不怎么样的科普文章：未来的影像：从4D到全息

经济观察报  刘秋雯  从母系氏族时期的图腾，到第二次工业革命中电影、电视机的发明，人类经历了数万年的时间，让平面的图像动起来，并走近每个人身边——随着电视机的普及，人们只要按一个按钮，流动的画面便能够倾泻而出；而让图像动得更逼真——由二维平面到三维立体(即我们所说的3D)，只花了区区不过100年。去年，3D技术携《阿凡达》之势浩浩荡荡席卷全球，不论是好莱坞这样的电影梦工厂，还是TCL这样的电视机制造厂商，甚至任天堂这样的游戏开发者，乃至ESPN这种体育节目转播网，都无法忽视这一新技术的应用。

其实，早在1922年，3D电影就已经出现。当然，这大有可能是因为人类对于立体影像的追求早于电影的诞生。

但是，对普罗大众而言，日常生活中的3D绝对算得上是新生事物。几年以来，人们逐渐开始热衷于谈论世界杯、亚运会的3D转播，迪斯尼游乐园的3D短片，电影院新上线的3D电影，商场里卖得热火朝天的3D电视——只要戴上3D眼镜，就能像在电影院一样，体验观看立体影像的乐趣。然而，更加玄幻的未来似乎已在转角处虎视眈眈、伺机而发了。

4D：伪概念？

戴着特制的眼镜，眼前小桥流水的园林幽静而秀丽，一片片荷叶舒展开来，荷花静静地在雨中开放，细细的雨珠如雾般溅在脸上、身上，让人忍不住想漫步雨中，悠然徜徉于小桥之上。如果你以为这是在四月的苏州园林，那就错了，这只不过是在动漫节的4D电影放映现场。

虽然3D影院才刚刚飞入寻常百姓家，但不可否认的是，它的历史已经有几十年了。近年来，为了满足人民群众不断旺盛的娱乐市场需求，电影娱乐技术不断发展——人们将震动、坠落、吹风、喷水、挠痒等特技引入3D影院，甚至还根据影片的情节精心设计出烟雾、雨、光电、气泡、气味、布景、人物表演等效果，形成了一种基于3D、却又有别于3D的影院表现形式，就是所谓的4D影院——国际上以3D电影来表示三维立体电影，那么4D的意思则是，在3D立体电影的基础上，加入环境特效模拟仿真，从而由三维的立体电影和周围环境模拟组成四个维度的空间。简单地说，就是立体电影和特技影院相结合。

4D从某种意义上来说，可以理解为3D的升级版，然而这实在是个伪概念。

不管是在电影院里，还是在家里，在一间关着门又满是味道的屋子里，坐在一张被拖把杆顶着腰的凳子上熬几个小时都只能是一种折磨。

科技以人为本，归根结底电视和电影所以追求逼真的效果、超强的画面冲击力，都只是为了给人以更美好的体验。所以，有的时候这种 “想太多”，真的让人哭笑不得。

真正的未来：全息技术

4D根本就只能是一场闹剧，当3D的霸主地位稳固之后，这种闹剧会自然而然烟消云散，或者永远这么小打小闹下去。而3D技术之后，有着最多可能和最令人寄予厚望的，恐非全息技术莫属。

在我们的生活中，常常能看到在一些信用卡、纸币或商品上，有一种“激光防伪标签”，这实际就是全息技术的一种。1971年，伦敦大学帝国理工学院的英籍匈牙利科学家加博尔博士因为发明了这种技术而获得了当年的诺贝尔物理学奖。可是有时候，这些印刷在聚酯软胶片上的“彩虹”全息图像，看上去真的很拙劣，甚至不能跟普通的印刷品相提并论。

真正的全息影像应该是一种天然的信息存储器，可以把“冻结”了的景物重新“复活”在人们眼前，相对全息技术而言，任何平面影像都只能算是一种“想象力”。

它和常规影像的不同之处是，全息影像记录的不仅仅是三维物体的平面图像，而是光场本身。常规影像只记录了反映在物体表面光强的变化；全息照相则记录光波的全部信息，除振幅外还记录光波的们相，相当于把胶片制成不规则的光栅，利用物光和参考光干涉在感光胶片上记录一幅幅干涉图，然后利用对适当照明光的衍射，把记录在胶片上的三维影像提取出来，重现在人们面前，物体全部的光波场信息都将贮存在记录介质中。重现的影像立体感强，具有真实的视觉效应。因为全息影响会记录下物体各点的光信息，所以原则上通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。

因为能方便地看到物体的各个侧面，全息的方法逐渐从光学领域推广到其他领域。如微波全息、声全息等都得到很大发展，更是成功地应用在工业医疗等方面。地震波、电子波、X射线、火箭飞行的冲击波、飞机机翼蜂窝结构的无损检验等等方面的全息技术也都有深入研究和应用。

现在，人们把全息技术的光学系统显示系统与3D软件巧妙融合，具有强烈视觉效果的多媒体展示系统就产生了。通过VR等交互技术，观众可以自行选择观看不同的内容，也可以自行选择观看的视角，还可以放大或缩小以看到展示内容的全貌或细节，充分实现互动。这是实物或模型展示所无法实现的。TCL世界经典艺术多媒体互动展使用的正是类似的技术。

2010年初，日本著名的游戏公司世嘉，为一个被日本宅男称为女神的虚拟偶像“初音未来”举办了一场使用全息投影的演唱会。这场演唱会跟阿尔·帕西诺主演的电影《Simone》(2002)如出一辙，影片中阿尔·帕西诺扮演的电影导演创造了一个并不存在女主角，并因此麻烦缠身。电影的票房并不理想，而演唱会的2500张门票瞬间一扫而空，还有3万人在线付费观看。

初音的演唱会采用了一款3D全息透明屏幕，进行全方位的显示。3D全息透明屏幕是一种采用了全息技术的透明投影屏幕，这种投影屏幕具有全息图像的特点，只显示来自某一特定角度的图像，而忽略其他角度的光线。即使是在环境光线很亮的地方，也能显示非常明亮、清晰的影像。也就是说，这个演唱会的关键是3D全息透明屏幕，在初音跳上舞台那一刻，无论你从哪个角度来看，你都能看到一个完整的初音。

在刚刚开幕的江西景德镇陶瓷博览会上，也能看见一款360度的全息投影柜观众可以看到立体的虚拟人物和产品。全息立体投影柜系统是把光折射原理和投影机双结合，再利用数码技术实现的。投影机将影像投影至中心的特殊棱镜上，棱镜使用特殊的视觉角度。

其实，在2008年的美国总统大选上就一句出现过全息投影这一技术，当时美国CNN电视台在报道本次总统大选时引入了全息技术。借助全息技术，远在其他地方的前方记者和主持人的全息影像就可以被投影到演播室里，就像是与现场主持人进行面对面的对话一样。

以上种种，虽然从名字上称作“全息”，但严格来说，可能并不完全。真正的全息影像，是通过全息投影逆向展示全息摄影，本质上是通过在空气或者特殊的立体镜片上形成立体的影像。全息投影技术突破了传统声、光、电局限，空间成像色彩鲜艳，对比度、清晰度都非常高，空间感、透视感很强。不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面，就像《钢铁人》中一模一样。

无论这些所谓的“全息技术”是否正宗。它们所采用的新颖方式在现实中给人们带来了惊艳、梦幻的视觉效果，而这才是将来改变现实社会的娱乐影像方式。

下一站：智能电视

站在2010年的尾巴上打量现在的家电市场：PC、手机自不用说，早就已经全面智能化；甚至连洗衣机、冰箱这些以减轻人们的劳动强度、改善物质生活水平为功能的白色家电，都开始大打“智能”牌；电视机作为一块在家庭客厅里最为显眼的屏幕，没有任何理由，在这场智能化的浪潮中缺席。

首先让我们来梳理一下 “智能电视”的概念，所谓智能电视，是指像智能手机一样，具有全开放式平台，内置了芯片，搭载了操作系统，可以由用户自行安装和卸载软件、游戏等第三方服务商提供的程序的彩色电视。用户通过自主进行的软件程序安装，能够各取所需，对彩电功能实现个性化的扩充，并可以通过网线、无线网络来实现上网冲浪的功能。如果说曾经火爆一时的互联网电视是给电视搭载了一个浏览器的话，智能电视则是给一部电脑或是智能手机安上了一个超大号的屏幕——听起来，电视的智能化之路，似乎就是让TCL和联想之间的产品差异越来越小的过程。

当然，要实现电视的智能化，并不是一件容易的事。智能电视首先意味着硬件技术的升级和革命，只有配备高配置、高性能的芯片，才能顺畅运行大型3D游戏和各种软件程序；其次，软件技术也需要革新，智能电视必然是一款可定制功能的电视；第三，智能电视最重要的就是必须搭载全开放式平台，只有这样才能广泛发动消费者积极参与彩电的功能制定，实现彩电的“需求定制化”。或许可以这样说，智能化的过程，就是让消费者的个人意志在产品上能得到最大的体现，同时又不会造成难以逾越的操作障碍的过程。

相比较而言，是苹果、谷歌、英特尔等IT巨头们——而不是传统的电视生产厂商——拥有生产智能电视的应用平台优势：智能电视希望实现网络搜索、IP电视、视频点播、数字音乐、网络新闻、网络视频电话等各种应用服务，成为继计算机、手机之后的第三种信息访问终端，成为电视、网络和程序的共同平台，那么，这些应用程序的生产者和提供者——IT巨头们，是当之无愧的智能电视市场玩家。事实上，首先发力的也确实是他们：2010年5月，在2010GoogleI/O大会上，Google公司发布了它最新的产品GoogleTV。GoogleTV致力于成为一个家庭娱乐中心——用户可以搜索电视频道和网站，录制电视节目，能够播放卫星和有线电视节目以及网络视频。

与此同时，传统电视生产厂商也在IT巨头的带动和刺激下，开始进行电视机的智能化、平台化升级。但是，别误会，IT巨头和传统电视生产厂商的关系，并非单纯的竞争，而是以合作为主——GoogleTV平台及产品是Google与英特尔、索尼合作推出的；而TCL更是早在2008年就开始研制基于Android操作系统的智能电视，并与今年6月份研制成功；由TCL集团[3.44 -0.86%]、矽统科技(SiS)、广州欢网科技合作成立的 “新一代智能电视联合实验室”在西安高新开发区软件园TCL集团西安研发中心正式挂牌，这也是中国电视产业领域首家完整覆盖核心芯片开发、基础应用技术研究、系统开发生产及部署和运营服务研究的联合实验室。相信不论是对于业内人士还是普通消费者，都已经达成了一个共识——电视在网络的冲击下正在逐步沦为“第二媒体”，而对于传统电视生产厂商而言，智能电视正是他们重新占据舞台中央，吸引观众目光的天赐良机。在未来可能形成的智能电视这块大蛋糕里，IT巨头和传统电视生产厂商，正在各自占据产业链上最能体现出自己核心优势的环节，终端生产商、芯片供应商以及内容提供商的合作，将是未来提升电视产业核心技术发展，促进产业竞争力的主要形式之一——合作与共赢，这也是商业社会的核心价值。