你知道嗎，故宮已經(jīng)600多歲了。近些年來，故宮博物院在悉心保護(hù)故宮文化遺產(chǎn)的前提下多次創(chuàng)新，通過多種形式，以市民喜聞樂見的方式和文化解讀，向全世界人民多層次地展現(xiàn)中國傳統(tǒng)文化的深厚內(nèi)涵。
尤其是在2019年的元宵節(jié)，故宮舉辦的“紫禁城上元之夜”文化活動反響非常大，燃爆了朋友圈。此次以“賀歲迎祥——紫禁城里過大年”為主題的故宮投影秀，不僅是故宮博物院建院94年來首次舉辦“燈會”，也是紫禁城古建筑群首次在晚間被較大規(guī)模點亮。見識過紫禁城瑰麗夜景后的你，是否了解背后隱藏著的專利技術(shù)呢？?
這個活動中，故宮首次在夜間被大規(guī)模點亮。除了紫禁城的午門城樓及東、西雁翅樓在燈光映照下展現(xiàn)了壯美雄姿外，太和門建筑主體及漢白玉臺階更是作為主要投影目標(biāo)，通過各種投影技術(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)對位，讓數(shù)字畫面躍然于故宮古建筑之上。
午門至神武門東側(cè)區(qū)域，由充滿節(jié)日氛圍的紅燈籠點綴城墻，引導(dǎo)觀眾步行。臨近城墻西側(cè)的建筑也被點亮，營造出喜慶祥和的節(jié)慶氛圍?！肚Ю锝綀D卷》等繪畫作品以藝術(shù)燈光形式，投影于建筑屋頂上。
那么，見識過紫禁城瑰麗夜景后的你，是否了解這些光影效果背后的技術(shù)呢?下面就讓我們一起來了解本次活動中用到的高科技投影技術(shù)——全息投影技術(shù)吧。
此次活動中采用20臺基于ALPD?激光投影技術(shù)的激光電影放映設(shè)備C60以及激光工程機(jī)FU-13K “超強(qiáng)組合”，從而為我們展示出一套“完美顏色表現(xiàn)力”的視覺盛宴。其中亮度高達(dá)55,000流明的熒光激光放映設(shè)備C60，在2019春晚中被觀眾稱為“中國亮度”。那么ALPD?激光投影技術(shù)是什么時候開始進(jìn)行一系列的專利申請的呢?
最早關(guān)于 ALPD?激光投影技術(shù)的專利是在2007年7月30日由繹立銳光科技開發(fā)公司在美國專利局(申請?zhí)枺篣S11830311)提交的專利申請，發(fā)明人為李屹和徐麗。該技術(shù)放棄了傳統(tǒng)激光投影技術(shù)紅綠藍(lán)三色激光的使用，轉(zhuǎn)向用半導(dǎo)體藍(lán)色激光器所發(fā)出的藍(lán)色激光激發(fā)高速旋轉(zhuǎn)的熒光粉輪，從而形成不同顏色光源用于圖像顯示;相對于傳統(tǒng)激光投影技術(shù)具有高光效、環(huán)保節(jié)能、高亮度、廣色域、高對比度、高可靠性等優(yōu)勢。
隨后繹立銳光有限公司積極收購深圳光峰技術(shù)股份有限公司的股份，待成為最大股東后，將此專利的專利權(quán)人于2013年12月30日由繹立銳光有限公司變更為深圳光峰技術(shù)股份有限公司和深圳市繹立銳光科技開發(fā)有限公司共同所有，隨后深圳光峰技術(shù)股份有限公司在圍繞對其ALPD?激光投影技術(shù)進(jìn)一步研發(fā)的同時，也積極從外觀、色輪、鏡頭、圖像數(shù)據(jù)、激發(fā)光源、散熱系統(tǒng)等領(lǐng)域進(jìn)行研究，在這12年里，共申請了698項專利，并積極在美國、日本、韓國、歐洲、印度以及俄羅斯等積極展開專利布局，為進(jìn)軍國際市場打下有利的基礎(chǔ)。
一場場的大型激光投影秀呈現(xiàn)出來的不僅僅是絢麗多彩的投影畫面，更展示出了中國投影顯示技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn)步，也代表著中國知識產(chǎn)權(quán)行業(yè)的迅速發(fā)展。正是因為創(chuàng)新，才會有了以高鐵、通信、量子計算代表的“中國速度”，正是因為創(chuàng)新，才能讓中國人民在首次夜游故宮、賞燈之余，親身感受一番“中國亮度”。
1
什么是全息投影技術(shù)?
全息影像技術(shù)也叫虛擬成像技術(shù)，它是利用干涉和衍射原理，記錄并再現(xiàn)物體真實三維圖像的技術(shù)
實現(xiàn)全息投影的第一步：記錄，利用干涉原理記錄物體光波信息，記錄的難題早在1947年就被攻克。
拍攝過程：被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束，另一部分激光作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產(chǎn)生干涉，把物體光波上各點的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強(qiáng)度，從而利用干涉條紋間的反差和間隔，將物體光波的全部信息記錄下來。
記錄著干涉條紋的底片經(jīng)過顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息照片。
全息投影的第二步：再現(xiàn)，利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息，這一技術(shù)在2001年才取得突破。
成像過程：全息圖猶如一個復(fù)雜的光柵，在相干激光照射下，一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個象，即原始象(又稱初始象)和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強(qiáng)，具有真實的視覺效應(yīng)。
全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個圖像，通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像，而且能互不干擾地分別顯示出來。
2
利用全息技術(shù)實現(xiàn)的3D投影
有的小伙伴可能對3D和全息之間的關(guān)系有疑問，其實，一張圖就能說明它們之間的關(guān)系。
全息膜技術(shù)的誕生，讓三維圖像的再現(xiàn)也成為可能。隨著全息膜的技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在一些全息膜里面有許多細(xì)細(xì)的線路絲，借助這些線路絲，人們通過手指觸摸就能與全息影像進(jìn)行互動。
再來看3D全息投影技術(shù)。3D全息投影通俗地講就是"幻影成像"，類似于大自然中的海市蜃樓，是一種無需配戴3D眼鏡的裸眼3D技術(shù)，其原理是通過不同數(shù)量的投影機(jī)，把真實影像或事先經(jīng)過精心制作并具有立體效果的數(shù)字影像，均勻?qū)ΨQ地投射在成像膜上。
經(jīng)過光的衍射和折射，再現(xiàn)三維影像，將三維畫面懸浮在實景的半空中成像。3D全息投影具有很強(qiáng)的科技感和視覺沖擊力，具有強(qiáng)烈的縱深感，使人身臨其境。
細(xì)分的話，3D全息投影還分有幾大類：360度全息投影、270度全息投影、180度全息投影，它們的實現(xiàn)方法和應(yīng)用領(lǐng)域略有不同。
其中360度幻影成像系統(tǒng)可將三維畫面懸浮在實景的半空中成像，營造亦幻亦真的氛圍，在幻象中還可結(jié)合真實的物體，實現(xiàn)影像與實物的結(jié)合，還可配加觸摸屏，實現(xiàn)與觀眾的互動。
3
全息投影技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展
全息投影技術(shù)在舞臺中的應(yīng)用，不僅可以產(chǎn)生立體的空中幻像，還可使幻像與表演者產(chǎn)生互動，一起完成表演，產(chǎn)生令人震撼的演出效果。另外，全息投影技術(shù)還可以用在展覽、博物館、時裝秀上，給觀眾帶來視覺震撼。
未來如果技術(shù)成熟，全息投影還可能應(yīng)用在手表、手機(jī)或某種儀器上，進(jìn)行全息通話，這也是人們追求的終極目標(biāo)。
雖然全息投影技術(shù)仍需要在視覺覆蓋范圍、同步音效保真度、全息圖像處理能力等方面加以精進(jìn)，但該技術(shù)也正在逐漸趨于成熟，即將進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用階段。
當(dāng)紫禁城遇上高科技，我們感受到了她別樣的美。上元之夜讓我們進(jìn)一步認(rèn)識了全息投影的神奇，相信隨著科技的進(jìn)步，全息投影這一新興技術(shù)將會在工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)學(xué)、教育、國防等各個領(lǐng)域全面應(yīng)用，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益難以估量。