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Voxon：真·裸眼3D显⽰（附最全全息3D显⽰科普） 激光
虽然VR/AR头显眼镜已经可以带来相当不错的虚拟现实体验，但让⽤户佩戴额外的设备，始终是⼀种反⼈性的显⽰⽅式。我始终认为，裸眼⽴体显⽰，才是更有前途的未来。可惜全息相关技术⼀直难以突破，反倒是各种伪全息天天出来忽悠。 不过，最近，澳⼤利亚的Voxon公司，却带来了真正裸眼3D⽴体显⽰，虽然还不完美，但已经⾜够惊艳，或许指明了⼀个新的技术⽅向。本⽂就简单介绍下Voxon的3D⽴体显⽰技术，同时，顺带把⽬前的各类真真假假裸眼⽴体/全息显⽰掰扯掰扯清楚。
Voxon 裸眼空间⽴体显⽰
Voxon Photonic 公司位于澳洲，成⽴于2013年，他们研发了基于超⾼速数字光引擎和⾼度优化的体积渲染引擎的空间⽴体成像技术，称之为Voxon Photonic Engine，基于这项技术，⼜开发了具体的桌⾯级3D⽴体显⽰产品Voxon VX1。
race实验
如上图，Voxon VX1在⼀个半球的玻璃罩内，有⼀个浅⾊的⽴⽅体区域，区域中呈现出了类似电影⾥的全息显⽰效果。由于是真实的空间中各点在发光，所以，Voxon显⽰的影像不需要戴眼镜看，⽽且从不同⾓度看不同，还可以与⼈进⾏基本交互。不考虑各种细节问题，这种⽴体显⽰确实就是⼤家⼀直在期待的，电影中的全息显⽰。
Voxon的技术原理，是将三维物体切分成数百层的截⾯，每个截⾯，在空中通过光投影到幕布上显⽰出来，通过幕布往复运动，投影光随之持续切换投影对应位置处的截⾯，当幕布运动和投影切换速度⾜够快时，在⼈眼视觉暂留的作⽤下，同⼀时间内，⼈眼就能看到⼏百层截⾯被同时被显⽰出来，构成⼀个完整显⽰出来的三维物体。 Voxon⽤⼀种相对简单的幕布运动的⽅式，初步解决了全息显⽰的介质问题，从⽽实现了真正的空间3D显⽰，是⼀个⾮常有意思的思路。虽然Voxon⽬前的显⽰还有很多问题，⽐如只能显⽰单⾊、分辨率还不够细腻、整套设备体积⼤等，但已经是向前迈了⼀⼤步。 裸眼/全息3D显⽰技术盘点
要说明Voxon的价值，这⾥需要把市⾯各种“全息”、“裸眼3D”等空间显⽰⽅式都掰扯⼀下。
全息术由英国匈⽛利裔物理学家丹尼斯·盖伯于1947年发明，中⽂对全息是这样定义的：“全息术（英语：Holography），⼜称全息投影、全息3D，是⼀种记录被摄物体反射（或透射）光波中全部信息（振幅、相位）的照相技术，⽽物体反射或者透射的光线可以通过记录胶⽚完全重建，仿佛物体就在那⾥⼀样。通过不同的⽅位和⾓度观察照⽚，可以看到被拍摄的物体的不同的⾓度，因此记录得到的像可以使⼈产⽣⽴体视觉。”
技术⾓度解释全息要更复杂⼀些，不过这不重要。不论是叫裸眼3D显⽰、空⽓成像、真全息还是啥，⼤众对全息想要的效果，就是下图中这种科幻电影中的效果，这点⼤家是没有分歧的。
⼈眼看到图像，源于像发射的光线进⼊到⼈眼中，但空⽓中没有任何介质，⽆法让光直接从空⽓中某处发射到⼈眼中，所以电影中的效果当前技术还做不到。不过，⼈们通过⼀些其它⼿段，变相达到了让物体的光从空中发射到⼈眼的效果。具体可以分成三类：
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平⽶2D成像：在空⽓中设置介质，光投影到介质后，再反射到⼈眼睛。虽然空⽓中的介质是平⾯的，但如果背景⿊暗，⼈看不见介质，加上图像中主体之外透明，给⼈⼀种像在⽴体空⽓中的错觉。由于像还是平⾯的，因此旋转视⾓时，这类显⽰⽅式就会出现问题。
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3D⽴体成像：⼈眼左右眼有⼀定视差，看到的物体有些许差异，只要给左右眼分别看不同的符合⼈眼时差的同⼀物体的画⾯，就能给⼈空⽓中有虚拟物体的感觉。⽬前的VR头显也是基于这类原理，已经可以做到⾮常好的沉浸式效果，但是需要依赖眼镜等外部设备，难以做到裸眼观察。
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空间3D成像：在空⽓中建⽴⼀些体积性介质，真正让光通过空⽓中的介质反射到⼈眼中，也就是真正的全息显⽰。
真全息显⽰可以裸眼随意旋转⾓度观察，核⼼在于使⽤何种介质成像。很多⼈指的真全息，⼀般指的是这类⽅案。
平⾯2D成像
纱幕投影系统。各类⼤型演出中，如周杰伦演唱会、初⾳未来演唱会等，都会使⽤的⼀种⽅式。实际上就是把像投影到幕布上，⼈眼看不到幕布，所以感觉像是在空中有⽴体的像。
这类⽅案最早可以追溯上16世纪的⼀位科学家，19世纪的英国⼈John Pepper最早将其应⽤到舞台表演艺术上，后来这项技术被称为为“Pepper's Ghost”（佩珀尔幻象）。
⽬前商业上常⽤的这种薄膜投影技术⼤致可分为两类：⼀类是背投⽅式，投影机直接将影像投射到全息膜上。另⼀类是利⽤反射，将投影或LED图像反射到呈45度放置的全息膜上。
⽔幕投影。⽔幕投影和薄膜投影技术原理基本⼀样，唯⼀区别是显⽰像的由投影膜换成了⽔幕。⽔幕⽐较费⽔，国内较少见，⼤型喷泉有所应⽤。
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全息扇。通过⼀条LED灯带⾼速旋转，利⽤视觉暂留，也给⼈⼀种空⽓中有像的感觉。不过本质上成像还是⼀个平⾯。关于全息扇，Yuri之前的⼀篇⽂章有更详细介绍。
⽆介质浮空投影。杭州飞像科技的⽅案，基于纳⽶棱镜组成的⼤棱镜反射，能够在空⽓中呈现出⼀个⽴体的平⾯，显⽰各类图像。关于⽆介质空⽓成像，这⾥有篇⽂章有详细说明：《杭企 | 飞像科技 : 让画⾯从虚拟空间飞出来》。值得⼀提的是，虽然是⽬前最接近全息成像效果的⽅案，但飞像⾄今从未将⾃⼰的⽅案跟全息扯上关系，⽽且，飞像也有在空⽓中成3D⽴体像的⽅案。
数字信号叠加。很多电视台节⽬、晚会中常⽤的技术，在数字流中合成加⼊虚拟3D影像，最后给观众看到的视频流中，就像是有虚拟物体显⽰在空⽓中，效果惊艳。然⽽，真正在拍摄现场的观众，实际是什么都看不到的。
3D⽴体显⽰
id卡制作全息柜。很早的⼀种号称全息的技术，实际是把三维物体多个⾓度的像通过四棱镜反射，在空中让⼈眼感觉有⼀个浮空
全息柜。很早的⼀种号称全息的技术，实际是把三维物体多个⾓度的像通过四棱镜反射，在空中让⼈眼感觉有⼀个浮空的像。有180度，270度，360度等多种。这种显⽰⽅式效果并不算多好，也没多少
技术含量，⽬前已经不受待见。
AR/MR眼镜。⽬前的VR眼镜、HoloLens等AR眼镜，成像的⽴体感都源于双⽬视差。只不过HoloLens在对物体进⾏显⽰时，还能根据观察的⾓度对虚拟物体物体进⾏变化，因此，带来的感觉⾮常接近电影中的全息显⽰效果。
全息投影桌。VR眼镜之前，NVIDIA的3D Vision 技术还是⽴体显⽰的主流，通过快门式眼镜分别控制任意瞬时左右眼只有⼀只眼能看到对应的物体的画⾯。欧⼏⾥得公司的全息投影桌，采⽤的就还是这种⽅案。相⽐于HoloLens，这种⽅案的主要好处就是⽅便的多⼈同时观察。
裸眼3D。前些年，裸眼3D电视还曾经⽕过⼀阵，可惜后来⼤家发现显⽰效果并不好，渐渐不再关注这类技术。
空间3D成像
Leia3D。RED的全息⼿机全息技术来⾃Leia 3D合作。Yuri曾经与Leia 3D进⾏过交流，花了不少的时间才勉强明⽩Leia 3D的⼤概技术原理。Leia 3D利⽤特殊的分屏膜，将显⽰屏上的单个像素点分散成多个⽅向多个⾓度的光线，这样在观察时，每个⾓度看到的都是屏幕上单个像素点分出的朝向该⽅向的光线，像随着视⾓变化⽽变化，从⽽达到虚拟空⽓中像的效果。飞像科技空中3D成像的⽅案和Leia 3D的技术原理似乎⾮常像。
Leia 3D的这种⽅案不完全属于在空⽓介质中进⾏成像，但是也形成了物体的体积光，所以也分到了空间3D成像这⾥。Voxon。如上⽂所⽰，Voxon通过⾼速运动的幕布，解决了成像介质问题。
Holovect。15年就在众筹平台Kickstarter上亮相的⼀款全息图投影仪。⼯作时，Holovect⾸先会喷射出反光性更强的特殊空⽓作为介质，，然后将光线投射到相同的空间来创造3D图像。
马达驱动
⽔蒸⽓投影。⿇省理⼯⼀位叫ChadDyne的29岁研究⽣发明的⼀种空⽓投影和交互技术，以⽔蒸⽓液化的⼩⽔珠为介质，将图像投射在⽔蒸⽓液化形成的⼩⽔珠上。
激光爆破空⽓。⽇本国家⾼级⼯业科技研究所研究的⼀种⽤激光束在空⽓中投影显⽰的⽅案。这种⽅法主要是不断在空⽓中进⾏⼩型爆破，利⽤氮⽓和氧⽓在空⽓中散开时，混合成的⽓体变成灼热的浆状物质作为介质，在空⽓中进⾏成像。
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