展示空间中灯光全息投影交互技术的运用研究-杨晗

陈年

论文介绍

作者：杨晗,郑东

论文名称：《展示空间中灯光全息投影交互技术的运用研究》

参赛类别：论文类

参赛单位：顺德职业技术学院

正文内容

展示空间中灯光全息投影交互技术的运用研究

杨  晗  ，郑  东

摘    要： 本文对当前灯光设计在展示空间运用研究现状以及新理念、新技术的分析，包括数字化；互动效应；技术表达，如路线引导作用、标识及互动作用，节能高效的照明，渲染空间、对文化的传达等，指出全息交互作为灯光场景中 一种重要形式，分析交互空间的概念，对当前灯光交互的案例进行分析，分析场景灯光的交互方式，以及最后对全息交互投影空间运用意义的探讨，对日后灯光技术在展示空间的研究设计有所启示。


关 键 词： 交互技术；全息投影；展示空间；灯光


1    现代展示空间灯光设计的概述

现在仍有不少人在选择照明工具时选择比较简单的方式照亮展示空间和展品，很少考虑到灯具与周围环境是否协调，灯光和人们的生理和心理之间的关系，以及灯光的互动作用是否合理。因此科学性在现代展示空间中灯光的设计中非常重要，同时舒适性也是衡量灯光设计在使用时成败的关键。强调灯光照明设计在展示空间中的重要性，是提升整个展示空间环境，并使灯光对展示营销环境的提升起到了促进作用。这就要求在灯光设计过程中，要达到对展示空间的所有照明及特殊氛围灯的整体把控，使其在空间中实现自身作用以及对周边环境和灯光影响的交互作用，创造更加适合的场景及更舒 适多样的展示环境。因此，展示环境空间的发展对灯光照明设计的发展起到了非常重要的带动作用，而灯光照明设计又强调和促进了展示空间的艺术性与时代性，并推动了展示空间与时代的共同发展。


2    展示空间中灯光设计的目的和要求
2.1    灯光设计的目的
（ 1）在有效的展示空环境间中， 提供符合环境且准确有效的灯光照明是展品准确表达的重要因素。其中最关键的意图和作用就是能有效吸引顾客或消费者，所以其展示环境灯光的设计运用，要求注意运用灯光的有效吸引法则。另外，展示空间的灯光设计应具有引导性和互动性， 并具有基本常规的照明功能。
（2 ）此外，对灯具的品种，灯光的色温，以及照度也有严格要求，色温和照度必须有助于吸引和看清展品，不产生眩光，不具有伤害性，能够重点突出展品。营造出合适、具有吸引力的空间环境，以提升展示效果和产品形象；强调展品特点和增加灯光互动来达到吸引顾客的目的，从而激发消费者的消费购买欲望，达到展示目的。


2.2    灯光设计的要求
展示空间设计中对灯光的要求是依据展示方式和展品的特点来做照明设计的，不同的展示空间和展品，要以符合现场场景的照度、适合空间及产品特点的色温、有针对性的特色照明方式来对待；其次是展品区和人行活动区的灯光要有不同的设置，包括色温、照度等设置的区别；以便凸显出展品的特性，将参展人员的注意力尽可能地吸引到展品身上。


3    展示空间中灯光设计的原则
3.1    功能性原则
灯光具有功能特性。不同灯具的造型、色温、照度等等都可能影响到产品的特点。所以灯光照明设计首先就要符合基本功能的要求，能根据不同的展示空间、不同的展示方式场合、不同的参展对象、不同的产品及产品色彩等属性来选择针对性的照明方式和配灯方案，并保证最适合的照度和色温，最适合地体现展品的特点。


3.2    艺术性原则
所谓艺术性，就是展示空间氛围需要通过照明设计去衬托，既要能清楚地表达展示空间的特点又能有一定的特色效果与展区相适宜，提升展区的环境和产品风格，达到美化展区创造合适的艺术氛围效果。对展示空间通过灯光的修饰，增加展区及产品的空间感，渲染提升展示区域的气氛，使展示区能有不同的展示效果和氛围。

3.3    互动性原则
现代展示空间具有多样性，如博物馆展示空间，商业展示空间，各种专业性展示空间；展示本身是以顾客为上的原则，以求达到观者对展示品的了解，同时展厅又具备一定观赏和休闲价值， 达到使用功能和审美功能的统 一。根据不同的展示空间的功能性和特殊性的要求不同， 灯光的场景的设计标准也各不相同，但是不管是何种展示空间，灯光的互动性都是很重要的，不管是灯光与展厅环境的互动，还是灯光与展品的互动，甚至灯光与顾客的互动也是非常重要的。


3.4    安全性原则
展区对安全性要求极高，在展示灯光照明设计中要严格要求和落实，特别是对用电安全的要求。照明设计要严格计算灯光的发热量是否符合产品及展区要求，以防高热对展品造成不必要的伤害。再次，也要注意灯光的环境污染，光环境污染是指对人体、对视力等造成的伤害及对周边环境的污染。


4    展示空间灯光交互技术的应用
4.1    灯光全面数字化
随着数字技术的迅猛发展及在各行业的使用，展示灯光设计领域也将跨进数字化灯光时代，当前，灯光技术正处于数字化、网络化时代，用户在安全性、稳定性、扩展性以及使用方便性的需求也日益提高，便携式、多功能、智能化、信息管理的提供集成已成为用户的追求和首选。采用 TCP/IP 以太网网络技术，或采用 TCP/IP 以太网与传统的 DMX 控制技术相结合的方式，来控制整个灯光系统，实现灯光全面数字化。


4.2    全息 LED 激光灯技术的运用
全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实三维图像的技术。全息灯光技术可以改变传统的产品展示方式。比如全息灯光可以模拟产品到展示现场与观众产生互动效果。如 ：2011 年 12 月，江苏卫视跨年演唱会上，利用全息技术，使艺人周笔畅与梅艳芳、邓丽君、 张国荣等已故明星完成了一次“跨时光演唱”，和未来的接触， 与往昔的重逢，美轮美奂的场景足以让观众震撼。


4.3    全息技术的特点及其技术种类运用案例
全息灯光技术有以下特点：一是重现出来的立体灯光影像有利于再现珍贵的艺术品及文物，可以不必担心失窃等。二是产品拍摄时所有的细节都记录在全息片上，安全性较高。三是全息照片立体感强，形象逼真，借助激光展示产品可以在各种场合上进行展示，方便携带和效果逼真。


全息投影技术目前分为 3 种：
（ 1）空气投影交互技术 ：这是美国麻省名叫 Chad Dyne 的理工科研究生发明的，是显示技术上的一次伟大革命和里程碑，它可以在空气中形成一堵气流墙作为投射媒介，在气流墙这个媒介上投影出有交互功能的数字图像等。此技术与海市蜃楼的形成原理是一样的，将相关数字图像投射在水蒸气或雾气形成的媒介中，由于水蒸气或雾气媒介中的分子不均衡，有一定厚度，可以投射出具有和媒介相关的、层次和立体感非常强的图像［ 1］。2015 年广州国际灯光节上，来自华南理工大学代表队郑东、杨晗设计的灯光展示作品《广州欢迎您》，借助 3D 全息投影技术把广州老八景展示投射在了珠江新城海花岛的湖面上，见图1。同时岸上增加了一些感应器链接电源开关，当参观者操作感应器时，可以启动不同电源开关来切换不同的、预先设计好的图像。全息互动灯关互动展示作品《“开”花》在全息灯光基础上增加了感应探头，当观者走道有感应探头的范围内会自动触动感应器来打开全息投影仪，而形成人到那花“开”到哪的效果，见图2。

展示空间中灯光全息投影交互技术的运用研究

图 1 全息互动灯关作品《广州欢迎您》自摄

展示空间中灯光全息投影交互技术的运用研究

图 2 全息互动灯关作品《“开”花》自摄

（2）激光束技术 ：是日本 Science and Technology 公司发明了一种可以用激光束来投射实体的3D影像，这种技术是利用氮气和氧气在空气中散开时，混合成的气体变成灼热的浆状物质，并在空气中形成一个短暂的3D 图像［2］。这种方法主要是不断在空气中进行小型爆破来实现的。如《神龙》，见图3。像这类技术可以广泛用于虚拟产品的展示上，可以观看到虚拟产品又起到一个科技吸引力的作用。

展示空间中灯光全息投影交互技术的运用研究

图 3 全息激光束技术《神龙》自摄

（3 ）360°全息投影技术 ：它是由南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员成功研制的，这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜子上从而实现三维图像，只是会有些危险。现在利用全彩全息技术可以投影出720度的互动影响。如《放灯笼》，见图4 。360°灯光投影作品被广泛运用于展示舞台灯光之中。

展示空间中灯光全息投影交互技术的运用研究

图 4 360°全息投影技术《放灯笼》自摄

5    结  语
总而言之，全息技术的出现，使得在展示空间中，可实现由实物展示到虚拟展示，由传统场景到虚拟现实场景的转变，全息投影灯光技术也将慢慢取代普通的照明灯光与展示产品。不管是普通展厅、博物馆展厅、还是户外  专业展览活动， 展示的未来趋势将更数字化、更高科技化、 更人性化、更具互动娱乐性。
本论文已发表于《鞋类工艺与设计》期刊

参考文献

［ 1 ］ 吴平 , 彭晓南 , 蒋莉 . 试析光技术应用于虚拟现实课堂教学的可行性［J ］. 现代教育技术 ,2009,19(12):102-105.
［2 ］ 费文杰 . 新媒体影像投射方法的现状与发展研究［D ］. 南京艺术 学院 ,2012.