我有一台笔绘图仪！它太棒了。就像有一个打印机，但速度慢，故障更频繁。我是在eBay上买的，它到的时候有点坏，我立即花了我付的钱和新机器的价格之间的差额进行修理。现在它修好了！我最喜欢用笔绘图仪做的事情是创造一些我在打印机或手工中无法创造的东西。有时候这是因为媒介不同；例如，我制作的这些金色油墨明信片是一个伊瓜纳龙化石：但最近，我对使用笔绘图仪制作全息图感到兴奋。你可以从头开始推导手绘全息图，William Beaty有一个了不起的页面，关于如何手工制作全息图，并且包括了背后的光学直观解释。你可以阅读这个页面，了解为什么手绘全息图工作，以及是什么使它们如此有效。但相反，我想向你展示如何完全直观且全新地理解手绘蚀刻全息图，而不需要任何全息术的先前知识，也不需要数学。一切都始于油腻的手指。1. 给你的手指涂油。我选择了优质的特级初榨橄榄油，但你可以根据口味用植物油或椰子油替代。这是一种真正奇怪的体验，故意用油涂抹我的手指，然后触碰我的手机屏幕。试试看！规则是虚构的！你可能在自己的手机上见过类似的污点。你会看到这些小“高光”光点，光线从污点的特定部分反射在你的眼睛上。我在右侧画了一个示意图，说明发生了什么：光线在光源与眼睛之间找到了一条路径，从你指纹留下的脊线上某处反弹。现在我要画一个不同的图案：当我在手机上移动相机时，光晕的位置也移动。我们可以引导它！这是手工蚀刻全息图的关键见解：反射脊的曲率决定了这个“虚拟图像”高光的方向和移动速度。这与CD上的彩虹披萨切片现象是一样的，风挡雨刷“划痕”也是如此：光线从污点的特定部分反射进入你的眼睛，当你移动头部时，光线从污点的不同部分反射。感谢两位随机的Facebook用户分享这些。2. 将见解应用于全息术。我们可以控制光晕的方向和速度，原因在于当脊的曲率半径陡峭时，光晕相对于你的头部移动的幅度较小；而当曲率半径较平缓时，它移动得更多：在这个视频中，我首先在光滑的环上移动光源（一个低保真全息图！），环上的眩光以不同的速度移动。然后我围绕一组球体移动相机；全息图的“虚拟图像”点与真实球体具有相同的表观运动！换句话说，我们的反射脊有一个光晕，移动的速度与脊的曲率半径成反比——就像现实世界中的物体在远离时看起来移动得更慢。3. 笔绘图。这意味着我们现在有了一种绘制3D场景的方法，实际上可以向观察者传达深度信息。为了实践这一点，我们将“渲染”一个场景，使得每个点都成为一个反射脊，曲率半径与点到相机的距离成反比。简要数学。你可以选择跳过这个框。我在这里略略跳过了一堆数学和调试——代码在我的GitHub上，如果你想看到的话——但基本思想是，我们想要渲染的每个点大致变成一个双曲面截面：\[x = d · an(θ)\] \[y = d · ext{sec}(α) · ( ext{sec}(θ) − 1)\] 其中 \(d\) 是点到像平面的距离，\(θ\) 是观察者在水平方向的角度，\(α\) 是相对于平面法线的光线角度。如果你不喜欢这句话，可以忽略它——我在这篇文章中不会再做数学了。接下来我会展示一些失败的尝试，但首先，来一些这个工作的酷镜头：一些失败。我不确定该使用什么材料来开始。我的第一次尝试是使用文具店的透明塑料“覆膜”薄片，这是一个彻底的失败，主要因为塑料太灵活，(1)在我试图蚀刻它时移动，以及(2)它的波动太大，无法平滑地反射光。然后我尝试使用木制刻刀在我们小时候用来画画的彩色纸上蚀刻；你还记得它们吗？这些还可以，但我需要画的曲线量对于纸张来说太多，导致纸张撕裂和皱折。最后成功的材料是一个旧的CD塑料盒。我最后在eBay上买了一堆，只花了几美元。我不知道我期待什么，但我本来以为我买的是新的塑料盒。相反，我得到了一个装满...