故宫“上元之夜”燃爆朋友圈，背后的高科技投

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　　你知道吗，故宫已经600多岁了。近些年来，故宫博物院在悉心保护故宫文化遗产的前提下多次创新，通过多种形式，以市民喜闻乐见的方式和文化解读，向全世界人民多层次地展现中国传统文化的深厚内涵。

　　尤其是在2019年的元宵节，故宫举办的“紫禁城上元之夜”文化活动反响非常大，燃爆了朋友圈。此次以“贺岁迎祥——紫禁城里过大年”为主题的故宫投影秀，不仅是故宫博物院建院94年来首次举办“灯会”，也是紫禁城古建筑群首次在晚间被较大规模点亮。见识过紫禁城瑰丽夜景后的你，是否了解背后隐藏着的呢？ 

　　这个活动中，故宫首次在夜间被大规模点亮。除了紫禁城的午门城楼及东、西雁翅楼在灯光映照下展现了壮美雄姿外，太和门建筑主体及汉白玉台阶更是作为主要投影目标，通过各种投影技术，实现精准对位，让数字画面跃然于故宫古建筑之上。

　　午门至神武门东侧区域，由充满节日氛围的红灯笼点缀城墙，引导观众步行。临近城墙西侧的建筑也被点亮，营造出喜庆祥和的节庆氛围。《千里江山图卷》等绘画作品以艺术灯光形式，投影于建筑屋顶上。

　　那么，见识过紫禁城瑰丽夜景后的你，是否了解这些光影效果背后的技术呢?下面就让我们一起来了解本次活动中用到的高科技投影技术——全息投影技术吧。

　　此次活动中采用20台基于ALPD®激光投影技术的激光电影放映设备C60以及激光工程机FU-13K “超强组合”，从而为我们展示出一套“完美颜色表现力”的视觉盛宴。其中亮度高达55,000流明的荧光激光放映设备C60，在2019春晚中被观众称为“中国亮度”。那么ALPD®激光投影技术是什么时候开始进行一系列的的呢?

　　最早关于 ALPD®激光投影技术的专利是在2007年7月30日由绎立锐光科技开发公司在美国专利局(申请号：US11830311)提交的专利申请，发明人为李屹和徐丽。该技术放弃了传统激光投影技术红绿蓝三色激光的使用，转向用半导体蓝色激光器所发出的蓝色激光激发高速旋转的荧光粉轮，从而形成不同颜色光源用于图像显示;相对于传统激光投影技术具有高光效、环保节能、高亮度、广色域、高对比度、高可靠性等优势。

　　随后绎立锐光有限公司积极收购深圳光峰技术股份有限公司的股份，待成为最大股东后，将此专利的专利权人于2013年12月30日由绎立锐光有限公司变更为深圳光峰技术股份有限公司和深圳市绎立锐光科技开发有限公司共同所有，随后深圳光峰技术股份有限公司在围绕对其ALPD®激光投影技术进一步研发的同时，也积极从外观、色轮、镜头、图像数据、激发光源、散热系统等领域进行研究，在这12年里，共申请了698项专利，并积极在美国、日本、韩国、欧洲、印度以及俄罗斯等积极展开专利布局，为进军国际市场打下有利的基础。

　　一场场的大型激光投影秀呈现出来的不仅仅是绚丽多彩的投影画面，更展示出了中国投影显示技术的创新与进步，也代表着中国知识产权行业的迅速发展。正是因为创新，才会有了以高铁、通信、量子计算代表的“中国速度”，正是因为创新，才能让中国人民在首次夜游故宫、赏灯之余，亲身感受一番“中国亮度”。

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　　什么是全息投影技术?

　　全息影像技术也叫虚拟成像技术，它是利用干涉和衍射原理，记录并再现物体真实三维图像的技术

　　实现全息投影的第一步：记录，利用干涉原理记录物体光波信息，记录的难题早在1947年就被攻克。

　　拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束，另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔，将物体光波的全部信息记录下来。

　　记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息照片。

　　全息投影的第二步：再现，利用衍射原理再现物体光波信息，这一技术在2001年才取得突破。

　　成像过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。

　　全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。

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　　利用全息技术实现的3D投影

　　有的小伙伴可能对3D和全息之间的关系有疑问，其实，一张图就能说明它们之间的关系。

　　全息膜技术的诞生，让三维图像的再现也成为可能。随着全息膜的技术进步，现在一些全息膜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全息影像进行互动。

　　再来看3D全息投影技术。3D全息投影通俗地讲就是"幻影成像"，类似于大自然中的海市蜃楼，是一种无需配戴3D眼镜的裸眼3D技术，其原理是通过不同数量的投影机，把真实影像或事先经过精心制作并具有立体效果的数字影像，均匀对称地投射在成像膜上。

　　经过光的衍射和折射，再现三维影像，将三维画面悬浮在实景的半空中成像。3D全息投影具有很强的科技感和视觉冲击力，具有强烈的纵深感，使人身临其境。

　　细分的话，3D全息投影还分有几大类：360度全息投影、270度全息投影、180度全息投影，它们的实现方法和应用领域略有不同。

　　其中360度幻影成像系统可将三维画面悬浮在实景的半空中成像，营造亦幻亦真的氛围，在幻象中还可结合真实的物体，实现影像与实物的结合，还可配加触摸屏，实现与观众的互动。

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　　全息投影技术的应用和发展

　　全息投影技术在舞台中的应用，不仅可以产生立体的空中幻像，还可使幻像与表演者产生互动，一起完成表演，产生令人震撼的演出效果。另外，全息投影技术还可以用在展览、博物馆、时装秀上，给观众带来视觉震撼。

　　未来如果技术成熟，全息投影还可能应用在手表、手机或某种仪器上，进行全息通话，这也是人们追求的终极目标。

　　虽然全息投影技术仍需要在视觉覆盖范围、同步音效保真度、全息图像处理能力等方面加以精进，但该技术也正在逐渐趋于成熟，即将进入大规模应用阶段。

　　当紫禁城遇上高科技，我们感受到了她别样的美。上元之夜让我们进一步认识了全息投影的神奇，相信随着科技的进步，全息投影这一新兴技术将会在工业、商业、医学、教育、国防等各个领域全面应用，其产生的经济效益和社会效益难以估量。

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