風(fēng)起元宇宙，全息投影才是真入口！

飛娛財經(jīng)·2022-07-10

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1992年，科幻小說《雪崩》問世。

作者尼爾·斯蒂芬森不會想到，許多年后，賽博朋克的主人公 Hiro Protagonist 大戰(zhàn)資本主義的故事沒能被密切關(guān)注，反而為了諷刺社會黑暗而架構(gòu)的虛擬世界觀“元宇宙”，風(fēng)靡了大街小巷，人盡皆知，就連街上的老頭樂，都印滿了“元宇宙的商業(yè)價值”。

元宇宙真正爆火，還是2021年10月29日，F(xiàn)acebook 取 Metaverse（元宇宙）之名，正式更名為 Meta（元）。互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)云人物扎克伯格大聲宣布，公司未來將以元宇宙為先，直接引爆人們對于元宇宙的好奇心。

在大多數(shù)元宇宙的概念中，包括 Meta 都認為，進入元宇宙的方式，是 VR 和 AR ，戴上頭顯，就能暢游數(shù)字世界。

我們先來看，元宇宙的概念，到底是什么：

元宇宙（Metaverse）是利用科技手段進行鏈接與創(chuàng)造的，與現(xiàn)實世界映射與交互的虛擬世界，具備新型社會體系的數(shù)字生活空間。

元宇宙的核心，是數(shù)字手段鏈接現(xiàn)實，將現(xiàn)實映射在虛擬世界，為現(xiàn)實世界增加虛擬事物，創(chuàng)造更豐富的生活體驗。

映射虛擬世界的方式，除了VR和AR，充滿科幻感的全息投影，同樣是一種“創(chuàng)造虛擬”的技術(shù)。那全息投影，能不能成為元宇宙的入口。或者說，全息投影能夠在元宇宙的體系中，發(fā)揮什么作用？

畢竟，四周空間填滿藍藍綠綠的虛擬屏幕，在虛空中點動手指就能操控應(yīng)用的感覺，相當(dāng)科幻。

飛娛財經(jīng)「產(chǎn)業(yè)觀察」第31篇。

? 主筆/ 宇宙維修員

? 文章架構(gòu)師/ 花哥

? 出品/ 飛娛財經(jīng)

01 全息投影，在現(xiàn)實中如夢似幻

全息投影之所以被人民密切關(guān)注，得益于眾多科幻電影中，主角輕輕揮一下手，在眼前就出現(xiàn)一塊半透明的虛擬現(xiàn)實屏，主人公在屏幕上指指點點，窗口變換為不同形狀，再甚至通過這塊屏幕，還能虛擬出遠在千里之外的人，進行面對面交談。

在科幻電影的加持下，全息投影成為國民級的科幻期待，2019年，日本媒體對《21世紀(jì)最希望突破的尖端技術(shù)》調(diào)查中，選擇全息投影的人占比67%，遠超過VR和AR技術(shù)。

確實，隨時隨地投射在眼前的屏幕，相比還需要帶著一個碩大頭顯的VR設(shè)備，不僅更加方便，而且科幻感更足，幾乎滿足了人類對于屏幕顯示技術(shù)的全部想象。

而在元宇宙構(gòu)建中，全息投影有著不可比擬的絕對優(yōu)勢。

第一，全息投影設(shè)備的輕量性。

全息投影技術(shù)不必佩戴任何設(shè)備，就能用雙眼實際感受浮動在空氣中的對象形體，將虛擬引入現(xiàn)實，這是任何 VR、AR 技術(shù)不具備的優(yōu)勢。

同時，由于裸眼體驗，杜絕了VR設(shè)備的眩暈感，能夠以更加真實的感官，在虛擬世界中暢游。

第二，全息投影可以將現(xiàn)實與虛擬充分融合。

完全漫游于純虛擬的數(shù)字世界，固然是元宇宙的一種形式，但如果想要拓展更多的應(yīng)用場景，元宇宙還是需要依托于現(xiàn)實世界。通過全息投影技術(shù)，可以在現(xiàn)實世界中，疊加一層虛擬世界，實現(xiàn)元宇宙在實際的生產(chǎn)生活中落地應(yīng)用。

AR增強現(xiàn)實技術(shù)同樣是在現(xiàn)實世界疊加虛擬內(nèi)容，但AR技術(shù)必須依賴一個AR設(shè)備才能看到虛擬世界的存在，同時，AR只能由AR使用者看到，其他人對于AR使用者看到的世界，并不能感同身受。

但全息投影不同，全息投影通過投射虛擬事物，相當(dāng)于在現(xiàn)實中完成了“布景”，只要在這個場景中的觀眾，所看到的虛擬事物，都完全一致。

第三，全息投影 ToB/G，VR設(shè)備 ToC，全息投影更容易完成產(chǎn)業(yè)基建。

元宇宙是媒介技術(shù)向前發(fā)展進程中，不可逆的趨勢，但在廣袤的地球，由于經(jīng)濟水平的不同，導(dǎo)致不同地區(qū)的人們對于進入元宇宙的入口不同。

VR設(shè)備由于其單人或雙人使用的特性，決定著VR的設(shè)備，就如同手機一樣，具有強烈的 ToC 屬性，且因為短期內(nèi)成本居高，單價較貴，并非所有人能夠承擔(dān)。

全息投影則是實現(xiàn)“一群人同時進入同一個元宇宙”的思路，通過全息投影，將現(xiàn)場所有觀眾引入同一個世界。例如演唱會現(xiàn)場，通過全息投影，可以將現(xiàn)場幾萬觀眾，同時帶入主辦方構(gòu)建的虛擬世界；在貧困山區(qū)的課堂上，通過政府采購搭建的“全息智慧課堂”，能夠有機會帶著貧困山區(qū)的孩子們，接觸元宇宙，減少山區(qū)兒童與城市兒童的認知斷層。

由此來看，全息投影帶有明顯的 ToB 屬性，采購方多為政府或企業(yè)，如果元宇宙真的成為未來的基礎(chǔ)設(shè)施，那么大規(guī)模的、集群性的全息投影方案，可能更為政府部門所接受。

02 舞臺，全息投影天然的應(yīng)用場景

盡管全息投影的技術(shù)還遠遠沒有成熟，但已經(jīng)開始有一些應(yīng)用場景開始嘗試落地。

大多數(shù)人第一次在現(xiàn)實中接觸全息投影，應(yīng)該就是在博物館中，透過小孔，觀察 3D 畫面里的立體演示。這是全息投影最早期的現(xiàn)實應(yīng)用，只能通過固定角度觀看簡短的畫面。

再往后，隨著技術(shù)的突破，全息投影能夠?qū)崿F(xiàn)在一個平面范圍內(nèi)，都可以觀看，可視角度大幅增加，同時，也能夠支撐幾個小時的畫面投影，具備完整表演節(jié)目的基本條件。

2010年，全球知名二次元IP初音未來，舉辦“初音未來之日感謝祭演唱會”，成為人類文明史上，第一個使用全息投影技術(shù)舉辦演唱會的虛擬偶像。

這次的全息投影技術(shù)，實質(zhì)上只能成為“半全息投影”，在維度上，只有2.5D，采用了日本KIMOTO公司的“Dilad Screen ”2.5D半全息透明屏，播放2.5D影像，簡單的說就是在制作成不同透明度的屏幕上投影立體畫面，并使用了雙投影技術(shù)。

此后，除了2011年東京演唱會以外，初音未來其他的演唱會，基本均為此項技術(shù)。

這種技術(shù)是當(dāng)前市面上能見到的全息投影技術(shù)的主要流派，其基本原理，是利用了光學(xué)上“佩伯爾幻像”，形成視覺欺騙。

“佩伯爾幻像”在魔術(shù)中經(jīng)常使用，通過一張半透半反的“膜”，也就是所謂的透明全息膜，作為介質(zhì)，使得物體在膜中形成虛像，因為是半透的，所以你可以看到膜后的景物，視覺上給人一種立體的錯覺，再加上CG技術(shù)以及高亮度的燈光，這種立體影像就會給觀眾一種惟妙惟肖的真實感覺。

雖然看起來也是立體的，但佩伯爾幻像與真實的全息投影還是有一些差距。它需要光學(xué)材料折射光源才能形成立體視覺效果，觀眾也只能在特定的角度觀影。除此以外，類似演出必須在黑暗環(huán)境才能實現(xiàn)，這與科幻電影中的效果相差甚遠。

歸根結(jié)底，全息投影的技術(shù)實現(xiàn)，本質(zhì)上電影放映技術(shù)類似，都是對“光”的控制。先采集錄制所需要的內(nèi)容信息，再復(fù)原這些信息，只不過電影放映技術(shù)是采集并復(fù)原平面信息，而全息投影是要采集并復(fù)原立體信息。

電影放映技術(shù)是用幕布作為介質(zhì)來承載內(nèi)容，而目前全息投影的立體信息還沒有一個成本低且穩(wěn)定的介質(zhì)，所以，當(dāng)前大多數(shù)全息投影表演，多是利用“佩珀爾幻象”，疊加成熟的CG技術(shù)和舞臺光影技術(shù)，帶來不同尋常的超凡體驗。

從初音未來2010年第一次使用全息投影技術(shù)進行表演，到如今全息投影舞臺表演技術(shù)也進行了飛速的發(fā)展。

等到2019年鄧麗君全息演唱會，逝世多年的歌后，再一次惟妙惟肖出現(xiàn)在舞臺中央，釋放天籟歌喉，穿越時間，依然驚艷世人；

再到2021年春晚，在張國立老師的生動解說下，利用全息投影技術(shù)再現(xiàn)的三星堆，讓觀眾在電視機前，就能夠“一眼看千年”，領(lǐng)略“沉睡數(shù)千年，一醒驚天下”的古蜀風(fēng)采。

全息投影技術(shù)對傳統(tǒng)舞臺聲光電技術(shù)有著顛覆性的改變，帶給人們虛實結(jié)合的夢幻立體感受。

03 嘗試未來教育，全息投影也在追求實用

如果全息投影只能停留在表演階段，那么離真正改變?nèi)藗兊纳罘绞?，就少了一些意義。

研究人員們一直沒有放棄過對全息投影在功能性落地應(yīng)用上的探索，2021年12月，聯(lián)想研究院打造的沉浸式“未來黑板”HoloBoard，讓人們看到全息投影在教育場景落地的曙光。

2021年12月，HoloBoard 成功入圍素有“教育界的奧斯卡”之稱的國際大獎——“重構(gòu)教育獎”虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實類別決賽名單。通過大幅面沉浸式投影、高精度實時動作捕捉、雙面多人增強現(xiàn)實渲染等先進技術(shù)的加持，HoloBoard 可以完成教學(xué)場景中各種虛實結(jié)合的互動和教學(xué)。

評委會對于 HoloBoard 有著充分的肯定：“利用沉浸式和新興技術(shù)，為學(xué)生和教學(xué)機構(gòu)提供了負擔(dān)得起的、可擴展的教學(xué)服務(wù)，推動了教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升?！?/p>

那么，HoloBoard，是如何利用全息投影技術(shù)，為學(xué)生打造出元宇宙般的學(xué)習(xí)體驗？

HoloBoard 雖然名叫黑板，但其實，這更像是一整套教育互動技術(shù)，其主體，不僅包括用于演示畫面的電子黑板，還包括音響設(shè)備、投影設(shè)備，甚至整個的教室，都是設(shè)備的一部分。

之所以將 HoloBoard 獨立闡述，是因為 HoloBoard 的三大核心能力，正好對應(yīng)了全息投影技術(shù)的三大應(yīng)用場景。

第一項能力：遠程投射能力。

HoloBoard 能夠通過3D掃描和投射技術(shù)，將異地的老師，以3D全息影像的形式，投射到 HoloBoard 的虛擬教室當(dāng)中，實現(xiàn)“面對面”授課。這具有非常大的現(xiàn)實意義，頂級名師在演播室授課，無數(shù)“分身”在全國各地的教室中，傳遞高質(zhì)量的教育內(nèi)容。

這項技術(shù)中，投影能力相對比較成熟，同前文所述各項舞臺表演投影技術(shù)是一樣的，難點在于實時傳輸能力，需要將異地的立體畫面實時掃描，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)教摂M投影，這樣能力一旦實現(xiàn)，科幻電影中的面對面“全息對話”，就有了實現(xiàn)的可能。

第二項能力：數(shù)字孿生。

數(shù)字孿生是3D投影能力的延伸，HoloBoard 的數(shù)字孿生體，可以通過在全息畫面中，創(chuàng)造一個孿生的數(shù)字形象。例如通過 HoloBoard ，把自己鏡像為孿生的宇航員形象，通過自己的動作控制屏幕里的宇航員，身臨其境地在太空遨游。