全息投影的應用相比于更傾向服務(wù)個(gè)人的AR、VR技術(shù),更符合多人觀(guān)看的場(chǎng)景和體育的屬性。更重要的是,它的應用將會(huì )真正消弭傳統體育與電子競技之間的差異。
9月14日,經(jīng)過(guò)整整6小時(shí)的鏖戰,RNG在先下兩城的情況下被IG連扳兩盤(pán),在決勝局中又被IG逼到絕境,不過(guò)依靠最終的一波中路團戰成功翻盤(pán),以3:2的總比分拿下2018 LPL夏季賽冠軍。
然而在賽前,這場(chǎng)比賽最吸引人眼球的卻是3天前網(wǎng)友在微博上曝出的一則消息:“本次比賽現場(chǎng)觀(guān)眾將有可能通過(guò)全息投影技術(shù)觀(guān)賽。”根據網(wǎng)友發(fā)出的照片,在比賽場(chǎng)館中央已經(jīng)搭建好了《英雄聯(lián)盟》游戲畫(huà)面中的整個(gè)召喚師峽谷的模型,并“可以在次日展開(kāi)測試”。
這一切看起來(lái)無(wú)疑讓人興奮,因為一旦實(shí)現,則意味著(zhù)全場(chǎng)數萬(wàn)觀(guān)眾可以像觀(guān)看一場(chǎng)足球或籃球比賽一樣,看著(zhù)電競比賽中的角色以3D立體形象出現在實(shí)體的峽谷中并進(jìn)行對戰。
如果這都能夠實(shí)現,那么對整個(gè)體育賽事的轉播和觀(guān)看都將是一個(gè)極其重要的技術(shù)動(dòng)力。除了電競,想象一下,大家以后就可以在酒吧、在廣場(chǎng)乃至在家中,把一場(chǎng)足球比賽全息投影于一張桌子上,一起圍觀(guān)這場(chǎng)縮小了的立體比賽。
不過(guò),這個(gè)帶來(lái)超大想象空間的火苗很快就被澆滅。
9月12日,英雄聯(lián)盟官方通過(guò)微博辟謠,稱(chēng)“此次LPL夏季賽決賽并不會(huì )采用全息投影,目前的技術(shù)還沒(méi)有成熟到這個(gè)地步。”
根據懶熊體育在比賽現場(chǎng)的觀(guān)察,此前搭建好的召喚師峽谷模型的確僅僅是用于營(yíng)造氛圍,只有在觀(guān)看網(wǎng)絡(luò )直播時(shí)會(huì )看到選手所選英雄的AR動(dòng)畫(huà)?,F場(chǎng)觀(guān)眾所看到的比賽畫(huà)面仍然由大屏幕呈現。這與去年在鳥(niǎo)巢舉行的英雄聯(lián)盟S7全球總決賽開(kāi)場(chǎng)的巨龍是同種技術(shù)。
但失望過(guò)后,我們決定認真探究一下,離全息投影觀(guān)賽到底還有多遠?
什么是全息投影?
根據維基百科的定義:全息投影(Holography),是一種通過(guò)相干光(如:激光)干涉原理,把被攝物體反射/透射光波中的全部信息記錄在某種媒介(如:膠片)上,并用特定的方式再現出來(lái)的影像技術(shù)。
簡(jiǎn)而言之,全息投影技術(shù)主要分為兩步。第一步是“記錄”——捕捉物體光波信息;第二步是“再現”——利用衍射原理顯示光波信息。
“記錄”的原理,實(shí)際上早在1947年就被英國物理學(xué)家丹尼斯·蓋伯(Dennis Gabor)所發(fā)現。全息投影早期多應用于電子顯微技術(shù)研究中,后來(lái)也用于制造微型防偽標簽。
在之后很長(cháng)一段時(shí)期內,人們對全息投影的關(guān)注點(diǎn)都放在“再現”這一步驟上。因此,后文中出現的“全息投影”皆指代全息投影的“再現”過(guò)程。
兒時(shí)看過(guò)日本動(dòng)漫《游戲王》的朋友們都知道,動(dòng)漫中正是運用全息投影概念將原本枯燥的平面卡牌游戲變得十分逼真。
《游戲王》中的戰斗畫(huà)面可以很好地詮釋全息投影的最終展現方式:不用通過(guò)任何特殊介質(zhì),在空氣中就能顯示出物體的全息影像(holographic image),人用肉眼從不同的方位和角度觀(guān)察,能看到被攝物體各個(gè)角度的立體畫(huà)面,甚至能在影像中穿梭自如。
但目前,真正的全息投影大體還停留在概念階段。因為想要在空氣中再現被攝物體的全息影像,空氣中就必須形成能夠反射光源的介質(zhì)。如果不經(jīng)過(guò)特殊手段處理,空氣本身很難做到反射光源而進(jìn)行成像。
常見(jiàn)的“偽全息”
近年來(lái),全息投影這個(gè)詞在娛樂(lè )表演領(lǐng)域經(jīng)常出現,但由于無(wú)法滿(mǎn)足“在空氣中成像”這一標準,所以這基本上只能算是“偽全息”。不過(guò),通過(guò)一些“偽全息”技術(shù),也能夠在一定程度上達到與“真全息”類(lèi)似的視覺(jué)效果。
目前的“全息”多用于產(chǎn)品展示或者某種現場(chǎng)活動(dòng)的短暫效果,主要有下列幾種實(shí)現方式:
1.佩珀爾幻象
1862年,由科學(xué)家約翰· 佩珀爾發(fā)現的“佩珀爾幻象”( Pepper Ghost)原理,是目前最常用的“偽全息”技術(shù)。
如圖所示,在舞臺前呈45度角放置了一塊透明玻璃,表演者在舞臺下進(jìn)行表演。將燈光打在舞臺下的表演者身上,然后透過(guò)玻璃便可以把表演者的影像再現在舞臺上的特定區域,猶如憑空出現的“鬼影”一樣。
2001年,全息膜的誕生讓人們可以利用佩珀爾幻象在舞臺上實(shí)現更加逼真的虛擬幻象?,F在一些全息膜里面有許多細細的線(xiàn)路絲。借助這些線(xiàn)路絲,人們通過(guò)手指觸摸就能與全息影像進(jìn)行互動(dòng)。
2015年春晚,李宇春的節目《蜀繡》讓很多人印象深刻:她在表演時(shí)突然分出三個(gè)分身,形成4個(gè)李宇春同臺演出的奇特場(chǎng)景。另外國際上比較典型的案例包括:2014年billboard頒獎禮上,已故“搖滾天王”邁克爾·杰克遜“復活”唱新歌;2010年,日本虛擬偶像初音未來(lái)的演唱會(huì )也是利用全息膜把虛擬的初音未來(lái)“實(shí)體化”。
但全息膜技術(shù)的缺點(diǎn)在于可視角度會(huì )受較大限制,當觀(guān)眾在某些特定角度觀(guān)看圖像時(shí),會(huì )產(chǎn)生變形。
2.水霧投影
該技術(shù)的實(shí)現原理就類(lèi)似海市蜃樓,將提前制作好的全息圖像通過(guò)激光投影到水蒸氣上。利用水蒸氣對光的反射,形成立體圖像。不過(guò)由于控制水蒸氣的顆粒大小和密度均勻性的技術(shù)目前還有待完善,因此水霧投影的效果并不理想。
3.視覺(jué)暫留
視覺(jué)暫留原理指的是物體在快速運動(dòng)時(shí),當人眼所看到的影像消失后,人眼仍能在約0.1-0.4秒左右的時(shí)間內繼續保留其影像。
利用視覺(jué)暫留原理,上圖中這個(gè)像電風(fēng)扇的東西,通電后葉片開(kāi)始旋轉,而安裝在葉片上的LED 燈就會(huì )發(fā)光而顯示出圖像。因為沒(méi)有邊框,也沒(méi)有固定的屏幕,動(dòng)圖看起來(lái)就像懸浮在空中,十分逼真。
4.小型爆破
在空氣中不斷形成微小型的爆破,生成能夠反射光的顆粒,達到形成全息影像的效果。顯然,這種實(shí)現方式的技術(shù)難度極大、成本極高,甚至可能威脅到觀(guān)眾的人身安全,因此很難大眾化。
何時(shí)才能全息觀(guān)賽?
盡管“偽全息”技術(shù)已經(jīng)在娛樂(lè )領(lǐng)域付諸實(shí)踐,但要應用在體育直播領(lǐng)域還為時(shí)尚早,更別說(shuō)達到“真全息”的水平了。
不過(guò)科技巨頭們正在馬不停蹄地進(jìn)行研究,希望能夠盡早在體育比賽中應用全息投影技術(shù)——至少先實(shí)現“偽全息”觀(guān)賽。
體育比賽的一大難點(diǎn)在于其中的人和物體通常處于高速且不停歇的不規則運動(dòng)中,這對圖像收集造成了不小的難度。
2018年2月,日本電信公司NTT宣布,他們在精確捕捉體育比賽中運動(dòng)員的3D視頻信號上取得了突破。NTT的這項技術(shù)名為Kirari!,通過(guò)在體育場(chǎng)館周?chē)惭b多個(gè)小型定點(diǎn)攝像傳感器,把它們所拍攝的一切數據上傳到后臺處理器中,然后再進(jìn)行巨量的視頻處理和渲染,就能夠得到體育比賽的全息影像。
NTT表示,希望在2020年?yáng)|京奧運會(huì )上能夠將這項技術(shù)應用到觀(guān)賽中去。
科技巨頭微軟(Microsoft)則希望通過(guò)自家的可穿戴設備Hololens來(lái)投影全息影像,達到“全息觀(guān)賽”的效果。2013年,微軟與NFL達成了價(jià)值約為4億美元的合作協(xié)議;而2016年,微軟發(fā)布的一段視頻則為我們描繪了未來(lái)NFL的全息觀(guān)賽方式。
另一家可穿戴設備公司Magic Leap也在2018年2月與NBA達成了合作。未來(lái)將通過(guò)向用戶(hù)眼前投放一個(gè)虛擬的屏幕,把NBA的比賽內容加進(jìn)Magic Leap的眼鏡產(chǎn)品中。
Magic Leap 公司CEO 羅尼·阿博維茨(Rony Abovitz)曾在采訪(fǎng)中表示:“2到5年之內,人們將可以用 Magic Leap 的眼鏡觀(guān)看 NBA 比賽直播或其他內容,其畫(huà)面也將會(huì )是一種支持互動(dòng)的全息投影。按照計算能力的發(fā)展曲線(xiàn)來(lái)看,尤其是后端處理器方面,我們離那一天只有個(gè)位數的年份了。”
不過(guò)說(shuō)句題外話(huà),Magic Leap最近正在遭受鋪天蓋地的質(zhì)疑,羅尼·阿博維茨所說(shuō)的話(huà)目前已經(jīng)不好相信了。
但夢(mèng)想總是要有的,體育轉播和觀(guān)賽已經(jīng)停留在一個(gè)形態(tài)上很久了,近幾年無(wú)論AR或者VR都一直試圖給它帶來(lái)新的變革,然而實(shí)際挑戰重重。相比之下,全息投影的應用相比于講究或只服務(wù)于單個(gè)人體驗的AR、VR技術(shù)來(lái)說(shuō),更符合多人觀(guān)看的場(chǎng)景,這也更適合于體育的屬性。
更重要的是,它的應用將會(huì )真的消弭傳統體育與電子競技之間的差異。
讓我們一起為這個(gè)“個(gè)位數的年份”而祈盼?! ∪⑼队暗膽孟啾扔诟鼉A向服務(wù)個(gè)人的AR、VR技術(shù),更符合多人觀(guān)看的場(chǎng)景和體育的屬性。更重要的是,它的應用將會(huì )真正消弭傳統體育與電子競技之間的差異。
9月14日,經(jīng)過(guò)整整6小時(shí)的鏖戰,RNG在先下兩城的情況下被IG連扳兩盤(pán),在決勝局中又被IG逼到絕境,不過(guò)依靠最終的一波中路團戰成功翻盤(pán),以3:2的總比分拿下2018 LPL夏季賽冠軍。
然而在賽前,這場(chǎng)比賽最吸引人眼球的卻是3天前網(wǎng)友在微博上曝出的一則消息:“本次比賽現場(chǎng)觀(guān)眾將有可能通過(guò)全息投影技術(shù)觀(guān)賽。”根據網(wǎng)友發(fā)出的照片,在比賽場(chǎng)館中央已經(jīng)搭建好了《英雄聯(lián)盟》游戲畫(huà)面中的整個(gè)召喚師峽谷的模型,并“可以在次日展開(kāi)測試”。
這一切看起來(lái)無(wú)疑讓人興奮,因為一旦實(shí)現,則意味著(zhù)全場(chǎng)數萬(wàn)觀(guān)眾可以像觀(guān)看一場(chǎng)足球或籃球比賽一樣,看著(zhù)電競比賽中的角色以3D立體形象出現在實(shí)體的峽谷中并進(jìn)行對戰。
如果這都能夠實(shí)現,那么對整個(gè)體育賽事的轉播和觀(guān)看都將是一個(gè)極其重要的技術(shù)動(dòng)力。除了電競,想象一下,大家以后就可以在酒吧、在廣場(chǎng)乃至在家中,把一場(chǎng)足球比賽全息投影于一張桌子上,一起圍觀(guān)這場(chǎng)縮小了的立體比賽。
不過(guò),這個(gè)帶來(lái)超大想象空間的火苗很快就被澆滅。
9月12日,英雄聯(lián)盟官方通過(guò)微博辟謠,稱(chēng)“此次LPL夏季賽決賽并不會(huì )采用全息投影,目前的技術(shù)還沒(méi)有成熟到這個(gè)地步。”
根據懶熊體育在比賽現場(chǎng)的觀(guān)察,此前搭建好的召喚師峽谷模型的確僅僅是用于營(yíng)造氛圍,只有在觀(guān)看網(wǎng)絡(luò )直播時(shí)會(huì )看到選手所選英雄的AR動(dòng)畫(huà)?,F場(chǎng)觀(guān)眾所看到的比賽畫(huà)面仍然由大屏幕呈現。這與去年在鳥(niǎo)巢舉行的英雄聯(lián)盟S7全球總決賽開(kāi)場(chǎng)的巨龍是同種技術(shù)。
但失望過(guò)后,我們決定認真探究一下,離全息投影觀(guān)賽到底還有多遠?
什么是全息投影?
根據維基百科的定義:全息投影(Holography),是一種通過(guò)相干光(如:激光)干涉原理,把被攝物體反射/透射光波中的全部信息記錄在某種媒介(如:膠片)上,并用特定的方式再現出來(lái)的影像技術(shù)。
簡(jiǎn)而言之,全息投影技術(shù)主要分為兩步。第一步是“記錄”——捕捉物體光波信息;第二步是“再現”——利用衍射原理顯示光波信息。
“記錄”的原理,實(shí)際上早在1947年就被英國物理學(xué)家丹尼斯·蓋伯(Dennis Gabor)所發(fā)現。全息投影早期多應用于電子顯微技術(shù)研究中,后來(lái)也用于制造微型防偽標簽。
在之后很長(cháng)一段時(shí)期內,人們對全息投影的關(guān)注點(diǎn)都放在“再現”這一步驟上。因此,后文中出現的“全息投影”皆指代全息投影的“再現”過(guò)程。
兒時(shí)看過(guò)日本動(dòng)漫《游戲王》的朋友們都知道,動(dòng)漫中正是運用全息投影概念將原本枯燥的平面卡牌游戲變得十分逼真。
《游戲王》中的戰斗畫(huà)面可以很好地詮釋全息投影的最終展現方式:不用通過(guò)任何特殊介質(zhì),在空氣中就能顯示出物體的全息影像(holographic image),人用肉眼從不同的方位和角度觀(guān)察,能看到被攝物體各個(gè)角度的立體畫(huà)面,甚至能在影像中穿梭自如。
但目前,真正的全息投影大體還停留在概念階段。因為想要在空氣中再現被攝物體的全息影像,空氣中就必須形成能夠反射光源的介質(zhì)。如果不經(jīng)過(guò)特殊手段處理,空氣本身很難做到反射光源而進(jìn)行成像。
常見(jiàn)的“偽全息”
近年來(lái),全息投影這個(gè)詞在娛樂(lè )表演領(lǐng)域經(jīng)常出現,但由于無(wú)法滿(mǎn)足“在空氣中成像”這一標準,所以這基本上只能算是“偽全息”。不過(guò),通過(guò)一些“偽全息”技術(shù),也能夠在一定程度上達到與“真全息”類(lèi)似的視覺(jué)效果。
目前的“全息”多用于產(chǎn)品展示或者某種現場(chǎng)活動(dòng)的短暫效果,主要有下列幾種實(shí)現方式:
1.佩珀爾幻象
1862年,由科學(xué)家約翰· 佩珀爾發(fā)現的“佩珀爾幻象”( Pepper Ghost)原理,是目前最常用的“偽全息”技術(shù)。
如圖所示,在舞臺前呈45度角放置了一塊透明玻璃,表演者在舞臺下進(jìn)行表演。將燈光打在舞臺下的表演者身上,然后透過(guò)玻璃便可以把表演者的影像再現在舞臺上的特定區域,猶如憑空出現的“鬼影”一樣。
2001年,全息膜的誕生讓人們可以利用佩珀爾幻象在舞臺上實(shí)現更加逼真的虛擬幻象?,F在一些全息膜里面有許多細細的線(xiàn)路絲。借助這些線(xiàn)路絲,人們通過(guò)手指觸摸就能與全息影像進(jìn)行互動(dòng)。
2015年春晚,李宇春的節目《蜀繡》讓很多人印象深刻:她在表演時(shí)突然分出三個(gè)分身,形成4個(gè)李宇春同臺演出的奇特場(chǎng)景。另外國際上比較典型的案例包括:2014年billboard頒獎禮上,已故“搖滾天王”邁克爾·杰克遜“復活”唱新歌;2010年,日本虛擬偶像初音未來(lái)的演唱會(huì )也是利用全息膜把虛擬的初音未來(lái)“實(shí)體化”。
但全息膜技術(shù)的缺點(diǎn)在于可視角度會(huì )受較大限制,當觀(guān)眾在某些特定角度觀(guān)看圖像時(shí),會(huì )產(chǎn)生變形。
2.水霧投影
該技術(shù)的實(shí)現原理就類(lèi)似海市蜃樓,將提前制作好的全息圖像通過(guò)激光投影到水蒸氣上。利用水蒸氣對光的反射,形成立體圖像。不過(guò)由于控制水蒸氣的顆粒大小和密度均勻性的技術(shù)目前還有待完善,因此水霧投影的效果并不理想。
3.視覺(jué)暫留
視覺(jué)暫留原理指的是物體在快速運動(dòng)時(shí),當人眼所看到的影像消失后,人眼仍能在約0.1-0.4秒左右的時(shí)間內繼續保留其影像。
利用視覺(jué)暫留原理,上圖中這個(gè)像電風(fēng)扇的東西,通電后葉片開(kāi)始旋轉,而安裝在葉片上的LED 燈就會(huì )發(fā)光而顯示出圖像。因為沒(méi)有邊框,也沒(méi)有固定的屏幕,動(dòng)圖看起來(lái)就像懸浮在空中,十分逼真。
4.小型爆破
在空氣中不斷形成微小型的爆破,生成能夠反射光的顆粒,達到形成全息影像的效果。顯然,這種實(shí)現方式的技術(shù)難度極大、成本極高,甚至可能威脅到觀(guān)眾的人身安全,因此很難大眾化。
何時(shí)才能全息觀(guān)賽?
盡管“偽全息”技術(shù)已經(jīng)在娛樂(lè )領(lǐng)域付諸實(shí)踐,但要應用在體育直播領(lǐng)域還為時(shí)尚早,更別說(shuō)達到“真全息”的水平了。
不過(guò)科技巨頭們正在馬不停蹄地進(jìn)行研究,希望能夠盡早在體育比賽中應用全息投影技術(shù)——至少先實(shí)現“偽全息”觀(guān)賽。
體育比賽的一大難點(diǎn)在于其中的人和物體通常處于高速且不停歇的不規則運動(dòng)中,這對圖像收集造成了不小的難度。
2018年2月,日本電信公司NTT宣布,他們在精確捕捉體育比賽中運動(dòng)員的3D視頻信號上取得了突破。NTT的這項技術(shù)名為Kirari!,通過(guò)在體育場(chǎng)館周?chē)惭b多個(gè)小型定點(diǎn)攝像傳感器,把它們所拍攝的一切數據上傳到后臺處理器中,然后再進(jìn)行巨量的視頻處理和渲染,就能夠得到體育比賽的全息影像。
NTT表示,希望在2020年?yáng)|京奧運會(huì )上能夠將這項技術(shù)應用到觀(guān)賽中去。
科技巨頭微軟(Microsoft)則希望通過(guò)自家的可穿戴設備Hololens來(lái)投影全息影像,達到“全息觀(guān)賽”的效果。2013年,微軟與NFL達成了價(jià)值約為4億美元的合作協(xié)議;而2016年,微軟發(fā)布的一段視頻則為我們描繪了未來(lái)NFL的全息觀(guān)賽方式。
另一家可穿戴設備公司Magic Leap也在2018年2月與NBA達成了合作。未來(lái)將通過(guò)向用戶(hù)眼前投放一個(gè)虛擬的屏幕,把NBA的比賽內容加進(jìn)Magic Leap的眼鏡產(chǎn)品中。
Magic Leap 公司CEO 羅尼·阿博維茨(Rony Abovitz)曾在采訪(fǎng)中表示:“2到5年之內,人們將可以用 Magic Leap 的眼鏡觀(guān)看 NBA 比賽直播或其他內容,其畫(huà)面也將會(huì )是一種支持互動(dòng)的全息投影。按照計算能力的發(fā)展曲線(xiàn)來(lái)看,尤其是后端處理器方面,我們離那一天只有個(gè)位數的年份了。”
不過(guò)說(shuō)句題外話(huà),Magic Leap最近正在遭受鋪天蓋地的質(zhì)疑,羅尼·阿博維茨所說(shuō)的話(huà)目前已經(jīng)不好相信了。
但夢(mèng)想總是要有的,體育轉播和觀(guān)賽已經(jīng)停留在一個(gè)形態(tài)上很久了,近幾年無(wú)論AR或者VR都一直試圖給它帶來(lái)新的變革,然而實(shí)際挑戰重重。相比之下,全息投影的應用相比于講究或只服務(wù)于單個(gè)人體驗的AR、VR技術(shù)來(lái)說(shuō),更符合多人觀(guān)看的場(chǎng)景,這也更適合于體育的屬性。
更重要的是,它的應用將會(huì )真的消弭傳統體育與電子競技之間的差異。
讓我們一起為這個(gè)“個(gè)位數的年份”而祈盼。
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