幻影成像在展示设计中的应用研究绪论

　　绪 论

　　一、研究背景和现状。

　　随着信息技术在世界范围内的迅猛发展，特别是数字化技术的普及应用。利用信息化的集中管理手段配合信息的直观、集中的交互式表达，将使各项管理工作更加严密、有效，服务更加便捷、高效。幻影成像系统作为当今最现代的成像技术，已经被广泛地应用于我国国民经济生产的各个领域。在 90 年代，幻影成像技术已经在一些发达国家的博物馆等公共场所率先被使用。

　　幻影成像系统也称虚拟成像是基于"实景造型"和"幻影"的光学成像结合，将所拍摄的影像（人、物）投射到布景箱中的主体模型景观中，演示故事的发展过程。

　　绘声绘色，虚幻莫测，非常直观，给人留下较深的印象。由立体模型场景、造型灯光系统、光学成像系统（应用幻影成像膜作为成像介质）、影视播放系统、计算机多媒体系统、音响系统及控制系统组成，可以实现大的场景、复杂的生产流水线、大型产品等的逼真展示。

　　幻影成像可以揭示一个现象、演示一个规律、解释一个科学原理、讲解一段故事、树立企业形象、介绍一种产品、分析数据曲线，以及一些危险环境下的不适宜人进入的场景等。近一两年国内的一些博物馆也开始引进国外先进技术，利用幻影成像技术向公众讲述文物背后的故事。幻影成像展示系统主要由实物展示台（或实物模型）、投影机或者其他显示设备、3D 特效视频、幻影成像膜、液压和机械控制设备等软硬件构成。

　　幻影成像的出现，带给展示行业一种新的生机，发挥出科技新的特征，给人们视觉呈现出新的美感。幻影成像技术适合的展示场合非常广泛，例如：如城市规划展示馆、图书馆、博物馆、科技馆、档案馆、娱乐厅、展览会、博览会、主题公园等等。

　　幻影成像的优点在于它成像逼真，立体特效很炫，无需戴 3D 眼镜就能够达到以假乱真的效果。幻影成像技术已经在国外广泛使用，在国内的各类博物馆、名人故居、百年古镇、历史名街、主题公园、遗址公园、城市规划展示馆等也开始逐渐应用。

　　二、国内外研究现状。

　　幻影成像是全息影像的一种重要表现形式。幻影成像技术其实就是实现真实的三维图像的记录和再现。记录的难题早在 1947 年就被攻克。伦敦大学帝国理工学院的丹尼斯·伽伯博士发明了幻影成像立体摄像，并因此获得 1971 年的诺贝尔物理学奖。

　　一般的三维图只是在二维的平面上通过构图及色彩明暗变化实现人眼的三维感觉，而幻影成像立体摄影产生的幻影成像图则包含了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息，能提供"视差".观察者可以通过前后、左右和上下移动来观察图像的不同形象--如同有个真实的物体在那里一样。 虽然立体摄像早已起步，但幻影成像技术的第二步--再现，则在 2001 年才取得突破。德国国家实验室首创研发了幻影成像膜技术，使三维图像的再现成为可能。经过 7 年的发展，幻影成像膜已经从第一代的 1 英寸栅格状网眼 hoe 幻影成像单元升级到了如今的第四代 0.2 毫米 97%透光度 HoloPro 幻影成像膜。依靠这薄薄的透明膜，无论是 T 形台上的流光溢彩，还是舞台上虚幻影像，都可实现。幻影成像膜的价格自然不菲，据介绍，透光率为 70%的幻影成像膜市场价都达到 1800-2200 元/平米。"这是今年最新推出的幻影成像膜，带有触摸功能。"舒美昌拿出另一张薄膜，告诉记者。虽然远远看去，这张幻影成像膜跟其他的幻影成像膜几乎一样通透，但近看就会发现里面有许多细细的线路丝。借助这些线路丝，人们通过手指触摸就能与幻影成像影像进行互动。

　　幻影成像原理简单来说是利用光学原理，影像在空中浮现，呈现立体效果。幻影成像空间投影荧屏是新一代的显示设备，具有高清晰、耐强光、超轻薄、抗老化等无可比拟的众多优势。由分子级别的纳米光学组件：全像彩色滤光板结晶体为核心材料，融合纳米技术，材料学、光学、高分子等多学科成果和制备加工技术，以有机材料、无机纳米粉体和精细金属粉体为原料，生产而成。轻薄内部蕴含先进的精密光学结构，以达致高清晰、高亮度的完美显像。

　　目前幻影成像最常用的光源是来自投影机，因为一来光源亮度相对稳定，二来，投影机还具有放大影像的作用，作为全息展示非常实用。幻影成像技术将美轮美奂的画面带到观众面前，将观众引入到了另一个世界中。幻影成像技术突破了传统声、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。它不仅可以产生立体的空中幻像，还可以使幻像与表演者产生互动，一起完成表演，产生令人震憾的演出效果。

　　幻影成像技术是近些年来流行的一种高科技技术，全息立体投影是通过光的偏振原理来实现的，即采用两台投影机同步放映图像，将两台投影机前的偏光片的偏振方向互相垂直，让产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。而偏振光投射到专用的投影幕上再反射到观众位置时偏振光方向须不改变，观众通过偏光眼镜每只眼睛只能看到相应的偏振光图像，从而在视觉神经系统中产生立体感觉。这种全新的互动展示技术将装饰性和实用性融为一体，在没有图像时完全透明，给使用者以全新的互动感受，成为当今一种最时尚的产品展示和市场推广手段。如今，人们利用幻影成像技术来展现文化与科技的融合。

　　三、研究思路与方法。

　　在唐纳德·诺曼的《设计心理学》中曾经提到，人做一件事情分为三个部分：目标、执行和评估，人们的执行过程与外部世界相互影响，评估阶段受到外部世界的反馈，整个过程都与外部世界紧密相关。结合这一部分理论，对幻影成像技术在展示设计中的应用进行展开分析。

　　当前社会中的大部分人都是为了去拓展自己的眼界，或者带着自己的孩子去展馆体验趣味的同时增长知识。例如科技馆，以展览教育为主要功能的公益性科普教育机构。主要通过常设和短期展览，以参与、体验、互动性的展品及辅助性展示手段，以激发科学兴趣、启迪科学观念为目的，对公众进行科普教育；也可举办其它科普教育、科技传播和科学文化交流活动。以上这些都属于设计的最终目的，对于开放式展馆而言，我们设计的目的归根结底是为了社会的需求而服务。正因为目前的市场有这样的需求，才需要对展示技术进行创新、研发、应用，以满足人们对生活的需求、对精神的填充、对视觉美的追求。"目的"便为我们对展示产品设计的要求，那么，"执行"相当于我们该如何将合理的满足目的需求，"评估"便是设计呈现出来之后，社会对该展示设计的评价。

　　论文中采用的研究方法主要有：

　　1. 文献研究法：收集、分析相关理论和文献；2. 调查法：对幻影成像几年来在展示展览中的应用调查，亲身参观体验幻影成像给参观体验带来的沉浸感；3. 资料统计分析法：调研所得的资料进行统计、分析、综合、比较等；4. 结论推到的方法：结合相关理论推到演绎研究结果。

　　四、研究内容。

　　国外接触幻影成像技术的时间比国内大概早了 20 年，随着中国上海世博会的演绎之后，展览行业在中国遍地开花，迅速发展，这也意味着一个新型的行业正在崛起。

　　展示技术近年来发展迅速，展示方式也层出不穷，五花八门。本课题结合不同的设计理论为支撑，从多角度阐述幻影成像技术给展览展示行业带来的发展，结合展示设计的要点诠释展示设计带来的独特之处。

　　论文的主要研究内容分为四个部分：

　　第一， 概述幻影成像的概念，分析什么是幻影成像现象以及幻影成像的分类。

　　第二， 从展示设计的原理上分析幻影成像在展示设计中的所涉及的理论方法。

　　第三， 结合毕业设计以及展示设计的实践经验，剖析幻影成像技术在展示设计中的效果呈现、注意事项、发展前景等。