用笔式绘图机制作全息图

# 用笔式绘图仪制作全息图 来源：https://blog.jordan.matelsky.com/Penplotter-holography/ 我有一个笔式绘图仪！它很棒。就像拥有一台打印机，但速度慢，而且更容易坏。我在 eBay 上买的，到手时有点坏，我立刻把买价和新机价格之间的差价花在了修理上。现在它修好了！ 我最喜欢用笔式绘图仪做的事情，是创作那些在普通打印机上或凭手工无法完成的东西。1 (https://blog.jordan.matelsky.com/Penplotter-holography/#fn:watercolor) 有时候是因为介质不同；例如，这些我用金色墨水制作的禽龙化石明信片 (https://www.printables.com/model/982092-the-hand-of-iguanodon)： 但最近，我开始对用笔式绘图仪制作全息图感到兴奋。 ## 你可以从头推导出手绘全息图 William Beaty (http://amasci.com/amateur/holo1.html) 有一个很棒的页面2 (https://blog.jordan.matelsky.com/Penplotter-holography/#fn:cite)，介绍如何手工制作全息图，其中包含对背后光学原理的直观解释。你可以阅读这个页面，了解为什么手绘全息图有效，以及它们为何如此出色。3 (https://blog.jordan.matelsky.com/Penplotter-holography/#fn:3b1b) 但相反，我想向你展示，如何完全不借助任何数学，也不需任何全息术知识，仅凭直觉就能理解手绘蚀刻全息图。一切都始于油腻的手指。 ### 1. 让手指沾上油 我为此选了一瓶优质的特级初榨橄榄油，不过你也可以根据口味换成植物油或椰子油。 > 故意在手指上抹上油，然后再去碰手机屏幕，这真是一种奇妙的体验。试试吧！规则都是人定的！ 你可能在自己手机上见过类似的污渍。光线会从污渍的某个特定部分反射，形成一个个小小的“高光”。**在右侧，我画了一幅示意图来解释正在发生的事情：光线找到一条从光源到眼睛的路径，它会在指纹留下的脊线的*某个地方*发生反射。** 现在我要画出另一种图案： 当我绕着手机移动相机时，这道划痕的高光会随之移动。 **我们可以控制它！** 这就是手绘蚀刻全息术的关键洞察：反射脊线的曲率决定了这个“虚像”高光的*移动方向和速度*。 > 这和 CD 上的彩虹扇形光芒，以及雨刮器留下的“光痕”是同一现象：光线从污渍的某个特定部分反射进你的眼睛，而当你移动头部时，光线会从污渍的不同部分反射进来。感谢两位素不相识的 Facebook 用户发布了这些内容。 ### 2. 将这个洞察应用到全息术 我们之所以能控制高光的方向和速度，是因为当脊线的曲率半径较陡（较小）时，高光相对你的头部移动得更*少*；而当曲率半径较平缓（较大）时，移动得更*多*： > 在这段视频中，我首先让光源绕着闪亮的圆环（一个低配版全息图！）移动，圆环上的眩光会以不同的速度移动。然后我绕着一些球体移动相机；全息图的“虚像”点与真实球体具有相同的表观运动！ 换句话说，我们制作的反射脊线会产生一种高光眩光，其移动速度与脊线的曲率半径成反比——就像现实世界中的物体离得越远，看起来移动得越慢一样。 ### 3. 笔式绘图 这意味着我们现在有一种方法可以绘制出真正向观看者传达深度信息的 3D 场景。为了付诸实践，我们将“渲染”一个场景，使每个点都变成一条反射脊