科幻成真 研究人員創造出「全像投影」

最新的全像投影研究成果，可以在小範圍中投影中不存在的光砲、光雷效果，或是莉亞公主的立體投影。(圖/Brigham Young University)

在科幻大IP《星際大戰》(STAR WARS)和《星艦奇航記》(STAR TREK)當中，都有真假難辨的全像投影，人們可以沉浸在虛擬的畫面中。現在科學團隊正在一步一步把這個科幻道具走向真實。美國楊百翰大學(Brigham Young University)有一個「全息影像研究小組」(Holographic Research Group)，他們剛剛展示最新的研發成果，我們可以看到浮空的莉亞公主(Princess Leia )影像，尤達(Yoda)與達斯維德(Darth Vader)的光劍決鬥，或是企業號(NCC-1701)與克林貢猛禽(Klingon bird of prey)的決戰。

「有趣的工程」(Interesting Engineering)報導，在本月《自然科學報告》 (Nature Scientific Report)上，研究團隊發表展示最新研究進度，電氣工程學教授丹·史莫利（Dan Smalley）說：「各位能夠在我們創建的場景中，看到的仿如真實的虛擬影像。這不像電影，我們看到的光劍、光子魚雷，在物理空間中並不是真正存在，只是光而已。不過它們也是真實的，無論從任何角度看它們，都會看到。」

目前的3維投影是多個螢光幕合成的，利用兩眼的視差產生立體感，楊百翰大學的研究團隊所追求的，是不需透過螢光幕就能完成立體影像，也就是把空氣當成投影幕。

這個技術的難度在光線會一直前進，它們不會停留在半空中。不過，3年前，研究團隊找到一種新方法，稱爲「光阱顯示器」(optical trap displays)，該方法先用雷射光束，抓住單個粒子(particle)，然後再快速移動這個粒子，持續以雷射照明它，就能形成漂浮的光點。

無獨有偶，2019年薩塞克斯大學（University of Sussex）的團隊，也採用了類似的方法來創造全息影像，他們的方法是使用超音波將空氣粒子懸浮在空中，也是用雷射光對其進行照射。

由美國國家科學基金會的資助下，全息影像研究團隊成功製作了一些簡單的動畫。

不過，目前的全息效果還很小，也就代表適用的範圍仍然僅在極小的環境有效果，要達到像是星艦奇航記當中的全息影像艙間，可能還需要一段時間。