小范老子

展演模組名稱(實驗名稱)：擬全息投影

團隊成員：范宸銘*、陳逸萱**、黃子席***、賴鈺臻**

班級：*機械系一甲、**機械系一乙、***機械系一丙

普通物理授課老師：唐富欽、楊展其

儀器說明

壓克力板：

製作出45度角的模型

隔熱紙：

增強反射效果,降低透光率

透明膠片(投影片)：

產生反射效果

展演流程

1. 在光線微弱的環境下，放上事先製作完成的45度角模型塊在顯示器上，以光線反射投影出3D影像，展示擬全息投影的效果

2. 解釋全息投影的原理

3. 說明如何簡單自製出全息投影影片

4. 介紹全息投影在生活上的種種運用

5. 觀察影像並對比有無隔熱紙及不同材質的差距

6. 解釋材料厚度的影響

7. 在白色牆壁前拍攝觀眾以製作觀眾的擬全息投影

原理說明

全息投影（Holography）是一種利用光學原理重建出三維空間中物體的技術。目前全息投影還沒有被完全實現，但已有一些現有的3D技術可以模擬出類似效果，這些常用的技術大致上可分成幾類：空氣投影和交互技術、360度全息顯示（高速旋轉鏡子）、

雷射光束3D影像等。

我們擬全息投影的原理是平面鏡反射光線，從平面鏡中看到的像是虛像，並非實際光線相交而成，物體散發的光線經過平面鏡反射後進入我們的眼睛，因此會以為有個物體在鏡子後面，如果入射角與反射角呈45度，顯示器與像會垂直，再加上光源顯示器中影片的黑色背景不會發射光線進入人眼，人眼所接收到的虛像就會有去背的效果，並與我們所在空間的實際背景結合，視覺上產生物體飄浮在空中的立體感，如果在非特定角度觀看會變形，脫離不了介質的限制，離光源越遠投影出來的像也會越不清楚。

決定貼隔熱紙的用意是使反射率更大，更多光線能進入人眼，可以在演示時或是較亮的環境中，呈現給大家比較清楚的像。壓克力板比透明板還厚，除外層的反射外，內層也會反射，可是內層的反射會先經過折射後再反射，因此比起透明板會兩層的像，人眼較無法辨識因折射再反射的內層像，也就是說我們會覺得它們重疊在一起成一個像，貼隔熱紙另外一個用意是希望可以讓壓克力板反射的像更不明顯，其中我們分成以下四點來討論：

（隔熱紙只有在貼在內層時會有提升反射率的效果）

1. 沒貼隔熱紙：會在內層和外層反射成像，但是外層的像比較明顯，光線碰到外層時，除了會反射也有一部分會折射，而那一部分折射的光線碰到內層時，除了會反射以外，也有一部分的光線會透射出去，因此內層反射的光線比起外層來的不明顯。

2. 內部貼隔熱紙：內層的反射率增加，使光線不易透到背後，因此內外層的成像皆變明顯，能觀察到非常明顯的兩層成像。

3. 外部貼隔熱紙：表面會變黑，吸收了一些光，因此進入內層的光減少許多，內層的成像不明顯，幾乎沒有兩層的像，為四者中成像效果最佳者。

4. 內外貼隔熱紙：到內層的光減少，但內層有隔熱紙提高它的反射率，內層的像會稍微變明顯，不過外層因3點的理由清晰度提高更多，所以大部分的光線在外層時已經被反射，產生不明顯的兩層。

↑成像示意圖

↑最後呈現效果

生活應用

全息投影的生活應用非常的廣泛，例如在洛杉磯珀欣廣場上看到的公共藝術，為漂浮著緩慢上下起伏的海浪(圖一);電影裡面常出現的等高線立體圖能讓我們看清楚地形的走向(圖二);而全息投影應用在展演方面有非常大的幫助，能使原本無法在會場中呈現的景象，例如一顆巨大的地球浮現在眼前(圖三)或者是讓原本只存在於二次元世界的虛擬歌手，進入三次元展開巡迴演唱(圖四)！全息投影能滿足了人們對視覺的高度要求，它能產生出既真實又虛幻的視覺效果。