文/周立新
“救救我，欧比旺·克诺比，你是我最后的希望。”忠诚的机器人R2-D2投射出闪烁不定的莱娅公主形象，她面色苍白，发出阵阵恳求。面对房间里突然冒出来的缩小版莱娅，两位大英雄克诺比和天行者卢克惊得目瞪口呆。这是1977年版《星球大战》里的经典一幕。
在科幻迷的眼中，全息图是指能悬浮在空中的投影图像，并且人与图像之间能够实现互动。那体现了一种对未来的掌控，是憧憬，更是情怀。《钢铁侠》《黑镜》等影片，都在不断的技术迭代中强化这种意境。文学作品中的例子出现得更早，在艾萨克·阿西莫夫1942年创作的故事《基地》中，一个角色预先录制的一段视频就是以三维投影的方式播放的。 显然，目前的全息图技术并不能让科幻迷满意，它既不能在空中自由悬浮，也不具有交互性。为此，研究人员和科技公司正在努力研发新的显示系统，他们相信科幻作品中的场景有朝一日将成为现实。
视觉暂留的“戏法” 今天的全息图并非技术意义上的全息图，它只是在二维介质上实现了三维图像的效果。 最早的全息图是显现出红色或绿色的成像图，这类全息图现在经常被用来进行数据的安全识别，例如信用卡上轻微晃动就会发亮的防伪标记，或者身份证上的水印。早期的全息摄影技术通常是将单束激光一分为二，让其中一束光照射到物体后与另外一束形成干涉图样，然后通过感光胶片成像。 这种全息图技术必须通过诸如信用卡或照相底板等平整的表面才能完成图像显示，显然不能用来创造一个三维的莱娅形象。 为了再现影片中的莱娅，美国杨百翰大学电子计算工程专业助理教授丹妮·斯莫利团队想了个新点子——将激光与尘埃大小的像素颗粒配对。 激光束中的光学陷阱可以捕获空气中的粒子，同时拖曳粒子使其按照既定路径移动，这时如果再利用红色、绿色和蓝色激光照射粒子，把粒子“点亮”，就可以在空中形成三维图像。粒子每秒钟可以被“点亮”10次以上，而人的眼睛有视觉暂留，这样就会产生连续图像的错觉，好似图像动了起来。举个例子，如果快速挥舞荧光棒，我们就会看到连贯的线条，就是这个道理。所以，这种方法的实质就是让闪着光的粒子快速运动，从而使它们的运动轨迹成为“视觉上的”线条。由于粒子运动的方向是三维的，所以线条形成的图像也是三维的。 利用这个方法，研究人员再现了蝴蝶、宇宙飞船，甚至莱娅公主——不过是等比例的缩小版。理论上讲，只要增加粒子的数量，就可以获得更大尺寸的三维图像。如果控制粒子的反射光角度，图像会更加栩栩如生；如果控制每个成像点的光散射方向，不同位置的观察者将看到不一样的图像——譬如说在同一个时空场景里，孩子利用它来写家庭作业，妈妈用它打视频电话。
高强度激光造就的图景 想象一下：周末的早上，你被闹钟吵醒，睡眼蒙中看到眼前浮现的开关按钮；你伸出手指揿了一下它，指尖感到微微发痒；关掉闹钟，你又进入了梦乡。 日本筑波大学落合阳一团队利用超短脉冲激光实现了这个大胆的想象。他们借助高功率的激光器，在空中创建出三维图形，而且图形具有交互性。高强度激光束可以将气体分子电离，产生短暂的光斑或等离子体，装置每秒可生成数千个发射点，并能在三个维度上快速调整激光的焦点，最终渲染形成三维图像。 这样投射形成的小心脏、星星和仙女图像都可以被触摸。触摸的感觉好像在摸砂纸，或者被静电“电”了几下。图像还能对触摸做出反应。在一次演示中，桌面系统投射出一个复选框，它可以用手指填写。 落合阳一设想了这种全息图技术的一些应用场景，例如：搭配使用增强现实（AR）设备（例如浮动键盘），就可以在空中绘制盲文点；突发危险状况下也可以在城市上空形成警告或显示撤离引导路标——只要设备功率足够大。只是，这些应用目前来看还要受到成本的约束，毕竟动辄上百万元的激光器不是普通大众能承受的。也许再过10年或20年，激光器的价格会有所下降，那时人们距离实现这个目标就会更近了。
不同技术，殊途同归 尽管基于激光技术的全息图仍处于起步阶段，但是一些小型初创公司已经开发出多种基于屏幕显示的三维成像技术。他们自称这是全息图，但实际使用中用户需要佩戴偏振光眼镜、近眼显示设备，或者使用特殊的液晶屏。 一家位于圣地亚哥的创业公司设计了一种名为RYZ的辅助配件，它可以将专门的镜头和手机关联，进而实现三维显示。当使用者通过这一端口浏览网站时，全彩的影像将出现在他的眼前。利用先进的人工智能算法，设备可以将使用者眼前的场景信息与他所在环境的景深、明暗等信息结合起来，最终在视网膜上成像。系统还将对结果进行实时调整，从而获得最佳的成像效果。 这家公司的创始人兼首席技术官泰勒·斯科特预见了这项技术的一系列应用场景，例如沉浸式视频通话、更先进的脑部扫描图和超声心动图等医学成像。作为一名资深游戏玩家，斯科特的理想是在全息图中玩《塞尔达传说》（一款知名游戏）。这听起来像是一个虚幻的畅想，却是斯科特探索全息技术的动力。谁让他那么喜欢塞尔达呢！
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