三维动画艺术的审美分析论文
摘 要： 阐述了三维动画艺术特征，并对其简短发展历程进行回顾，进而分析了建立在现代计算机技术之上的三维动画艺术的审美特征，提出了三维动画艺术具有技术美、运动美、造型美、意境美和精神美的主要美学特点。
关键词： 三维动画艺术；技术美；运动美；意境美
1 三维动画艺术的概述
三维动画又称3D动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一项新兴影视艺术。全电脑三维动画主要是指完全由计算机生成的三维动画，它通过三维动画软件首先建立一个虚拟的三维世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现对象的形状、尺寸、位置建立模型，并对物体赋予颜色、肌理和材质，设置光源，然后根据要求设定模型的运动轨迹，最后通过模拟的摄像机镜头全方位的运动、漫游，输出生成最后的动态画面。简单来说，就是利用计算机进行动画的设计、创作与制作，产生真实的立体场景与动画。
三维动画艺术是一种影视艺术，包括视觉上的美感、听觉上的享受等。虽然传统的影视艺术也满足这样的审美要求，但是动画审美所承载的内容远比传统艺术要多的多，它涉及到角色、场景、构图、景别、摄影机角度、灯光、色彩、音响等多方面的模拟设计制作。全电脑三维动画是相当于二维动画来说的，与二维的动画相比，它多了一个第三维的深度空间，并且它通过对现实拍摄的模拟，透视效果强，360度全方位空间，不受场景限制。
2 三维动画艺术的发展史
三维动画艺术以计算机为创作的工具和平台，它的产生和发展都是伴随着计算机三维动画技术的发展而发展的。真正的全电脑三维动画艺术的历史很短，可以追溯到80年代，它的发展与制作世界上第一部全三维动画长片《玩具总动员》的皮克斯（Pixar）动画工作室息息相关，在这里笔者就以皮克斯动画工作室的成长为主线，对全电脑三维动画艺术的发展作一回顾。
技术酝酿期（1984—1994）。1984年到1994年可作为全三维动画艺术的技术酝酿期，在这十年间，计算机图形技术的开发和应用为全三维动画艺术的产生做了充足的技术积累和铺垫，期间皮克斯动画工作室一直是这一领域的探路者。从1984年其前身——特效公司“工业光魔”创作第一部3D短片《Andre and Wally B。》开始，皮克斯动画工作室就一直致力于数字电影的制作与技术的开发。1986年他在自动产生阴影、多重光源和动态模糊效果等方面取得了重大突破，制作了动画短片《小台灯》，获得了奥斯卡最佳动画短片提名，此后又尝试了角色设计，制作出人体动作模型的动画短片《锡铁小兵》。接下来的几年皮克斯动画工作室又尝试实现动作的阴影和材质变化，并通过编制程序来制作雪花颗粒，开发电脑辅助制作系统，在计算机图形图像技术的研究方面不断产生新的突破。
起步发展期（1995—2000）。1995年到2000年可以说是三维动画的起步以及初步发展时期，制作出了第一部全三维动画长片《玩具总动员1》和世界上首部无胶片数字电影《玩具总动员2》。在这个时期，皮克斯还创作出了实验短片《棋局》，以测试制作具有真实效果的皮肤和具有柔顺感的衣料。在《玩具总动员2》中，皮克斯采用了粒子系统（用大约2。4百万个粒子来制作架上的灰尘）、毛发处理系统（用了6百万根毛发覆盖小狗Buster的身体），把数字化的讲故事和电脑数字动画发挥到了极至。
迅猛发展时期（2001—2003）。2001年到2003年可归为全三维动画艺术的迅猛发展时期，这一阶段，梦工场和福克斯两大公司也开始在这一领域崭露头角，计算机三维图像技术也不再是动画艺术的唯一支撑。2001年迪斯尼与皮克斯公司合作推出的短片《大眼仔的新车》用夸张的动作和角色的表情来吸引人，梦工厂推出的《怪物史莱克1》以恶作剧式的搞笑撼动了皮克斯/迪斯尼的霸主地位；2002年福克斯公司历时三年的《冰河世纪1》（如图1）以新巧夸张的形象、温暖紧张的剧情为法宝席卷了北美票房；2003年迪斯尼与皮克斯公司合作的第五部电脑动画长片《海底总动员》超越了一往以技术为亮点的原始阶段，回归到靠内容题材的升华和剧情的内在涵义为主旨的制作模式，将电脑技术与传统的人性理念相结合，创造出了感人至深的动画故事。
全盛时期（2004—）。从2004年开始，三维动画影片步入其发展的全盛时期，美国不再是唯一的一个全三维动画片的生产国，其他国家也逐渐步入到这个领域当中，全三维动画片的数量也急剧上升，如《超人特攻队》系列、《小鸡快跑》、《汽车总动员》、《欢乐的大脚》等等，影片的风格也呈现出多样化趋势，整个三维动画艺术在技术的平台上绽放着异彩。
3 三维动画艺术的美学分析
3。1 三维动画的技术美
技术美是技术活动和艺术作品所表现的审美价值，是技术美学的最高范畴。技术美与技术紧密相连，没有技术也就没有技术美。全三维数码动画艺术是建立在计算机软、硬件技术发展的基础上的，它的审美价值很大程度上依赖于技术的环境，在全三维动画产生发展之初，每一次视觉上产生的新冲击，都与新技术的采用密切相关，因此，全电脑三维动画艺术在成长发展的阶段，其审美价值多表现为技术美。
技术与艺术的完美统一是电脑三维动画制作的首要前提和最终目标，从皮克斯对三维动画的研究和探索中我们发现：在形态方面，从简单拥有人体动作和模型的动画短片《锡铁小兵》，到《棋局》中老人的皱纹与关节，再到《超人特攻队》有机而多变的人体，角色的造型和动作越来越趋于优美和流畅；（如图2）在质感的处理方面，从《锡铁小兵》中的硬质短裤，到《棋局》中晃动的衣襟，到《怪物公司》中根根如丝的毛发，再到《For the Birds》中柔美的羽毛，其质地也一步步地趋于真实；在效果的营造方面，从《红色的梦》中夜晚的雨滴，到《小雪人大行动》中飘动的雪粒，再到《玩具总动员2》中架子上2。4百万个灰尘颗粒，其气氛的烘托也逐渐步入成熟；在光效方面，从生硬的光感到《小台灯》中的阴影、多重光源和动态模糊效果，再到《棋局》婆娑的`光影，其画面效果也更加丰富和细腻。在这每一次视觉观感改变的背后，都是技术在做支撑，技术所能达到的这种虚拟的真实，让三维动画的受众不禁一次次的感叹于技术所创造的视觉冲击。
3。2 三维动画的运动美与造型美
三维动画艺术是一种空间形式的时间艺术，空间形式决定了它拥有美术绘画的色彩、光线、构图等造型特点，而“时间艺术”说明它能够体现力量、速度、变化的运动特征。同时，三维动画是建立在计算机虚拟空间中的运动艺术，因此无论是它的造型还是运动都具有很大的变换张力和表现空间，都可以用变换和夸张的设计手法烘托情感。
对于造型而言，角色形态和场景的构成是屏幕视觉的中心，动画在虚拟环境中的制作手段突破了现实中种种条件的限制，在对三维动画的场景、人物的形、色、质进行塑造的时候，可以有意的放大或缩小某些细节，以营造强烈的视觉冲击力和感染力，从而使受众获得奇特而新颖的审美感受（如图3）。同样，对于三维动画中的运动，不是由物理的表演而产生的，而是通过设计师意识的加工而形成的一种对运动效果的模拟，它能够表现出其它艺术所不能表现的运动美，使人类对运动的想象力和创造力发挥到极致，也正是这些运动构成了影视动画富于表现力和吸引力的美学特征。但是，三维动画艺术中对造型和运动的夸张性演绎是设计师理性认识和感性认识双重作用下的产物，一方面它源于设计师对真实世界的运动和形态的全面而准确的理解，另一方面，为了深刻地反映人物的性格，烘托环境的气氛，设计师可以不受现实条件的限制对其进行艺术的变形与加工，从而使三维动画艺术具有真实而夸张的艺术感染力和视觉冲击力。
3。3 三维动画意境美与精神美
《周易。系辞》中有一种说法叫“圣人立象以尽意”，《老子》中也有古语叫“大音希声，大象无形”，这种“意”和“象”的关系反映了中国古代美学思想中虚实相生的意境美学内涵。动画创作者创造三维动画艺术，就是以虚拟性的动态影像和夸张性的叙事场景将人们的心绪和意识带入一种奇特的审美情景之中，产生虚实相生、情景交融的精神意象。
全电脑三维动画用虚拟而又不受现实条件限制的创作手法，具有很强的开放性和扩张性，它能够创造出人类的视觉在现实生活中所不能感受到的光影景象，甚至拟造出另外一个完全陌生的世界，这样在这种与原有视觉景象和心理完形所形成的强烈的对比与反差中，增强了动画受众的好奇心与欣赏欲望，并使其审美想象力得到自由的发挥，迅速地融入到动画影片的艺术氛围之中，构成审美意境（如图4）。同时，三维动画片依靠高科技手段，创造人类想象力所能抵达的任何情境、物像和人像，为观者塑造历史的、自然的、人文的、甚或魔域的“幻觉”场景，使生活在工业化社会中的人们在获得视觉冲击力的同时，复苏人类的原始记忆，重温童年时代的梦想与异念，洞察在现代工业文明车轮之下的人与自然互相戕害的残酷，从而感受到无比强烈的精神震撼力。
参考文献
［1］@罗业云。论动画艺术的运动美学［J］。山东艺术学院学报，2004。
［2］@沈梦忱。浅谈三维动画技术［J］。中国科技信息，2005。
［3］@赵云来。作为艺术的技术——三维动画发展概览［J］。电视字幕特技与动画，2004。
视觉艺术创作论文
一、视觉艺术创作中具有死亡意识的理性因由
⑴欢乐时总是没有闲暇的时间进行创作，而悲伤的时候往往都是一人，有了充足的创作时间。
⑵人类的天性——倾诉。
⑶记录且寻找答案。总结以上原因可以看出，具有悲剧意识的死亡无疑是悲苦的，当人们遭遇悲苦的时候，倾诉是最直接的自我救赎和治疗的方式。唠叨是一种倾诉，文字的记录是一种倾诉，低吟浅唱是一种倾诉，视觉创作也是一种倾诉。艺术家（包括非艺术家们）以艺术来试图对抗悲苦、死亡或虚无，从而缓解恐惧或焦虑，因此在客观上起到了治疗的作用。死亡是所有恐怖事件中最令人感到恐惧的，死亡如影随形，从我们出生开始，便一直伴随着我们。尤其当我们遭遇死亡的当口，那种内心的震撼和恐惧是最大化的。因此，艺术的治疗作用在此便显现了一定的作用。以上也就是为什么大量艺术家以死亡为题材进行艺术创作的理性因由吧。
二、视觉艺术创作中具有死亡意识的感性主观因由
经由资料的查询及与身边曾表现过死亡题材的朋友的谈话，愈发发现，古往今来，曾在作品中描绘死亡的艺术家们，各有各的因由。
1.情感宣泄的需求
首先从我个人说起。这恐怕又涉及到对死亡的理解上来。死亡之于我，是一个美好的想往。死亡既是终结，终结所有的快乐与不快，终结所有的纷争、所有的思想和所有的纠结。死亡是唯一可以达到不悲不喜的中正状态的唯一途径。这种中正的状态正是我想要追求的状态，于是直到现在，还是这样觉得：当我死去的时候，一定是微笑着的。这种对待死亡的态度，似乎与庄子回归自然的态度是相似的，却又不尽相同。然现实生活中，这样的终结还是遥遥无期的未知，正因为未知，带来心底的空寂和失落是无法消除的，就好像一个受尽了委屈无处诉苦的孩子，影像便成了唯一可以宣泄的安全途径。艺术家都很感性，敏感而脆弱，这是大多数人的共识。感性的人比理性的人更容易洞察微妙，率性而行。不可否认，有相当一部分人，在进行创作的时候，最原始的动机，就是一种情感的宣泄，无关乎艺术，无关乎艺术品本身的意义与价值。
2.死亡迷恋——以视觉艺术为载体的死亡探求
了解过美术史的同仁都知道，视觉图形的运用远远早于语言文字的表现。早期的视觉图像表现或者说记录的题材除了早期的狩猎、农耕、宗教仪式等等之外，同样也涉猎到死亡。但那一时期，人们对于死亡的表现，仅仅处于一种“无意识”的状态，更多的`是一种记录或者纪念的形式。而到了如今，这些影像的最大用途，也是与死亡本身无关的，更多的是被史学家用来研究历史古文明的工具而已。而最早开始有意识地对死亡进行探求的，并非视觉艺术，而是以被后人命名为“哲学”的方式而存在的。从苏格拉底到柏拉图，从贝特朗到尼采，无数的哲学家、人类学家、宗教学家在对不同国度不同时期不同阶层的死亡进行了大量的研究。然独对视觉艺术中死亡题材的探求少之又少，即便有，也只是点到为止，或又归于哲学体系的探求了。有人曾说：“死亡、爱情和战争是文学的三大永恒主题。而对死亡的表现应是最为悠久，肯定他要先于爱情。”同样，在视觉艺术的领域里，当视觉表现形式开始被称之为艺术后，艺术家开始有意识地通过视觉形式对死亡进行了不断的思考及表现。自然，在艺术家的头脑里，哲学的思考已经先入为主，因此，就算用视觉艺术的形式来思考死亡，也难免在哲学思想的笼罩之下。但起码视觉艺术家们开始了从不间断的艺术实践，相较于枯燥的哲学文字，视觉艺术的形式更具有其自身的优势，直观且更具有震撼力的表现形式，或可比文字更完善更快捷地传达观念及情感。
Animation is being revived, especially in three-dimensional animation, it can be said that the era of human weave a dream. From ancient times, tens of thousands of years later, people in the pursuit of video art, a hard go a long way - from the ancient Egyptian tomb murals of temple on the decomposition of painting, to our country's revolving door of ancient rage , shadow, hand open book, to the French Aimileinuo invented optical shadow play machine, Lumiyier brothers shot the first movie "the train arrival" ... ... and then to today, people can comfortably watch "Monster Shrek, "" Monsters, Inc. ", both from a technical, artistic or commercial point of view, of the 20th century is the period of the fastest growing animation, 3D animation has finally occupied the field of popular culture in a prominent position. Using sophisticated computer animation to create the illusion of color seems to be the focus of the mainstream film world real.
In less than 20 years time, 3D animation from the slow-moving form of development to the rapid flow of movement forms and the development of the evil actor growled to attack Virtual carnivorous dinosaurs. With the hardware and software functions and performance of rapid promotion, most complex and realistic 3D animation has also emerged. We are on television, cinemas, or CD to watch a long animation with digital production, it is to let people view as a sigh of. Animation is a magical process, so that generation after generation around the world, viewers addicted, intoxicated. When you see the graphics begin to exercise, few can resist the charm he brought. Dependence on one kind of animation called "persistence of vision" of the visual phenomenon. When a series of pictures first came out, it will show a picture with a continuous movement. Although we see is a group of rapidly changing images, but this is nothing to prevent it generates realistic. Can, in fact 3D modeling and animation space, the basic steps as the traditional clay model or a static action and then to the digital version of the animation. Producers can create almost anything imagined. 3D animation is being revived, its impact can be seen everywhere. With the network transmission capacity of the 3D animation who discovered a vast new arena, the network animation can be an exciting and pleasurable experience, it can be an integral part of web design.
Key words: three-dimensional development of rehabilitation
投影技术的发展，全息投影技术也在不断的发展，它是真正呈现立体的影像。下面是我为大家整理的全息投影技术论文，欢迎大家阅读。
全息投影技术论文篇一：《试谈全息投影技术应用研究》
【摘 要】目前，全息成像工艺复杂，制作成本高，暂不能普遍应用到生活娱乐中，而消费者对新的视觉体验形式的需求越来越急迫，因此我们以一种可以方便实现，视觉效果与全息成像相近的的技术来满足消费者的需求，这就是全息投影技术。本文从全息投影技术构成、视觉效果、应用例举等方面论述了全息投影技术应用的可行性。
【关键词】全息投影;展示;应用;全息投影照片
科幻影片中常常出现全息技术，人或物体以及图形文字以三维的形式在空气中显示，就像电影《星球大战》中的全息通讯、《钢铁侠》中的全息电脑、《普罗米修斯》中全息沙盘等等。科幻电影中的技术多数是虚构的，而往往这些虚构的、幻想的技术却表达社会的需求，指引着科研的方向，全息也是一样。
目前，全息成像工艺相当复杂，制作成本高，还不能普遍地应用到在社会生活和娱乐中，因此全息投影有了其生长和发展的空间。全息投影技术不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，它是真正呈现立体的影像，理论上可以360°观看影像。[1]这种全息投影技术可以呈现出图像浮现在空中的效果，但是所投射出的影像需要依靠透明的介质作为载体，并且对空间的光环境要求相对较高。虽然这样，但这种全息投影技术的优点在于实现成本底、制作方便、趣味性高、视觉效果逼近全息等等，在无介质全息技术应用到我们的生活中之前，全息投影技术有较高的应用空间。看似简单的产品只要能够满足人们的需求，那就会有较高的应用价值。
一、全息投影主要构成
全息投影显示设备是多块透明的 显示器 ，通过多块透明显示器的围合，形成的一个锥体，椎体的每一面对应显示影像内容的每一个面，形成了全息投影的两个视觉特点，一是可以全方位的显示立体影像，二是可以使虚拟影像与周围的现实环境融合到一起，形成虚拟与现实的互动。形成“全息”的视觉效果。
全息投影其简单的构成和实现方式是其能够普及应用的优势之一。全息投影的技术构成分两部分，一是硬件，二是软件。硬件部分包括成像、显示、控制、电源等设备，软件部分为内置控制软件和分屏影像。成像设备、显示设备、分屏影像为其核心构成。
成像设备，即可以生成影像的设备，如显示器、显示屏、投影仪、幻灯机等等，理论上来说可以自发光显示图像的设备都可以用作全息投影，但成像设备的优劣会直接影响全息投影影像的视觉效果。成像设备起到将数字影像内容第一次成像的作用，为显示设备提供充足的光线。
显示设备，即前文中提到的“透明显示器”，这里的“透明显示器”其实是一种高反光的透明膜或者透明板，甚至是玻璃。我们不必在意它是由什么原料制成，我们只要求它具备两个特性，一是良好的通透性，二是尽量的高反光。这两点是全息投影能够实现虚拟与现实融合的核心。显示设备可以反射成像设备所投射出的画面和光线，并且由于其透明的特性，将虚拟影像与实体环境空间形成视觉上的融合，给人新的视觉感受。
分屏影像，全息投影所用的影像是在我们常见的平面影像的基础上进行了再设计，通过多个将物体的多视角画面先分别拍摄再组合拼接到一起，同时播放和控制，这样的影像配合全息投影特殊的多面锥体显示器就能呈现出一个多视角可视的影像，影像给观众一种体量感，并且能够清晰分辨其在空间中的位置。
二、全息投影应用举例
目前全息投影技术和批量生产条件相对成熟，但其应用范围还相对较窄，国内主要将全息投影技术应用到小型展柜、小型舞台中。
全息投影在展柜的商业运用中，多是用于展示企业标识、小型电子产品、珠宝首饰的360°展台和270°展台，内容多数是比较简单的旋转动画，当然也有用于展示游戏角色的，角色有比较简单的动作。在舞台的商业运用中，为满足舞台的观赏角度，以180°的单片全息幕居多。应用方式有虚拟表演、虚拟与真人互动、真人表演全息特效等。2011年3月，日本世嘉公司举办了一场名为“初音未来日感谢祭(Miku's Day)”的全息投影演唱会引起了社会的强烈反响和热烈追捧。
经过对全息投影的研究、试验以及调查，本人认为全息投影在如今这个社会经济条件下可以得到更大的应用空间，甚至达到普及的程度，下面笔者试举出一些领域和行业，探讨如果将全息投影应用到这些行业中去，全息投影所带来的作用及其意义。
1.房地产展示
房地产行业可以涉及到的有全息沙盘、全息样板间、三维全息平面图、三维全息结构图等。
目前我国房地产行业所使用的沙盘主要为电子沙盘，对于样板房，房地产行业的普遍是以三维效果图、样板间模型和实地参观考察来向客户展示样板房。而几乎所有的楼盘宣传资料上都配有房屋平面图以及一些效果图。综合来看，房地产行业高速发展，但其展示手段相对传统，将全息投影应用到其中将极大提升展示效果。
如沙盘，传统沙盘和电子沙盘都是以实体模型为主要展示方式，模型固定不可变，不能向客户展示细节。从环保和节能方面看，沙盘模型都是根据每个楼盘订制的，不可重复利用，一旦楼盘售馨就沦为废品，这是对资源的浪费和对环境的污染。再如样板间，有的开发商基于实际情况的考虑，将样板间直接建设在建筑工地中，客户需要看样板间就需要进入建筑工地，而普通客户对于建筑工地的安全常识和意识并不专业，相对增加了危险度。而样板间模型则和沙盘有同样的问题。
全息投影沙盘的模块化硬件可以实现重复使用，而且展示内容以数字影像方式存在，展示内容灵活可变，展示内容量巨大，还可以很好的完成客户与楼盘间的互动。全息投影沙盘可将传统的沙盘展示、建筑动画、样板间展示、房屋结构展示等融合到一起，只用一套全息投影沙盘即可满足整个楼盘的从外至内、从大环境到局部细节的展示。全息投影沙盘唯一的消耗就是电能，不但起到了很好的展示效果，也顺应环保节能的时代趋势。
2.全息投影照片
社会经济高速发展的今天，摄影摄像技术的简化和人们日益增长的审美需求加快了摄影摄像的普及，我们可以轻易的在身边找到摄影摄像设备，我们的生活被无数的影像所包围，有趣的是我们对于胶卷相机和纸制照片的需求越来越少，我们将数字形式的照片放在电脑、电子相框、手机等设备上来欣赏，这可以看出消费者对于新技术的认可和追捧。
在电子相框、MP4等设备的基础上，全息投影照片将传统的二维平面图像转变为动态的、有体感的、可全方位视角观看的图像，消费者可将自己、亲友甚至偶像的全息投影照片放置在全息投影相框中，操作方式同将电子照片放电子相框一样方便简单，但相对于电子照片，全息投影照片的视觉效果和感官体验是全新的、震撼的。
将全息投影应用到摄影中让消费者得到一种全新的视觉体验，给予消费者更高一级的美的享受。全息投影照片可以像站在巨人的肩膀上一样，在高度普及的平面摄影的基础上向社会进行推广，让更多的人得到全息投影带来的视觉享受与体验乐趣。
其实，全息投影的应用还有很多方式，如全息投影博物馆、全息投影伴舞、全息投影视频电话、全息投影智能引导员等，全息投影不光可以单独使用，也可以同 其它 多媒体设备一同配合使用，其应用的目的在于在真正的全息影像技术普及之前以一种方便的、低廉的、新颖的技术，使人们体验到一种有别于平面媒体的视觉享受。
【参考文献】
[1]许秀文，薄建业，杨铭，等.浅析3D、全息、虚拟现实技术[J].中国 教育 信息化高教职教，2011(7).
全息投影技术论文篇二：《试谈分析全息投影技术在演艺活动中的应用》
摘 要：科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展，虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步，媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势，人们可以体验到身临其境的真实感。尤其是在演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术，制造逼真立体的艺术情境，使观看者的视觉、听觉产生震撼感受。该文针对全息投影技术进行分析， 总结 出全息投影技术在演艺活动中的优势和发展前景。
关键词：虚拟世界;艺术体验;全息投影;三维立体;演艺活动
虚拟艺术体验广泛应用于影视艺术和多媒体艺术中，人们通过沉浸感和存在感强化了体验的真实感。科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展，虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步，媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势，演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术，许多演唱会晚会等大型演艺活动都运用了全息投影技术，营造虚拟幻象与表演者之间互动的效果，亦真亦假，惟妙惟肖，使表演产生震撼的效果。
1 全息投影技术的应用
全息投影技术创造的是一种以艺术美学标准营造虚拟世界的 方法 。全息投影技术实质是一种虚拟成像技术，主要是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。目前一般通过两种方式实现虚拟成像，一种方式是直接用投影机背投在全息投影膜上，产生虚拟场景或者虚拟影像;另一种方式通过投影机、LED 屏折射光源至45度成像在幻影成像膜，产生全息投影，全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻象，还可以营造连续动态的影像。全息投影构建的虚拟世界可以是基于现实的艺术场景，也可以是超现实的、任凭想象的场景，这种营造过程就是艺术场景实现的过程，技术人员通过计算机图形技术和动作捕捉和表情捕捉系统，最终展现出一个或逼真或梦幻或新奇的艺术世界，这种虚拟艺术体验给人们带来新奇有趣，逼真震撼的视听感受。
在媒体艺术中，全息投影产生的虚拟影像给观众带来的感官刺激最直接，这种艺术感官体验可以源自对现实世界的模拟再现，也可以是超现实的，艺术创造者想象中的各种新奇场景的创造，要实现这些场景或者影像的艺术体验是离不开技术支持的。艺术家可以通过全息投影技术构建或者营造各类艺术情境和场景，引导观众进入虚拟情境中，使人产生身临其境的逼真感觉，仿佛真的置身于营造的虚拟世界中。尤其是在演艺活动中，艺术家或者设计者，通过全息投影技术的营造，引导观众进入虚拟情境中，体验前所未有的虚拟艺术体验和感官刺激。
2 影像互动式虚拟体验在演艺活动中的运用
20世纪中期，互动式虚拟体验最早运用于美国军事模拟训练，尤其是空军飞行训练。美国军方为了降低飞行训练中的损失以及人员伤亡，发明了虚拟飞行驾驶系统。模拟出真实的飞行训练过程，进行飞行员训练。随着技术的发展，模拟训练已经延伸到了其他军事训练领域中，可以模拟出复杂的战斗情境，提高实战水平，同时也减少真实训练或者演习中的损失和伤亡。这种互动式虚拟技术的真实体验使得现实世界和虚拟世界之间的建立起了一座互相作用的桥梁。
随着技术的发展以及媒体艺术的发展，虚拟体验与媒体艺术擦出了绚丽的火花。虚拟感官体验创造的虚拟世界非常接近人类观察体验，在技术的推动下衍生出全新的媒体表现形式和艺术情境，这些新奇的艺术创作方式和艺术表达方式为观众营造了更加丰富多彩的实体体验和感受。虚拟艺术体验作为一种传播方式和手段，彻底颠覆了传统形式的影像体验，擦出了新的传播艺术的火花。
例如，2011年在某国际知名服装品牌的新品发布会上，设计者就把全息投影技术搬上了T台秀，模特表演秀中通过全息投影营造出虚拟模特和真人模特交替出现的场景，在灯光和特效技术的配合下，一场惟妙惟肖、亦真亦假的服装表演完美演绎。在T台上人物和艺术场景忽而产生、忽而消失，模特在虚拟和真实交替中完成瞬间换装的效果，给观看者的视觉和听觉产生了意想不到的震撼效果，观看者完全沉浸于这种逼真立体的影像和真人秀中，这场秀给观者带来了前所未有的魔幻效果，在整个艺术传播领域开创了一个全新的场景。
在我国国内演艺活动中，全息投影营造的互动式虚拟情境的舞台也给观众留下深刻印象。湖南卫视2011跨年演唱会中，有一首歌曲表演中就很成功地运用了全息投影技术，《再见我的爱人》这首歌是邓丽君早起经典作品之一，被观众熟知，许多观众都十分怀念邓丽君深情的演绎，湖南卫视的技术人员就通过全息投影技术把立体逼真的邓丽君演唱的场景搬上舞台，场景中看起来如同邓丽君与歌手的同台对唱，并且两人之间还有恰当的动作眼神交流。在舞台上实现了歌手与影像的完美互动，呈现在观众面前的就是真实的表演场景，给观看者的视觉、听觉带来极大的满足。同样，我们记忆深刻的还有2012龙年春晚就在LED的基础上加入全息投影的电视美术布景，晚会的多数歌舞都动用了全息技术。例如，萨顶顶在演唱《万物生》时，营造立体花朵飘落的艺术情境，演唱者和现场观看者就仿佛是置身花的世界一样，设计者将艺术情境完美结合歌曲的意境，完美演绎了万物生的艺术情境。但是，在演艺活动中全息投影技术只是作为亮点出现在演出的某个环节，并没有被用于制作整场演出的舞美效果，全息投影技术的使用是希望引起观众高潮达到最佳的表演效果。
3 全息投影虚拟互动体验的发展趋势
(1)渲染偶像，美化表演意境。虚拟体验从纯粹的感官体验到交互体验再延伸到情感体验，逐渐呈现出体验融合的趋势，虚拟艺术体验的逼真度和沉浸感也进一步提高和加强。艺术工作者可以在演唱会场景设计上营造多个偶像同时演绎的各种酷炫效果，对观看者的视觉、听觉造成震撼冲击，同时也满足观看者对自己偶像的崇拜心理。
(2)重塑经典，赋予艺术强大生命力。虚拟技术为艺术体验提供了新的机遇。在当下强大的科技条件支持下，可以为观众再现那些怀念的经典，虚拟世界的感官真实性，互动性，情感化，特性的逐渐体现。例如，“复活”历史上的巨星，令其完成与当代明星同台对唱等的现场表演，或是弥补某位不能到场的巨星给观众造成的遗憾，还可以把某个不可能再现的经典为观众重现，对其造成极大的视觉与心理震撼。
(3)打造虚拟偶像，衍生虚拟情感。虚拟艺术体验是调动了视觉、听觉、触觉、嗅觉及肢体行为互动等多种感知体验，也可以是意识心理的思维沉浸，意识和思维沉浸在虚拟世界之中，身体却处于现实之中，身体被虚拟世界中的意识驱动，虚拟和现实之间的界限模糊化，全身心投入到虚拟世界中并享受心醉神迷的沉浸体验，这便是虚拟偶像。越来越多的虚拟偶像会随着人们的不同需求而产生，并且延伸到情感体验的高度。
从感官虚拟体验、互动虚拟体验到情感虚拟体验，这些艺术体验和互动都是基于人们对虚拟世界的幻想和憧憬，引发人们感官和情感的存在感和代入感。从唯物的角度来说，虚拟体验和虚拟互动都是基于人们对真实世界中各种客观事物的反映，并且在人们丰富的想象中得到进一步的艺术升华，在演艺活动或者新媒体艺术中完美地展现出来，迸发出无比绚烂的艺术火花，给观看者带来前所未有的美妙体验和感官享受。因此，虚拟艺术体验是一种很好地表达艺术情感的手段。
参考文献：
[1] 王燕鸣.论新媒体艺术在虚拟世界中的互动体验[J].大众文艺，2010(2).
[2] 肖永生，赵明镜.飞行模拟器视景显示系统的研究与设计[J].科技广场，2009.
全息投影技术论文篇三：《全息投影的简易制作及探究》
摘 要 全息投影是近年来流行的高新技术，能够展示神奇的立体全息影像，给参观者全新的互动感受。全息投影设备价格较高，应用生活中常见的器材，制作一款具有全息效果的实验演示装备，揭示其中的科学原理。
关键词 全息投影;实验器材;虚拟成像
1 前言
2013年9月13日，去世18年的歌手邓丽君“穿越时空210秒”，与男歌手周杰伦同台对唱，别具一格的全息投影技术很快成为新闻媒体报道的 热点 ，引起人们极大的兴趣和关注。全息投影设备价格较高，一般应用于商业展览或影视特效中。对于广大中小学科学教师来说，只要应用生活中常见的实验器材，花费很低的经济成本，同样可以制作简易的全息投影演示实验，带给学生新奇的科学体验与乐趣。
2 全息投影原理
全息投影技术也称虚拟成像技术，利用光的干涉和衍射原理，记录并再现物体真实的三维图像。
第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，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，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，便成为一张全息图，或称全息照片。
第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成像过程。全息图的每一部分都记录物体各点的光信息，能够再现原物的整个图像，通过多次曝光可以在同一张底片上记录多个不同的图像，互不干扰地分别显示出来。
全息投影系统将三维立体画面悬浮在实景半空中，画面的对比度和清晰度高，有空间感和透视感，营造了亦幻亦真的神奇氛围。
依据实现技术手段与途径的不同，全息投影分为两类。
1)透射全息投影：通过向全息投影胶片照射激光，从另一个方向来观察重建的图像。透射全息投影可以使用白色光来照明，广泛应用于信用卡防伪和产品包装等领域，通常在一个塑料胶片形成表面 浮雕 图案，通过背面镀上铝膜，光线透过胶片得以重建图像。
2)反射全息投影。使用白色光源，从和观察者相同的方向照射胶片，通过反射重建彩色图像。镜面全息投影利用控制镜面在二维表面上的运动，制造三维图像。
3 简易全息投影设备制作
应用于商业展览或影视特技的全息投影需要复杂的制作技术与专业设备[1]。为了向青少年普及科学知识，介绍前沿科技新成就，教师利用身边的简易器材，同样可以制作出具有立体效果的全息图像。
实验原理 利用4个半透面对光线的折射和全反射，把屏幕上的视频源文件反射。由于视频源文件同时有图像的前、后、左、右4个面，4个面同时投影形成全息效果。原理图如图1所示。
制作材料与过程 能够形成单屏投影的设备(包括手机、平板电脑)、各种透明薄板(如亚克力板、塑料板、PVC板、手机贴膜等)。由于四棱椎体是最简单的制作，以下详细介绍全息投影制作过程以及注意事项。
1)确定四棱椎体的几何形状与大小。本实验制作的投影设备由透明塑料等材质构成棱锥、覆盖在上方的单屏投影源构成(图2)。光线由投影源发出，在棱锥侧面产生全反射，进入观察者眼睛。如果能够使每个侧面反射的光线恰好构成三维物体的不同侧面，观察者从不同方向观看，就可以看到三维物体的不同侧面[2]。为了保证反射光水平射入眼睛，需要使棱锥的侧面和底面所成的二面角为45°。
由于大家使用的各种手机或平板电脑的尺寸差异较大，给出的参考建议是：构成四棱椎体的等腰三角形底边约等于屏幕的宽度。如测量所用的iPad屏幕宽度为12 cm，则等腰三角形的底边就是12 cm，顶角固定为70.5°，腰长为10.4 cm，腰长=底边×0.865。如果要制作六棱锥投影，则等腰三角形各边的几何关系为腰长=底边×1.32。六棱锥的播放效果更佳，环六棱锥360°无死角观察到清晰逼真的投影图像;四棱锥在投影面交接角度处观察到轻微变形。
2)剪裁和粘贴投影用金字塔。把透明薄板依据上面的规格裁剪出4个等腰三角形，用透明胶条或不干胶依次粘好各三角形的边，做成一个投影金字塔。因为平板电脑的屏幕要放到金字塔的顶尖，设计一个支架把平板电脑架起来，不能挡住金字塔的四面。也可以用黑色纸盒做成暗箱型的支架，周围背景越黑，立体投影的显示效果越好。将平板电脑或手机屏幕朝下，倒扣在金字塔的塔尖上，确保金字塔尖正对视频4个切分画面的中心。
3)播放全息投影视频。利用MikuMikuDance(简称MMD)、会声会影X5与格式转换软件，先用MMD制作出所需图像的正面、背面、左右侧面，再将格式转换成为会声会影视频，便可做出全息视频源。专业高手也可以利用动画制作软件MAYA，设计出人物模型、动作，分出前、后、左、右4个视图，导出播放视频即可。现在网络上有不少3D全息影像素材，使用者可以根据需要下载和播放。
4 结语
由于器材简陋，该实验显示的并不是真正意义上的全息图像，可以看作“伪全息”，虽然视觉上看起来有全息的效果，但其本质还是2D成像。以图3所示美少女为例，视频中的四分屏分别是少女的正面、背面以及左右侧面，这四面分别对应金字塔形投影仪四面的塑料片。四个画面分别映射在4个塑料片上，从塑料片的4个角度来看，会产生“图像就在投影仪中央，能够360°无死角观看”的错觉。因此，制作全息投影时必须选择表面光滑、没有太多划痕的透明薄片，才能有更好一些的视觉效果。播放视频的清晰度也很重要，最好采用清晰度为720P及以上的视频图像。
参考文献
[1]于丽，杨宇.一种三维全息投影屏的制作方法[J].激光与光电子学进展，2013(2)：115-118.
[2]房若宇.多棱锥三维立体投影装置的制作[J].物理实验，2015(6)：23-25.
[3]杨毅.论全息投影技术中虚拟角色制作设计[J].科教文汇，2013(10)：94.
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