昨天，一年一度的悉尼燈光節正式開幕，云知光澳洲游學團第一時間為大伙兒帶來了第一手的資訊。今年燈光節上，除了來自全球各地藝術家、設計師的創意藝術裝置作品，當然也少不了近年來非常火爆的 3D 光雕投影秀。那么對于3D 光雕投影技術和它的歷史，你了解多少？

什么是 3D 光雕投影？

3D光雕投影在開發和實驗過程中經歷過多個不同的名稱，用谷歌搜索我們會發現有關它的歷史不過寥寥3年，這是因為3D光雕投影技術以前還有一個學術名稱 “Spatial Augmented Reality（空間增強現實）”，也叫做“ Video Mapping（視頻投影）”。然而美國人似乎更喜歡稱它為 Projection Mapping，并延用至今。

寫這篇文章，主要是為了介紹不規則物體作為投影顯示表面的這段歷史。而以平面、圓柱形/球形作為投影顯示表面的發展歷史則更長，可以追溯至電影誕生的年代，此篇文章將為大家以時間線敘述3D光雕投影（Projection Mapping）的歷史。

3D光雕投影發展時間線

1969年，迪士尼將其應用于鬼屋

Projection Mapping 投影技術的第一次實驗可以追溯到1969年，考慮到我們在過去的5年才開到了這種技術的使用和普及，1969年這個時間點可以說是令人驚訝的老了。

而第一個 Projection Mapping 是迪士尼樂園在當時開放的鬼屋中使用的，他們使用 16mm 的膠片拍攝歌手的頭部，然后投射到他們臉部的半身像上。其中，黑暗騎乘這一娛樂項目就包含了許多有趣的視錯覺設計：脫離軀體的頭顱、莉歐塔夫人、5個半身像，一齊唱著黑暗騎乘的主題曲“Grim Grinning Ghosts”。

▲ 1969年 幽靈鬼屋的歌唱雕像

1980年，浸入式藝術電影裝置Displacement

第二個 Projection Mapping 投影技術實例出現在1980年，是 Michael Naimark 設計的一款浸入式電影裝置 Displacement。在這個藝術裝置中，攝影師用旋轉鏡頭拍攝客廳，客廳內有兩位演員，接著再用投影儀替換攝像機進行投影，便可達到旋轉式 Projection Mapping 的放映效果。

▲ Michael Naimark-Displacement

1991年，迪士尼開創 Projection Mapping 并獲專利

迪士尼不僅開創了 Projection Mapping 投影技術，同時也是（我能找到的）在 3D 投影領域中最早擁有專利的公司，專利名稱為“在 3D 物體上投影的裝置和方法”, 其本質描述的是一種投影系統，該系統可以將數字化圖像繪制在起伏的 3D 物體之上。

▲ 1991年，Disney宣傳照片

1994年，GE公司獲 Projection Mapping 專利

GE 公司早期還有一項專利，名字很長，叫“將 3D 空間中計算機模型的圖像精準地疊加到物理空間中對應物體的系統和方法”。

1998年，未來辦公概念引起3D投影熱潮

Projection Mapping 為人所知也是因為學術界掀起了一股研究3D投影技術的熱潮。在北卡羅來納大學教堂山分校，Ramesh Raskar、Greg Welch、Henry Fuchs 以及 Deepak Bandyopadhyay 四人打造了“Spatial Augmented Reality（空間增強現實）”技術。

而這一切都源于一份叫做“The Office of the Future （未來辦公室）”的文章，該文構想了一臺可以覆蓋任何表面的投影儀，有了它，人們不必盯著一臺小型計算機顯示器，而是直接在桌子上就可以體驗AR技術。

▲ 1998年使用混合環境的未來辦公室草圖

未來辦公室的概念：首先，將投影儀替換正常的辦公室用燈，以精確控制室內所有燈光。然后，在多個攝像機同步工作的環境下，獲取在室內所有可見表面的幾何形狀的反射信息，并將獲取的影像投影在表面上，從而達到展現影像或者影像變化的效果。此處插圖旨在幫助區分投影圖像和真實物體。

這意味著使用者可以和真人大小的同事進行Skype語音聊天，即將人的影像投射到真人大小的虛擬 3D 模型上，從而達到面對面聊天的效果。這項技術早期還采用了實時、無噪的 3D 掃描儀（如 Kinect）。

1999年，John Underkoffler 表示未來帶攝像頭的投影儀會像電燈泡一樣普遍

即使你不知道這個名字——John Underkoffler，但你一定知道他所做過的工作。他為影片《少數派報告》創造的基于手勢的界面卻影響了隨后13年的用戶界面和硬件創新。

▲ 電影少數派報告劇照

但《少數派報告》中的神奇UI也只是 John Underkoffler 在麻省理工學院和洛杉磯工作室 Oblong 時所創造的眾多產品之一。他是發明 Minority Report 界面的設計師，同時也是 VR 科技公司 Oblong Industries 的首席科學家，早期交互式 Projection Mapping 投影技術也有部分出自他手。

1999年除了科學發明，John Underkoffler 還引入了 I/O 電燈泡 (I/O Bulb)概念，他表示未來這種帶攝像頭的投影儀會像傳統電燈泡那樣普遍，并走進各家各戶。

2001年，Raskar 開創 Shader Lamps 計算機圖形技術

2004年，便攜式投影儀的探索

2004年，Raskar 等人繼續對便攜式投影儀進行探索（這預示著微型投影儀未來發展的方向）。操作者可以通過這些智能投影儀中的各種傳感器來感知自己的方位，還可以將其用于倉庫庫存的管理和維護上。

2005年，影像投射進入藝術領域

2005到2006年間，Oliver Bimber 使用投影儀將影像投射在繪畫作品上，并將畫布作為投影屏幕使用。

Projection Mapping 投影技術還在繼續發展中…

3D光雕投影的未來

▲ 悉尼歌劇院立面投影，2011

▲ tokyo city symphony，2015

投影映射在過去5年中迅速普及。我們已經看到了戶外活動的投影映射出現在藝術節，車展，企業活動，零售廣告等。由于我們只是在這種新媒體的起源，投影映射的新用途每周都會出現。一旦有人提出了新的東西，我們就會看到這個想法的迭代隨處可見。所以問題仍然存在，未來可以用投影映射做什么？一切都有可能。