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        自制3D全息投影儀效果探究

        2024-11-04 00:00:00李雅雯李丞睿

        有一次,媽媽帶我們姐弟倆去電影院看了一部3D電影。電影中的場景仿佛就在身邊,非常神奇。3D眼鏡能讓人看到不一樣的世界,但佩戴的時間久了,眼睛就會覺得很累。我們討論:現(xiàn)在的科技這么發(fā)達,有沒有辦法既讓人體驗身臨其境的效果,又能提高體驗的舒適性呢?

        一、查找資料

        在查找資料的過程中,我們了解到3D全息投影技術(shù)可以動態(tài)再現(xiàn)物體的三維立體場景。目前,這項技術(shù)已應用于產(chǎn)品展覽、舞臺表演等,觀眾無需佩戴3D眼鏡,便可以看到立體的空中幻象??吹竭@些資料時,我們心里很激動,原來我們的想法早已變成了現(xiàn)實!更讓我們意外的是,人們可以利用生活中的材料,自制3D全息投影儀。這是真的嗎?自制3D全息投影儀的效果怎么樣?我們立即開始動手實驗。

        二、探究過程

        (一)自制3D全息投影儀

        1.準備筆、剪刀、尺子、透明膠帶、透明文件袋、手機,如圖1。

        2.用透明文件袋裁剪出四個等腰梯形,梯形的上底為1 cm,下底為6 cm,高為3.5 cm。

        3.用透明膠帶將四個等腰梯形的腰線依次連接,做成一個四面等腰梯形,如圖2。

        4.在手機上播放用于3D全息投影的視頻資源,將四面等腰梯形倒置在手機屏幕上,如圖3。

        5.關(guān)燈后從側(cè)面平視投影儀,即可觀察到清晰的立體影像,如圖4。

        視頻中的物體“站”起來了,就像是電影所描述的未來科技的場景。我們看得目不轉(zhuǎn)睛,深刻感受到了科學的神奇!

        (二)探究不同形狀投影儀的成像效果

        驚喜之余我們又有了新的疑問:3D全息投影儀一定要做成四面等腰梯形嗎?其他形狀的投影儀能呈現(xiàn)立體影像嗎?于是,我們另外做了四個不同形狀的投影儀,為它們分別標上序號,如圖5,然后將它們分別放在手機屏幕上,比較它們的成像效果。

        1號由四個等腰梯形組成,每個斜面與手機屏幕大約成45°夾角。它能呈現(xiàn)清晰的立體影像,如圖6。

        2號由三個等腰梯形組成,每個斜面與手機屏幕大約成45°夾角。它雖然能形成立體影像,但成像效果一般,影像有些變形,如圖7。

        3號由四個正方形組成,每個面與手機屏幕成90°夾角。它沒有形成影像,如圖8。

        4號是一個小喇叭形,斜面與手機屏幕大約成80°夾角。它也沒有形成影像,如圖9。

        5號是一個大喇叭形,斜面與手機屏幕大約成45°夾角。它形成了多個影像,如圖10。

        三、分析總結(jié)

        上述實驗證明,利用自制3D全息投影儀確實可以裸眼觀察到立體影像,但成像效果與投影儀的形狀、角度有關(guān)。四面等腰梯形、三面等腰梯形、喇叭形投影儀的各個斜面與手機屏幕呈45°夾角時,能投射出不同角度的影像,增強影像的三維立體感。另外,用于3D全息投影的視頻內(nèi)容也比較特殊,這類視頻通常會從四個方向同步展示同一個物體,且物體在展示過程中會持續(xù)旋轉(zhuǎn)變化。

        這次實驗不僅讓我們收獲了寶貴的知識,更激發(fā)了我們對未知世界的好奇。我們還想知道,投影儀與手機屏幕的夾角如何影響成像效果?投影儀的大小和成像的大小有關(guān)系嗎?如果用于3D全息投影的視頻內(nèi)容僅從三個方向展示物體,還能形成3D視覺效果嗎?未來我們會繼續(xù)深入探究,尋找答案。如果你對此感興趣,也可以親自動手解開謎題哦。

        指導老師 周育妹

        專家點評

        李雅雯和李丞睿兩位同學借助網(wǎng)絡資料,利用生活中的材料制作了3D全息投影儀,觀察到了懸浮在空中的立體影像,感受到了科學的神奇。更可貴的是,他們沒有滿足于此,而是進一步思考,探究了不同形狀投影儀的成像效果,充分展現(xiàn)了他們出色的實踐能力和創(chuàng)新精神。

        需要指出的是,兩位同學自制的3D全息投影儀運用了光的反射和折射原理,以及視覺暫留效應(也被稱為“視覺誤差”),并不是真正的全息投影技術(shù)。

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