论3D全息投影技术在建筑展示中的应用

张 淇

（天津职业技术师范大学艺术学院 天津 300300）

一、3D全息投影技术的概述

（一）概念

3D全息投影技术（3Dfront-projectedholographicdisplay）也称虚拟成像技术，它是利用光的干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术[1]。近些年来，3D全息投影技术也逐渐在各行各业中崭露头角，我们将3D全息投影技术与建筑类的展示相结合，超越传统的展现方式，提高了整体的沉浸感，给观众带来截然不同的震撼体验。展示设计在全息投影技术的支持下逐渐将传统的静态物品展示变成了动态的、非物质的、以观众为主的互动性展示，从根本上改变单向传播信息的模式，充分体现以人为本的设计理念，强调人在展示环境中的主体地位及主动性。[2]3D全息投影技术在校园建筑的展示方面有着很大优势，也有不少建筑类展示活动早已涉及3D全息投影的应用，接下来文章将论述3D全息投影技术在建筑展示中的应用。

（二）历史

1947年，英国物理学家丹尼斯·盖伯在研究增强电子显微镜性能手段时首次提出了全息投影术，随着1960年激光被发现投影技术本身得到了快速发展。到了20世纪60年代，古德曼和劳伦斯等人提出了数字全息技术，打开了精确全息投影技术的大门。一直到21世纪全息投影技术划出了军事、医学本科学领域的限定，走进了展览、舞台、演出、博物馆等为娱乐视效服务的时代，直到今天我们已经可以在各种展览区域，例如机场酒店商场导航服务中看到全息投影的应用。

（三）发展现状

1.军事领域

在军事方面，例如可以为作战制作沙盘投影，可以让战员更好地模拟战场环境，为战员拓展思路，增加分析与决策的可行性。

2.教育领域

将全息投影技术应用于教具领域，可以为教师的讲课提供更多的便利以及增加课堂的趣味性，例如历史的时间线，地理的3D空间位置，可以加强几何立体图形的展示，物理化学的实验也会给孩子们带来更加真实的体验，使孩子们产生更加浓厚的兴趣，有利于孩子们对课程的记忆，充分发动孩子们的能动性。

3.医学领域

除去展示功能，其实在医学领域中也可以得到更多的应用，例如全息投影可以模拟患者体内环境的成像，有利于加强医生对患者体内情况的把握，做出更加准确的诊断与分析。

二、3D全息投影技术的技术特色

（一）裸眼3D技术强化体感

利用光学成像能力创造出独特的环境空间，亦真亦幻。观众无需佩戴3D眼镜就可以看到立体生动的3D效果，能够带来很强的视觉冲击和观感体验。可以将建筑展示、建筑楼盘规划、周围环境设施等更加生动地展示出来，让参观者准确又快速地了解建筑的结构，便于建筑设施的展示。

（二）交互性强化参与感

与3D全息投影技术相结合后，建筑的展示效果更加丰富，具有较强的交互性，将静态的物品转化为动态，从单边输出到与观众产生互动，这种根本上的转变体现了以人为本的理念，并且3D全息投影技术不受空间场地的限制，内容上调整起来也十分便捷，可以说是能够极大地满足了展示的需求。

（三）全方位地可观看性

在建筑的展示上，3D全息投影技术的展示更加具有科技感，给人很强的空间感和纵深感，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全息投影技术在建筑展示中的软件举例

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

2.材质渲染：Photoshop、Substance Painter、Bodypainter、Mentalray、Arnold、V-ray。

3.剪辑合成：Permiere、After Effects、nuke、Combustion。

4.特效与声音：Realflow、Syflex、MarvelousDesigner、Audition、Cubase、nuendo。

5.调色：DaVinci Resolve。

四、3D全息投影技术在建筑展示中的问题与未来展望

（一）问题

第一与普通投影相比，全息投影的技术要求更高，对硬件软件都有一定的限制，具有更高的制作成本。

第二和普通投影一样，全息投影在高亮度光线照射下成像也不容易看到，不同场合下成像的稳定性将面临考验，而且建筑展示的需求五花八门，会对展示场地产生限制。

第三使用3D全息图构建图像非常耗时，我们需要先做好三维建筑模型才能进行投射，建筑模型制作的难易程度与最后的耗时，美观度都直接成正比，且建筑模型本身会需要有展示动画的制作，对其结构拆分等画面制作也需要比单一的模型展示更费时间。

最后其需要对两台投影机的位置进行准确调校，并且不能随意移动，因此后期维护比较麻烦。

（二）未来展望

3D全息投影技术，它本身的形式突破了传统的展现方式，将亦真亦幻的画面带给观众，随着技术的不断进步，3D全息投影一定会打破现有传播介质的局限，例如实现在空气中投影，做到像在影视和游戏领域中的裸眼3D成像，同时配合新兴的声效技术，触控技术等，真正实现沉浸感与交互感的自由，给人们在不同的领域带来无与伦比的体验，其在建筑展示方面的作为也将不可小觑，随着成本的降低和便捷性的提升，不久的未来中一定会得到更加广泛的应用，为建筑类的展示带来更多的便捷与可能性。