投影映射是一种广泛应用的照明技术,通过将图像叠加到建筑或物体表面来营造震撼的视觉效果。在扩展现实(XR)和视觉科学等领域,研究人员进一步提出,投影技术有潜力突破简单的图像叠加,让人感觉物体的颜色、图案,甚至材质属性仿佛真的被改变了。
然而,要实现这种“物体本身改变”的错觉并不容易。现实中,大多数投影映射仍被人直观地识别为“投影在表面上的图像”,而不是物体外观的真实变化。一个重要原因在于各种视觉线索会暴露投影的存在,例如:
- 用户身体挡住投影光线时产生的阴影
- 环境中来自特定方向的光照与投影之间的不一致
这些线索都会提醒观察者:看到的只是投影效果,而非物体本身的属性改变。

大阪大学工程科学研究科的岩井大辅教授带领的研究团队,联合硕士生冈本孝宏、博士生竹内正树,以及北海道大学的泽山正孝副教授,系统研究了“如果尽可能消除这些视觉线索,人类的感知会发生什么变化”。
他们特别关注投影图像与真实物体外观之间的一个关键差异:
- 投影图像会被用户的身体或其他物体轻易遮挡,从而产生明显阴影;
- 而真实物体的颜色和纹理,即使某个方向的光被挡住,也不会像投影那样突然“消失”。
研究团队通过设计“无影投影映射”系统,尝试让投影在用户操作桌面工作空间时不再被身体遮挡,从而削弱“这是投影”的感知线索,使投影效果更接近真实印刷品或物体表面的固有外观。

展望未来,研究人员认为,这类无影投影映射技术不仅适用于娱乐和艺术展示,还可拓展到多个实用场景,例如:
- 工业设计过程中的外观评估与快速试作
- 远程协作中对共享实体模型的视觉标注与说明
- 医疗环境中在器械、桌面或墙面上进行信息可视化与提示
相关研究以《用于桌面工作空间的无影投影映射与合成孔径投影仪》为题,已发布在 arXiv 预印本平台上,并在 IEEE 虚拟现实与三维用户界面会议上发表,荣获最佳论文奖。
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