炫酷的灯光秀背后（一部3D光雕投影技术发展史）

昨天，一年一度的悉尼灯光节正式开幕，云之光澳洲游学为大家带来了第一手资料。在今年灯光节，除了各国艺术家和设计师的创意艺术装置作品，当然少不了近年来非常火爆的3D光雕投影秀。那么你对3D光雕投影技术及其历史了解多少呢？

什么是3D光雕投影？

3D光雕投影在发展和实验的过程中经历了很多不同的名称。谷歌搜索显示其历史只有三年。这是因为3D光雕投影技术曾经有一个学术名称空间增强现实，也叫文章映射。不过美国人似乎更喜欢称之为投影映射，一直沿用至今。

本文主要介绍不规则物体作为投影显示面的历史。平面、柱面/球面投影显示面的发展历史甚至更长，可以追溯到电影诞生的时候。本文将用一个时间线来描述3D光雕投影的历史。

3D光雕投影发展时间表

1969年，迪士尼将其应用于鬼屋。

投影测绘技术的第一次实验可以追溯到1969年。考虑到我们在过去5年才开始使用和普及这项技术，1969年这个时间点可以说是出奇的古老。

第一张投影贴图是迪士尼乐园在当时开放的鬼屋里使用的。他们用16毫米胶片拍摄歌手然后把它们投射到他们的半身像上。其中暗骑的娱乐包括许多有趣的视错觉设计：与身体分离的头部、利奥纳塔夫人和五个半身像，唱着主题曲狰狞狞笑的幽灵黑暗骑在一起。

1969年幽灵鬼屋唱歌雕像

1980年，沉浸艺术电影装置移置

投影映射投影技术的第二个例子出现在1980年，是迈克尔奈马克(Michael Naimark)设计的沉浸式胶片装置位移。在这个艺术装置中，摄影师用旋转镜头拍摄客厅，客厅里有两个演员。然后用投影仪代替相机进行投影，可以达到旋转投影贴图的投影效果。

迈克尔奈马克-位移

1991年，迪士尼创造了投影映射，并获得了专利。

迪士尼不仅开创了投影映射投影技术，也是(我能找到的)最早拥有3D投影领域专利的公司。专利名称是用于在3D物体上投影的设备和方法该专利实质上描述了一种可以在起伏的3D物体上绘制数字图像的投影系统。

1991年，迪士尼公开照片。

1994年，GE公司获得投影测绘专利。

GE在早期也有一个很长的专利，叫做用于将3D空间中的计算机模型的图像精确地叠加在物理空间中的相应对象上的系统和方法。

1998年，未来办公的概念引起了3D投影的热潮。

投影映射之所以为人所知，也是因为学术界掀起了一股研究3D投影技术的热潮。在北卡罗来纳大学教堂山分校，拉梅什拉斯卡尔、格雷格韦尔奇、亨利富克斯和迪帕克班卓帕迪亚创建了空间增强现实技术。

所有这些都来自一篇名为未来的办公室，它构想了一种可以覆盖任何表面的投影仪。有了它，人们不会不必盯着小小的电脑显示器，而是可以直接在办公桌上体验AR技术。

1998年使用混合环境的未来办公室草图

未来办公室的概念：首先，用投影仪取代正常的办公室灯光，精确控制房间内的所有灯光。然后在多台摄像机同步工作的环境下，采集室内所有可见表面的几何形状的反射信息，将采集到的图像投射到表面上，从而达到显示图像或图像变化的效果。此处的插图旨在帮助区分投影图像和真实对象。

这意味着用户可以和真人大小的同事，也就是人的图像被投射到真人大小的虚拟3D模型上，从而达到面对面聊天的效果。在这项技术的早期，还使用了实时、无噪音的3D扫描仪(如Kinect)。

1999年，John Underkoffler说，未来带摄像头的投影仪会像电灯泡一样普遍。

即使你不“我不知道约翰安德科夫勒这个名字，你一定知道他所做的工作。他为电影《少数派报告》创建的基于手势的界面影响了随后13年的用户界面和硬件创新。

电影《少数派报告》剧照

但《少数派报告》中的magic UI只是约翰安德科弗勒(John Underkoffler)在麻省理工学院和洛杉矶工作室Oblong创造的众多产品之一。他是发明少数派报告界面的设计师，他也是VR技术公司Oblong Industries的首席科学家。早期的一些交互式投影映射投影技术就来自于他。

1999年，除了科学发明，John Underkoffler还引入了I/O灯泡的概念。他说，在未来，这种带摄像头的投影仪将像传统的灯泡一样普遍，它将进入千家万户。

2001年，拉斯卡尔开创了着色器灯计算机图形技术。

2004年，便携式投影仪的探索

2004年，Raskar等人继续探索便携式投影仪(预示着未来迷你投影仪的发展方向)。操作员可以通过这些智能投影仪中的各种传感器来感知自己的位置，也可以用于仓库库存的管理和维护。

2005年，影像投影进入艺术领域。

从2005年到2006年，奥利弗宾伯(Oliver Bimber)使用投影仪将图像投射到画作上，并将画布作为投影屏幕。

投影映射投影技术仍在发展…

3D光雕塑投影的未来

悉尼歌剧院立面投影，2011年

东京城市交响乐团，2015

投影制图在过去的五年里迅速普及。我们已经看到户外活动的投影贴图出现在艺术节、车展、企业活动、零售广告等。由于我们只是处于这种新媒体的起源，投影映射的新用途每周都会出现。一旦有人提出了新的东西，我们就会看到这个想法的迭代无处不在。所以问题依然存在，未来投影制图能做什么？一切皆有可能。