全息立體顯示將會成為普遍現象?？赏诹Ⅲw電影、電視、展覽、顯微術、干涉度量學、投影光刻、軍事偵察監視、水下探測、金屬內部探測、保存珍貴的歷史文物、藝術品、信息存儲、遙感,研究和記錄物理狀態變化極快的瞬時現象、瞬時過程(如爆炸和燃燒)等各個方面獲得廣泛應用。
4 光電三維成像與其它虛擬現實技術的異同
虛擬現實技術利用計算機技術生成一個逼真的、具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環境,用戶通過使用各種交互設備,同虛擬環境中的實體相互作用,使之產生身臨其境感覺的交互式視景仿真和信息交流,是一種先進的數字化人機接口技術。
光電三維成像與其它虛擬現實技術的異同見表1。
表1光電三維成像與其它虛擬現實技術的異同
光電三維成像 其它虛擬現實技術
實時三維可視化 同左
虛擬環境由基于真實數據建立的數字模型組合而成,嚴格遵循工程項目設計的標準和要求,屬于科學仿真系統。 同左
操縱者親身體驗虛擬三維空間,身臨其境。具有雙向互動功能,沒有時間限制,可真實詳盡的展示。 同左
以高性能計算機為核心的虛擬環境,視覺無需配帶眼鏡、頭盔顯示器,以語音識別、聲音合成與聲音定位為核心的聽覺系統、通過超聲波高度逼真地觸摸到虛擬圖像,省卻了數據手套和數據衣等外部隨身設備。味覺、嗅覺與觸覺反饋系統等功能單元構成。是一種較為接近人們生理習慣,較易接受的一個虛擬物理環境。 以高性能計算機為核心的虛擬環境,以頭盔顯示器為核心的視覺系統、以語音識別、聲音合成與聲音定位為核心的聽覺系統、以方位跟蹤器、數據手套和數據衣為主體的身體方位姿態跟蹤設備[12]。以及味覺、嗅覺、觸覺與力覺反饋系統等功能單元構成。
三 未來課堂教學應用虛擬現實技術的研究方向
未來的新型多媒體教學將是以多媒體技術、計算機技術、網絡通信技術、自動控制技術、傳感技術、光技術、人工智能和虛擬現實技術等的有機結合,能夠全面整合網絡各種“資源”而形成先進的網絡多媒體教學平臺。在這種教學平臺上,多媒體教室不再是孤立的,它已融入到校園網教學系統中,并以校園網資源為“背景”構建出一個富有時代特色的現代化教學環境:即集教學、管理、娛樂為一體的“數字化校園”[13]。多媒體課室是現代教學環境建設的重要組成部分,是教育技術信息傳遞的展示平臺,是教師了解、聯系、應用教育技術的橋梁。因此,虛擬現實技術建構的仿真場景對教育的發展起到多么重要的作用。
設想,未來的三維虛擬場景將更接近現實,先進的傳感設備,采集現場場景內所有物質,將采集到的信息,利用現代分析技術,特別是儀器分析方法,測定分子的鏈和聚集態結構實時進行物質“分子結構[14]”分析,比如人的外觀形態、表層分子結構、味道分子結構、溫度大小、色彩聲音觸覺等。并將所得分析結果編組成信息傳輸,還可實時同步遠程分子結構重組,重現虛擬仿真場景,與現場無異。編組后的信息壓縮存儲于智能資源庫,用戶只要登陸虛擬平臺,即可將編組信息異步分子結構重組重現虛擬仿真場景。不但場景與現場無異,所有物體和人物都與真的相似,有觸覺、味道、溫度、聲音、感情等。信息顯示終端可能會配置物體、味道、溫度等所需的分子編組箱,編組信息按菜單提取并按分子結構重組。應用原理如圖6所示范。
圖6未來的三維虛擬現實應用結構圖
未來的虛擬校園為的是要提供學生與講師們另一個溝通的平臺,給學生提供一個能夠共同學習、互動、分享以及引導創意的空間。學生們在日益普及的虛擬世界里也能感受得到身為學生的歸屬感,提倡學生們在現實與虛擬校園中的社交活動。也吸引來自世界各地的訪客通過虛擬世界來了解大學,并與在線的學生與講師們溝通。用戶可以自由塑造自己的虛擬人物,甚至把虛擬人物打扮成和現實的自己相似的造型。在虛擬教室上課的情況和現實的課堂情況相似,每個學生需找個位子坐下,而講師在課室的中央或在學生中間授課。虛擬課堂上可以展示幻燈片,播放影像、音樂,還可以通過虛擬的麥克風同時與多名學生即時交談,與現實無異。
當然,教學不是盲目地追求科技的步伐,但科技確實能夠有效地輔助教學。虛擬和現實的教學平臺,各有不同的教學效果。能夠巧妙地融合兩種平臺,來傳授教學重點,才能有效地引發學生學習的興趣,達到教學的目的。
四 結束語
信息時代的到來,社會節奏的加快,知識呈現出高速增長和快速更新之勢。隨著科學技術的發展,還會有更多的新技術應用在教育技術中,光技術就是其中重要的一項,21世紀將是光技術應用發展的時代。我們相信,隨著三維虛擬仿真技術的快速發展和軟硬件技術的不斷進步,在不遠的將來,真正意義上的虛擬現實技術將為人類娛樂、教育和經濟發展做出新的更大的貢獻。
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[13]李學哲.多媒體教學的發展方向[J].現代教育技術,
2006,(2):54-55.
1．為舞臺表演提供更豐富的表現力多媒體把藝術創作“搬”上舞臺，讓藝術品創作的過程展現在觀眾面前，如果在節目中僅僅展現藝術品的成品，未免太單調。以書法為例，若加入舞臺多媒體背景技術，書法作品在創作時一筆一劃都將展現在觀眾眼前。動態的創作筆法與靜態的完成品相比，那種抑揚頓挫的創作過程則更能讓觀眾感受到藝術的氣息。這是傳統藝術與一般數字藝術、視覺藝術相結合的產物。多媒體背景所能展現的動態背景比傳統舞臺背景更具有表現力。在真實劇情背景里，動態背景就能把場景表現得更加真實，如多媒體背景中常用的風吹草動的背景，比實物背景布景中不動的道具“草”要生動得多。在渲染氛圍背景中，動態背景更能起到渲染整個節目節奏和氛圍的作用。如：2008年春晚的雜技表演《花式籃球》，背景以不同姿勢動態人物的剪影閃過，突破了以往雜技節目純粹表演的表現形式，使整個節目氛圍活躍且更具時代感。2．電影語言得以運用多媒體所特有的非線性敘事能力能輕松實現時間大跨度轉換。如今把非線性敘事搬上舞臺，便可使舞臺表演時間的轉換更直接地傳達給觀眾。如倒敘或插敘敘述方式，只要舞臺背景更替，就能很輕松很直觀得告訴觀眾時間的轉換。同樣，非線性敘事也能讓編劇或導演在時間上進行更大膽地進行創作和加以把握。舞臺多媒體背景使電影蒙太奇走向舞臺，實現舞臺空間的靈活轉換，如分割方式——技巧轉場（淡，化，劃，甩如甩出，定格，數字特效）和連貫式轉場（相似性轉場，邏輯性轉場，比喻性轉場，過渡性轉場），在舞臺多媒體技術出現后，都能運用到舞臺背景轉場，使舞臺的場景轉換自然、合理、連貫、流暢。同時，舞臺多媒體背景能把更多形式的場景“搬”上舞臺，實現虛擬空間的真實再現，打破了傳統舞臺背景的空間局限性。比如大海、太空、沙漠、草原、戈壁等等。在傳統舞臺背景設計中，這些背景都不可能被“搬”上舞臺，而舞臺多媒體技術則把這些“不可能”變成“可能”，實現了傳統舞臺背景中難以實現的布景設置。如：2008年春晚小品《軍嫂上島》中成功地營造了大海的環境背景，讓觀眾真實地感受到軍嫂遙望海島思念丈夫的急切心情。波濤洶涌的大海背景，咆哮的海浪拍打礁石的聲音效果與演員們惟妙惟肖的表演完美融合，整體效果更加真實，更賦感染力。3．降低制作成本傳統舞臺背景布局基本都采用實物擺設的方式，因此一旦要更換背景就需要拉上帷幕，這就造成節目背景設計的呆板與單調，不能及時做到更替。而舞臺多媒體背景解決了這一問題，甚至實現了在幾分鐘幾秒中內的更換，少了“拉帷幕”的環節，使節目更有連貫性，給觀眾一氣呵成之感。并且通過數字壓縮，多媒體視頻、音響資料可以長時間保存，節省空間，易于保存，不易損壞。同時可利用網絡通訊把圖像和文件迅速地傳到四面八方。將來人們一旦需要某一內容，可通過網絡調出，在網絡終端上閱讀，滿意時，再從終端打印機上打印出來。
二、多媒體技術在舞臺設計中的應用
多媒體藝術的發展在一定程度上依賴于不同階段來自技術領域的影響。隨著現代科技的發展，更多的電子、物理技術運用進多媒體舞臺設計中，為舞臺設計注入新的活力。1．LED大屏幕的使用近年來，隨著LED顯示技術的飛速發展，憑借著高亮度，低電壓，功耗小、壽命長、容易拼接等優點，被廣泛應用到舞臺設計當中。高亮度可以讓舞臺更加絢麗多彩，容易組合拼接更是可以隨意按需要將屏幕裝飾成各種形態，既可以作為背景屏使用，更作為舞臺道具被隨意裝飾擺設，具有非常大的可塑性。而低能耗，性能穩定，壽命持久更可以保證舞臺的安全使用。它的誕生深刻地影響著裝飾藝術和其他藝術形式，基于它這些顯著的優點，高性能的全彩LED屏一出現即成主舞臺設計的寵兒，被廣泛應用在各種舞臺設計當中。從小舞臺劇到大型文藝會演，它的身影總是那么璀璨。如：北京奧運會開幕式中的擊缶表演，安置在缶敲擊面四周的LED燈光與現場的背景燈光相互配合，營造出變化千萬的開幕式“倒數”效果。還有空中升起的“奧運五環”標志和表演中心舞臺上的卷軸，都是由LED燈管所組成的。2．聲光電的運用舞臺的發展與舞臺聲音的發展是并存的。隨著舞臺的一系列變化，舞臺聲音的運用也融入了高新科技的成分。多媒體技術在舞臺聲音上的運用，使舞臺的縱深空間大大增加，使舞臺聲音的層次也更加豐富了。舞臺聲音也成為舞臺多媒體技術的重要表現手段。八聲道可以營造出一個立體的空間聲音場，坐在下面的觀眾可以清晰的聽到雨水從沿著屋檐的鐵皮雨管從左邊流到右邊，可以聽到風從左邊的樹梢上吹過，聽到右前方鳥兒的啼鳴。以往，這些感受是根本不可能實現的，但現在通過多聲道的控制，完全可以給觀眾營造出極致的現場視聽效果。同時舞臺布光是演出空間構成的重要組成部分，是根據情節的發展，對人物內心和特定場景進行全方位的燈光設計。如：百老匯名劇《貓》運用聲、光、電等各種現代技術手段創造出夢幻般的舞美效果，其強烈的視聽沖擊力讓觀眾真正置身于貓的世界。如從天而降的大鞋，巨型下水道口，貓通向天國的長廊，這些大型道具在全電子控制下制造出讓人瞠目結舌的視覺效果。3．互動讓舞臺空間得到更大的擴展虛擬互動系統結合了多媒體技術，網絡技術，數字圖像技術，其核心技術是混合現實，混合現實技術是通過計算機產生影像，提供給觀眾一個可以感觀的虛擬客觀世界的一種技術。這種技術提前了虛擬現實與現實混合的后期制作時間，讓人身臨其境地感受到現實環境和虛擬物品處在同一時空。實時混合現實技術是比較尖端的新技術，我們所研究的舞臺多媒體藝術則必須是實時混合的。這有利于虛擬世界和真實世界相融。讓人們在現實的世界中感受虛擬空間所存在的事物，這種身臨其境的感覺給觀眾帶來的更強的感官感受。近年來戲劇界不斷進行多媒體戲劇的嘗試，在新的作品中采用大量的影像與互動媒體技術作為敘事的表現手段，將248影像與表演兩個空間互相交錯，演員可以與電腦制作出來的虛擬的角色在舞臺上進行對話交流，甚至舞蹈，為觀眾制造出更多元的藝術體驗。如：中國音樂劇《蝶》將先進的混合現實技術和動漫技術融入其中，在劇中加入全息影像技術，代替演員和LED大屏幕動畫出場的將是重生一般的全息虛擬造像，無論從哪個角度來看，效果都將事半功倍，讓人贊不絕口。
三、未來舞臺多媒體藝術的發展方向
1．更廣闊的舞臺空間目前，多媒體技術在舞臺上的運用，還僅僅是在舞臺背景上進行嘗試。多媒體技術仍可以運用在舞臺表演的其他方面。比如把舞臺背景的場景擴展到觀眾席，讓觀眾有身臨其境之感。我們設想是否可以將觀眾席置于方形背景之中，讓多媒體背景將在場觀眾包圍，并且配合燈光和現場煙霧等舞臺效果營造更為幻化虛擬的舞臺空間。讓觀眾不再僅僅是本論文由整理提供
旁觀者，而是置身于舞臺之中。如2007年星光大道年度總決賽中北京選手張芯的歌曲節目《天下無雙》。其背景為三個錯落擺放的屏幕上顯示的翠綠的竹林，加上綠色的朦朧燈光，虛無縹緲如同仙境。但是，為何不把觀眾也融入進這動人的場景中去呢？如果把觀眾席周圍也擺放上大尺寸的顯示屏，展現出竹林的場景，逼真的效果是否更能打動臺下的觀眾？2．加強舞臺的預示性多媒體技術應該可以用來模擬整場舞臺表演，即導演可以在正式表演之前對整場演出，包括場景，燈光，特技效果，演員表演等進行全方位模擬（如三維模擬效果，更加真實）。多媒體模擬演出的演出效果有很強的預視性，可以在演員進場彩排之前看到舞臺的大體效果，以及為安排演員所在位置提供參照等等。同時導演只需在模擬的多媒體影像中就能很好的掌握整個演出的時間，減少屢次彩排所造成人力，物力，財力的消耗。2008年春晚在播出前進行了5次彩排，導演在最后兩次彩排的時候仍在調整時間。整整5次彩排花費人力物力難以想象。假設多媒體技術運用到舞臺演出模擬上，那么導演對整場演出就能更好把握。
總結
多媒體藝術給舞臺設計注入了一股新的活力，使舞臺設計形式等出現了根本性的轉變。從產生，發展到今天的廣泛運用，它的優越性讓我們看到多媒體技術將成為今后舞臺設計中必不可少的中堅力量。它的優越性讓我們看到今后舞臺設計的多元化，可以說它給了設計者更大的設計空間去展現舞臺的魅力。換個角度想，它同樣加大了設計者的技術難度和能力要求，設計者不僅要掌握好傳統的舞臺布景設計，也要研究透多媒體技術的運用和表現形式。同樣，在新興多媒體技術的研究和發展上，我們還停留在初級階段，要想多媒體技術在舞臺發展上走得更遠，仍需要不斷的努力與研究。從舞臺背景的運用延伸到其他領域，讓多媒體技術融入舞臺的方方面面。
∷參考文獻
[1]李興國主編：《影視藝術與高科技應用》，中國傳媒大學出版社，2005．7
[2]陳玲著：《新媒體藝術史綱》，清華大學出版社，2007．2
