全息投影、虛擬現實與增強現實的關係與區別是什麼？在實際生活中會有怎樣的運用？

01-16

謝邀

全息投影是個偽概念，一般就是找個全息膜，（實在沒有蚊帳也行）打個投影在上頭，然後在舞台上就似乎有演員與虛擬角色互動了，就是投影，全息就有點扯了（我早說好多辭彙的定義被商務搞壞了，什麼動畫燈光秀 4d5d6d7d投影）

虛擬現實概念是比較大的，可以參見麥克盧漢的文章，你可以理解為一種虛擬出來的實在，由於定義起來有點困難，我跟客戶不扯定義，我只說虛擬現實存在的大部分意義是降低決策成本，比如先虛擬個樓，讓甲方拍板買單，或者做個自動尋路省的你走冤枉路，所以遊戲就不能算虛擬現實，因為它主要目的是娛樂，嚴肅遊戲又可以歸類進虛擬現實。（當然虛擬現實還有模擬方面的含義，所以少有人拿2d遊戲說是虛擬現實）

增強現實你可以理解為現實+虛擬現實，比如google glass 比如手機AR的自然碼識別什麼的，特點就是你同時置身在虛擬世界和真實世界，hololens 什麼就都可以算，但是oculus肯定不算，因為丫不透明，看不到實景，那就歸為虛擬現實更妥當。

上面的全息投影，其實也很可以歸類在增強現實裡頭

針對另外幾個答案補充下有關全息的部分

目前市面上絕大多數全息投影技術都是名詞炒作，離真正意義上的全息投影相差甚遠。簡單來說，所有使用投影儀/全息膜的全息投影都是偽全息。這一類技術來自於16世紀的一個舞台劇技巧，叫做佩珀爾幻象（Pepper"s ghost），有興趣可以自己查查。

事實上全息攝影技術已經相當常見了。使用最多的大概就是全息防偽標（比如visa卡背後那隻鳥）。雖然看起來簡陋，但是這些防偽標遠比現在那些全息投影要接近真正的全息技術。現在已經有較成熟的商業應用了，像zebra imaging，就有成熟的商業全息屏幕。 youtu.be/6AVAzGQMxEg 翻牆可看

而真正意義上的全息投影，也就是學界里所指的全息投影，是指重構一個虛擬物體會發出/反射出的所有光，這樣對於你的眼睛來說虛擬物體跟實物是不會有任何區別的，因為兩者發出的光是完全同樣的。

比如說，使用全息投影製作一遠一近兩個物體，那麼你的眼睛是否能同時聚焦在兩個物體上？使用全息膜的那些偽全息是可以的，因為他們實質上是投影出了一個平面，只不過這個平面的背景是透明的而已。這時候兩個物體的焦距其實是完全一樣的，所以同時對焦在2個物體上沒任何困難。而全息投影並不是投射出一個平面，而是重構那2個物體所發出的光，這時候遠近2個物體的焦距是不同的。這個投影是真的有深度的，而不像現有3D技術那樣通過視差矇騙大腦虛構出深度。

現在有各種還在實驗室里的技術能接近或達到全息投影。

其一：立體顯示器 volumetric display

有各種類似技術。普遍是用旋轉的發光物/鏡子來做顯示載體。這樣等同於控制了一個圓柱體範圍內每一個三維點發出的光，自然就能重構出任何3D物體。缺點是。。因為在轉。。不能碰≡ω≡、會把手削掉。。另外因為要用高速激光一類的東西。。普遍解析度有限，短期內色彩也上不去

類似的還有等離子激光投影技術

。。這玩意是用紅外激光將空間中的一個點離子化變等離子球。。。。然後用等離子球組成3D像素。。。優點，對空間沒啥要求，有空氣就能用。缺點。。不能碰會燒傷≡ω≡、、另外因為等離子的亮度和顏色不好操作。。基本都是這種三維點陣圖

然後來說說真的全息顯示。。其實這玩意。。很有歷史了

有興趣的可以去看看10.5594/J05995， Requirements for a Wavefront Reconstruction Television Facsimile System。 60年代SMPTE上就提出做到全息顯示電視的文章≡ω≡、只不過至今還只能在實驗室條件下達成而已。。

有很多大學都有相關的研究組。這裡隨便舉例13年自然上一篇文章的好了

10.1038/nature12217 Anisotropic leaky-mode modulator for holographic video displays

具體原理不解釋。。一是自己不是搞這玩意的不太懂。。二是估計也沒啥人關心具體原理。。。關心的自然會去翻文章看≡ω≡、

大概來說是通過調製激光，在三維空間中用衍射在一個具體坐標產生對應的像素點。

麻煩在什麼地方呢。。這玩意一個掃描線有幾十萬個像素點。。

也就是說一個很小的10厘米見方的圖像就是每幀上億像素點的計算量。。。再做到30fps的話≡ω≡、、

相比之下4k電視一幀只有區區八百萬個像素點

另外一類最近發展比較多的就是hololens和magic leap那類迷你全息顯示器。沒錯，從學界的角度來看那玩意的確是全息投影，跟那種用全息膜的完全不是一回事。

從這個角度來看全息投影大概可以算是AR技術的顯示科技和載體吧。當然他的作用不止如此。。。

可以把窗戶改成一個大型的全息顯示屏，就可以在外面顯示世界上任何一個地方了，今天在巴黎明天在東京，每天開窗都有驚喜≡ω≡、

至於這玩意啥時候能真正商業化。。。再來10年吧≡ω≡、

參考：虛擬現實、增強現實與全息投影的區別