全息投影的應(yīng)用相比于更傾向服務(wù)個(gè)人的AR、VR技術(shù),更適合多人觀看的場景和體育的屬性。更重要的是,它的應(yīng)用將會(huì)真正消弭傳統(tǒng)體育與電子競技之間的差異。
“本場比賽的直播畫面中進(jìn)入了選手所選英雄的AR影像”
9月14日,通過整整6小時(shí)的鏖戰(zhàn),RNG在先下兩城的情況下被IG連扳兩盤,在決勝局中又被IG逼到絕境,只是依靠最后的一波中路團(tuán)戰(zhàn)成功翻盤,以3:2的總比分拿下2018 LPL夏季賽冠軍。
然而在賽前,這場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(xiàn)場觀衆(zhòng)將有也許通過全息投影技術(shù)觀賽?!备鶕?jù)網(wǎng)友發(fā)出的照片,在比賽場館中央已經(jīng)搭建好了《英雄聯(lián)盟》遊戲畫面中的整個(gè)召喚師峽谷的模型,並“可以在次日展開測試”。
這一切看起來無疑讓人興奮,因爲(wèi)一旦實(shí)現(xiàn),則意味著全場數(shù)萬觀衆(zhòng)可以像觀看一場足球或籃球比賽一樣,看著電競比賽中的角色以3D立體形象出現(xiàn)在實(shí)體的峽谷中並進(jìn)行對戰(zhàn)。
如果這都能夠?qū)崿F(xiàn),那麼對整個(gè)體育賽事的轉(zhuǎn)播和觀看都將是一個(gè)極其重要的技術(shù)動(dòng)力。除了電競,想象一下,大伙兒以後就可以在酒吧、在廣場乃至在家中,把一場足球比賽全息投影于一張桌子上,一起圍觀這場縮小了的立體比賽。
不過,這個(gè)帶來超大想象空間的火苗很快就被澆滅。
9月12日,英雄聯(lián)盟官方通過微博辟謠,稱“此次LPL夏季賽決賽並不會(huì)采用全息投影,目前的技術(shù)還沒有成熟到這個(gè)地步?!?
根據(jù)懶熊體育在比賽現(xiàn)場的觀察,此前搭建好的召喚師峽谷模型的確僅僅是用于營造氛圍,只有在觀看網(wǎng)絡(luò)直播時(shí)會(huì)看到選手所選英雄的AR動(dòng)畫?,F(xiàn)場觀衆(zhòng)所看到的比賽畫面仍然由大屏幕呈現(xiàn)。這與去年在鳥巢舉行的英雄聯(lián)盟S7全球總決賽開場的巨龍是同種技術(shù)。
去年S7總決賽鳥巢的AR畫面中的巨龍
但失望過後,我們在線決定認(rèn)真探究一下,離全息投影觀賽終于還有多遠(yuǎn)?
此前傳聞爲(wèi)全息投影而搭建的召喚師峽谷實(shí)際只是裝飾模型)
什麼是全息投影?
根據(jù)維基百科的定義:全息投影(Holography),是一種通過相幹光(如:激光)幹涉原理,把被攝物體反照/透射光波中的全部信息記錄在某種媒介(如:膠片)上,並用特定的方法再現(xiàn)出來的影像技術(shù)。
簡而言之,全息投影技術(shù)要緊分爲(wèi)兩步。第一步是“記錄”——捕捉物體光波信息;第二步是“再現(xiàn)”——使用衍射原理顯示光波信息。
“記載”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(xiàn)。全息投影早期多應(yīng)用于電子顯微技術(shù)研究中,后來也用于制造微型防偽標(biāo)簽。
在之後很長一段時(shí)期內(nèi),人們對全息投影的關(guān)注點(diǎn)都放在“再現(xiàn)”這一步驟上。因此,後文中出現(xiàn)的“全息投影”皆指代全息投影的“再現(xiàn)”過程。
兒時(shí)看過日本動(dòng)漫《遊戲王》的朋儕們都知道,動(dòng)漫中正是運(yùn)用全息投影概念將原本枯燥的平面卡牌遊戲變得非常逼真。
《游戲王》中的戰(zhàn)斗畫面可以很好地詮釋全息投影的最后展現(xiàn)方法:不用通過任何特殊介質(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察,能看到被攝物體各個(gè)角度的立體畫面,甚至能在影像中穿越自如。
但目前,真正的全息投影大體還停留在概念階段。因爲(wèi)想要在空氣中再現(xiàn)被攝物體的全息影像,空氣中就必須形成能夠反照光源的介質(zhì)。如果不經(jīng)過特殊手段處理,空氣自己很難做到反照光源而進(jìn)行成像。
常見的“僞全息”
近年來,全息投影這個(gè)詞在娛樂表演領(lǐng)域經(jīng)常出現(xiàn),但由于無法滿足“在空氣中成像”這一標(biāo)準(zhǔn),因此這基本上只能就是“僞全息”。不過,通過一些“僞全息”技術(shù),也能夠在一定程度上達(dá)到與“真全息”類似的視覺結(jié)果。
目前的“全息”多用于國產(chǎn)產(chǎn)品展示或者某種現(xiàn)場活動(dòng)的短暫結(jié)果,要緊有下列幾種實(shí)現(xiàn)方法:
1. 佩珀?duì)柣孟?
1862年,由科學(xué)家約翰·佩珀?duì)柊l(fā)現(xiàn)的“佩珀?duì)柣孟蟆保≒epper Ghost)原理,是目前最常用的“偽全息”技術(shù)。
早期“佩珀?duì)柣孟蟆痹谖枧_(tái)劇中的應(yīng)用
如圖所示,在舞臺(tái)前呈45度角放置了一塊晶瑩玻璃,表演者在舞臺(tái)下進(jìn)行表演。將燈光打在舞臺(tái)下的表演者身上,然後透過玻璃便可以把表演者的影像再現(xiàn)在舞臺(tái)上的特定區(qū)域,猶如憑空出現(xiàn)的“鬼影”一樣。
2001年,全息膜的誕生讓人們可以使用佩珀?duì)柣孟笤谖枧_(tái)上實(shí)現(xiàn)更加逼確實(shí)虛擬幻象?,F(xiàn)在一些全息膜裏面有許多細(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(dòng)。
李宇春在春晚中的節(jié)目便是使用佩珀?duì)柣孟蠖龅降?
2015年春晚,李宇春的節(jié)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(tái)演出的奇異場景。另外國際上比較典型的案例視頻包括:2014年billboard頒獎(jiǎng)禮上,已故“搖滾天王”邁克爾·傑克遜“複活”唱新歌;2010年,日本虛擬偶像初音未來的演唱會(huì)也是使用全息膜把虛擬的初音未來“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(dāng)觀衆(zhòng)在某些特定角度觀看圖像時(shí),會(huì)産生變形。
央視羊年春晚視覺總監(jiān)介紹全息膜
2.水霧投影
該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理就類似海市蜃樓,將提早制作好的全息圖像通過激光投影到水蒸氣上。使用水蒸氣對光的反照,形成立體圖像。不過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,因此水霧投影的結(jié)果並不理想。
水霧投影目前結(jié)果並不理想
3.視覺暫留
視覺暫留原理指的是物體在快速運(yùn)動(dòng)時(shí),當(dāng)人眼所看到的影像消失後,人眼仍能在約0.1-0.4秒左右的時(shí)間內(nèi)繼續(xù)保留其影像。
使用視覺暫留原理,上圖中這個(gè)像電風(fēng)扇的東西,通電後葉片開始旋轉(zhuǎn),而安裝在葉片上的LED燈就會(huì)發(fā)光而顯示出圖像。因爲(wèi)沒有邊框,也沒有固定的屏幕,動(dòng)圖看起來就像懸浮在空中,非常逼真。
世界最大的運(yùn)動(dòng)鞋零售商Foot Locker在門店使用視覺暫留現(xiàn)象營造出“全息”結(jié)果
4.小型爆破
注:此圖僅爲(wèi)概念圖
在空氣中不斷形成微小型的爆破,生成能夠反照光的顆粒,達(dá)到形成全息影像的結(jié)果。顯然,這種實(shí)現(xiàn)方法的技術(shù)難度極大、成本極高,甚至也許威脅到觀衆(zhòng)的人身安全,因此很難大衆(zhòng)化。
何時(shí)才能全息觀賽?
盡管“僞全息”技術(shù)已經(jīng)在娛樂領(lǐng)域付諸實(shí)踐,但要應(yīng)用在體育直播領(lǐng)域還爲(wèi)時(shí)尚早,更別說達(dá)到“真全息”的水平了。
不過科技巨頭們正在馬不住蹄地進(jìn)行研究,希望能夠盡早在體育比賽中應(yīng)用全息投影技術(shù)——至少先實(shí)現(xiàn)“僞全息”觀賽。
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住歇的不規(guī)則運(yùn)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公布,他們在精確捕捉體育比賽中運(yùn)動(dòng)員的3D視頻信號(hào)上取得了突破。NTT的這項(xiàng)技術(shù)名爲(wèi)Kirari!,通過在體育場館周圍安裝多個(gè)小型定點(diǎn)攝像傳感器,把它們所拍攝的一切數(shù)據(jù)上傳到後臺(tái)處理器中,然後再進(jìn)行巨量的視頻處理和渲染,就能夠獲得體育比賽的全息影像。
NTT表達(dá),希望在2020年東京奧運(yùn)會(huì)上能夠?qū)⑦@項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到觀賽中去。
科技巨頭微軟(Microsoft)則希望通過自家的可穿戴設(shè)備Hololens來投影全息影像,達(dá)到“全息觀賽”的結(jié)果。2013年,微軟與NFL達(dá)成了價(jià)值約爲(wèi)4億美元的合作協(xié)議;而2016年,微軟發(fā)布的一段視頻則爲(wèi)我們在線描繪了未來NFL的全息觀賽方法。
另一家可穿戴設(shè)備公司Magic Leap也在2018年2月與NBA達(dá)成了合作。未來將通過向用戶眼前投放一個(gè)虛擬的屏幕,把NBA的比賽內(nèi)容加進(jìn)Magic Leap的眼鏡產(chǎn)品中。
目前使用可穿戴設(shè)備可以達(dá)到類似于全息的結(jié)果
Magic Leap公司CEO羅尼·阿博維茨(Rony Abovitz)曾在采訪中表達(dá):“2到5年之內(nèi),人們將可以用Magic Leap的眼鏡觀看NBA比賽直播或其他內(nèi)容,其畫面也將會(huì)是一種支持互動(dòng)的全息投影。比照計(jì)算能力的發(fā)展曲線來看,特別是后端處置器方面,我們離那一天只有個(gè)位數(shù)的年份了?!?
只是說句題外話,Magic Leap最近正在遭受鋪天蓋地的質(zhì)疑,羅尼·阿博維茨所說的話目前差不多不行相信了。
但夢想總是要有的,體育轉(zhuǎn)播和觀賽已經(jīng)停留在一個(gè)形態(tài)上很久了,近幾年無論AR或者VR都一直試圖給它帶來新的變革,然而實(shí)際挑戰(zhàn)重重。相比之下,全息投影的應(yīng)用相比于講究或只服務(wù)于單個(gè)人體驗(yàn)的AR、VR技術(shù)來說,更適合多人觀看的場景,這也更適合于體育的屬性。
更重要的是,它的應(yīng)用將會(huì)確實(shí)消弭傳統(tǒng)體育與電子競技之間的差異。
讓我們在線一起爲(wèi)這個(gè)“個(gè)位數(shù)的年份”而祈盼。