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【關鍵詞】全自動血細胞分析儀；血小板計數；影響因素
【中圖分類號】R446.111 【文獻標識碼】A 【文章編號】1008-6455（2011）12-0138-01
全自動血細胞分析儀血小板計數常會出現結果誤差。為此，對血細胞分析儀計數的影響因素進行分析，旨在提高檢驗結果的準確性，為臨床提供可靠的診斷依據。
1 資料與方法
1.1 儀器:采用日本Sysmex公司生產的SF-3000型全自動血細胞分析儀。
1.2 試劑:①儀器用的稀釋液，清洗液，溶血劑均由日本Sysmex公司提供。②顯微鏡計數用的血小板稀釋液按《全國臨床檢驗操作規程》（第2版）配制，冰箱保存。③EDTA-K2抗凝劑。由湖南瀏陽醫用儀器廠提供的EDTA-K2抗凝管。
1.3 標本來源:2011年3～5月本院住院患者的血標本548例。血小板小于100×109/L的血標本182例為A組，血小板大于300×109/L的血標本166例為B組，血小板在（100～300）×109/L的血標本200例為C組。
1.4 方法:用EDTA-K2抗凝全血1ml，充分混勻后，2h內用SF-3000全自動血細胞分析儀檢測，取血小板檢測結果異常的血標本用顯微鏡手工計數，比較兩法結果。
1.5 統計學處理：兩組比較采用X2檢驗。
2 結果
兩種方法測定結果見表1。A組儀器法與顯微鏡法測定結果有明顯差異（P＜0.01）；B組儀器法與顯微鏡法結果有明顯差異（P＜0.01）；C組儀器法與顯微鏡結果無明顯差異（P＞0.05），見表1。
表1 兩種方法測定結果
3 討論
隨著現代血液細胞分析儀的普及，血液細胞分析儀檢測血小板速度快，重復性好等優點，在日常工作中大大提高了工作效率，但由于存在影響檢測因素較多，使得血小板檢測受到很大干擾，血小板檢測是研究止血與凝血障礙的重要指標之一，也是其他血小板參數可靠的基礎，其檢測結果的可靠性至關重要。
在Sysmex SF-3000型血細胞分析儀檢測中，由于紅細胞和血小板的計數是在同一通道中進行，它們之間僅以體積大小來區別，因此，血小板的計數受小紅細胞數量或紅細胞碎片的影響〖1〗。B組有一部分標本因此原因使檢測結果假性增高，此時需要用顯微鏡法來復查。在A組有一部分標本，血小板直方圖顯示其體積大多數超過24fl，依照儀器計數原理，未將這些血小板納入血小板計數范圍，使血小板結果偏低。還有一部分標本檢測結果假性減低是由于采血不順利，多次穿刺，組織損傷后，組織凝血因子易混入血標本，產生肉眼看不見的小凝塊。C組標本，其血小板直方圖分布均在20fl以內，且有明顯主峰，兩法測定血小板的結果較一致。
標本放置時間太長，易產生巨大血小板。血小板易吸附在中性粒細胞及淋巴細胞膜周圍，還可存在血漿中極微小的纖維蛋白凝塊中，形成巨大血小板，使血小板計數偏低。所以全血標本需不斷混勻，2h內完成測定〖2〗。
抗凝劑種類對檢測結果影響較大，國際化學標準委員會推薦EDTA-K2抗凝。抗凝劑與血液的比例不對，如血液比例過高時，由于抗凝劑相對不足，血漿中出現凝血塊的可能性增加，使測定結果出現假性減低；如果血液比例過少，抗凝劑的濃度增高，血小板會腫脹、崩解，產生正常血小板大小的紅細胞碎片，使結果出現假性增高。
長期使用某些藥物如：地高辛、雙氫克尿塞、甲基多吧、青霉素等，引起血小板減少，使用促凝藥物如：VK、VK3、止血敏等，當藥物過量或某些患者對這類藥物較為敏感時，也可發生血小板聚集。這些藥源性的血小板減少常要在 15～20天后可恢復〖3〗。
大量的輸入血液制品時會引起血小板減少。這種情況多在4～6天后恢復正常〖4〗，此外，某些患者在輸血后一周左右出現血小板計數明顯減少，這是因為患者對外源性血小板抗原產生同種免疫，再次輸入相應的血小板受到破壞，也使患者自身血小板破壞，引起血小板的明顯降低。
綜上所述，血小板計數過程中影響因素較多，此外還有一些因素，有待進一步探討。由此可見，要想獲得準確的計數結果，應結合直方圖進行判斷，必要時進行顯微鏡計數或重新采血復查。
參考文獻
[1] 陳夢珍.血細胞分析儀測定血小板影響因素的探討〖J〗.江西醫學報，2005,23（3）：243-244
[2] 古宏心.血細胞分析儀測定血小板時假性降低的因素〖J〗.醫藥產業資訊，2007,3（5）：52
在很多科幻電影里，都有類似的場景，即戲中的人物可以對著劇中其他人物的虛擬影像說話，讓身處不同空間的人面對面交流。事實上這已不是科幻片里的情節，借助于3D全息影像技術就可以實現。比如，2009年的美國總統大選，美國有線電視新聞網（CNN）運用全息影像技術將遠在芝加哥奧巴馬總部現場采訪的記者的影像再現在演播室中，與現場主持人面對面地進行交流；再如加拿大多媒體舞臺劇《動漫大師諾曼》，舞臺藝術與電影片斷在同一空間出現了非凡的融合；倫敦全息T臺秀中美輪美奐的全息投影畫面伴隨模特的走秀更是令人仿佛置身于仙境一般。夢幻般的3D全息影像技術一次次向世人充分展示了高科技的無窮魅力，帶領我們穿越時空……
全息影像技術簡介
全息拍攝技術是匈牙利物理學家伽伯在1948年為改善電子顯微鏡成像質量提出的，1962年激光器問世，全息技術自此蓬勃發展，先后出現了白光反射全息術、彩虹全息術等一系列高新技術。若把這些技術應用于影像領域，即誕生了如夢如幻的全息影像技術。因為全息影像技術得到的圖像是三維立體（即3D）的，所以又被稱作3D全息影像技術。但它與傳統3D技術相比有著完全不同的物理原理，完全不需要特制的偏振眼鏡，也無需借助投影幕的幫助。3D全息影像技術利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像技術，其實現過程分為：第一步拍攝，即利用干涉原理記錄物體光波信息（圖2）；第二步成像過程，即利用衍射原理再現物體光波信息（圖3）。全息圖像的每一部分都記錄了物體上各點的光信息，故原則上它的每一部分都能再現原物的整個圖像，而且通過多次曝光可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像，各圖像能互不干擾地分別顯示出來。
3D全息影像技術改變生活
想象一下，一群醫生圍坐于懸在辦公桌上的大腦全息影像前討論手術進展問題；一張普通的全息醫療保健卡可儲存自你出生以來的全部病歷信息；在家里的玻璃窗上便可以實現三維互動影院、視頻課堂。3D全息影像技術在醫學領域、存儲技術、智能顯示等等方面取得的科技成果讓人驚嘆不已……
手術室將迎來一場革命
時光把我們帶到2020年，寬敞的辦公室里，一群醫生在一個懸于辦公桌上的大腦前討論手術進展問題。“你看到大腦中那團腫塊樣的東西了嗎？那就是腫瘤……”，醫生們交流著。幾分鐘后，醫生們放下手術刀，再次聚到大腦全息圖邊上檢查手術的進度。
通過那張病人腦部的全息圖，醫生們可以清楚地看到正在進行腦腫瘤切除手術的病人的每一個大腦腦回，只要繞著全息圖走幾步，醫生們就可以全方位多角度地觀察大腦的情況，這將比直接觀察病人大腦更為清楚且不留盲點。而且圍繞病人頭部的CT 掃描儀會隨時記錄手術過程中大腦的各項數據，從而及時修正大腦的全息圖像。若全息圖像中代表腫瘤的那些陰影消失得干干凈凈，手術便圓滿成功，幾乎不可能出現因腫瘤未完全切除而導致病人重新進行手術的情況。這就是不久的將來，3D全息影像技術可能帶來的手術革命。
方寸之間，塑造魔盤神話，存儲技術的新革命
想象一下，未來5年內的某一天，當你身體不舒服隨便走進一家醫院，醫生將你的醫療保健卡電腦，眨眼之間，躍入眼簾的是自你出生以來的全部病歷信息，包括透視、CT以及某次摔傷做核磁共振掃描的圖片，還有成長階段各個時期身體的各項指標檢查結果……如此超大容量的數據存儲技術即將走出實驗室，進入我們的生活。這就是“三維立體存儲數據技術”，即全息存儲。
全息存儲被《福布斯》雜志評為未來十大“最酷”技術之一。全息存儲與全息照相一樣，也是利用了光的干涉原理。全息存儲器在存儲和讀取數據時都是以頁為單位，一個光柵可以儲存一批數據，稱為一頁。與其他存儲技術不同，全息存儲技術并不僅僅利用介質表面，它能夠在光碟的同一位置上向縱深刻錄，實現立體存儲全息數據，它同時還具有數據讀取速率高及可并行讀取等獨特優點。DVD碟片大小的全息光盤，其容量達到1.6TB（1TB=1024GB），可以存儲350倍于現行DVD標準（4.7GB）容量的內容。而隨機訪問時間不到1毫秒，且數據讀寫操作為非接觸式。在切斷電源供應的條件下，數據可在感光介質中保存數百年之久。
隨著3D全息影像技術蓬勃發展，新型動態、半動態（可更新）全息存儲可以輕松實現處理和傳輸動態、交互式全息彩色影像，3D全息顯示將會深受其利。
獨具魅力的新一代防偽技術革命――模壓全息技術
在科技館參觀時，我們常常看到這樣神奇的一幕，一個看起來很普通的玻璃片，上面似乎什么也沒有，但在自然光的照射下，玻璃片上可能會出現許多彩色的條紋；當用激光照射玻璃片時，我們驚奇地看到兩個憨態可掬的大熊貓正在吃竹子，并且從不同的角度能看到不同的畫面，各畫面都具有真實的立體感，這就是激光模壓全息技術帶給我們的神奇體驗。
早在20世紀60年代，在一些信用卡和紙幣上，就出現了運用全彩全息圖像技術制作出的聚酯軟膠片上的“彩虹”全息圖像，這是最早的光學全息術在實際生活中的應用。1980年，彩虹全息術與當時發展日趨成熟的全息圖模壓復制技術相結合，形成壓印全息技術，成就了風靡世界的全息印刷產業。在所有的信用卡上都印著一只珍珠色的立體白鴿，栩栩如生，就好像要從信用卡里飛出來一樣!這一效果是用一束激光照射白鴿的石膏模型獲得的。
20世紀70年代出現的模壓全息產品，至今已產業化。第一個模壓全息防偽標識是1980年在美國出現的，隨后產生了全息信用卡、全息商標、全息鈔票、全息卡通、全息裝飾材料、甚至全息服裝等保密防偽及裝璜裝飾的全息圖新應用。
21 世紀包裝工業中最具魅力、防偽力度最強的材料就屬模壓全息圖。
夢幻般、穿越空間的影像革命――動態3D全息影像技術
試著想象一下，在偌大的展廳中央，一輛全新寶馬概念車的影像懸浮在半空中，各個角度的細節都清晰可見，而且隨著人們手指的揮動，汽車可以360°旋轉、立體分解，甚至可以迅即變成飛機……
在未來，電影已經不單是一塊懸掛于墻上的銀幕，觀眾仿佛置身于一個虛幻的戲劇舞臺上親身體驗或參與到一段段故事中，每個戲中人物都是那么真切……
這些夢幻展現都離不開動態3D全息影像技術。
一種新型的攝影機，由幾百個甚至幾千個微型高清攝像頭組成的復眼矩陣攝影機奠定了全息影像拍攝的基礎。而且攝影機的鏡頭已經不再是鏡片結構的，而是像人眼般的液態生物鏡頭。這種新型攝影機不是利用數碼技術實現的，而是由24個環形投影設備將不同角度影像投影至中心的特殊棱鏡上，再經過一系列的光學衍射匯集到一起后形成具有真實維度空間的立體影像。觀眾的視線能從任何一面穿透它，通過表面鏡射和反射，觀眾能從錐形空間里看到自由飄浮的影像和圖形。棱鏡使用特殊的視覺角度屏蔽技術，讓你看不到不屬于你自身角度的其他圖像，真正實現360°全息立體影像。
這種原本只存在于想象中的技術現在已真實展示在我們面前，全息幻影舞臺，真人和虛幻人同臺表演，夢幻舞臺等等，就是該技術在現實中的應用。
新一代觸摸技術革命――交互式多重觸摸全息屏
在未來，你可以拋棄等離子和液晶電視，英超足球賽在自家的咖啡桌或是玻璃窗上便可上演；玻璃窗上可以實時投影拉丁舞遠程教學，教練的每個動作，你都能看得一清二楚；除此之外，你還能隨時與朋友“面對面”交流。實現這一系列玄妙的演示過程，離不開多重觸摸技術與3D全息影像技術的結合體――交互式多重觸摸全息屏。
交互式多重觸摸全息屏已經成為如今最為流行的交互式產品之一，利用多重觸摸全息透明屏可以輕松實現在玻璃窗上看電影的夢想，即使在室外強烈日光照射條件下，或是在采光充足的室內，玻璃窗上仍能投射出明亮、鮮艷且逼真的影像，這是因為人們采用了抗反射技術，而且電影的觀看視角最大可達到180°。多重觸摸全息透明屏外觀如同普通玻璃，具有極佳的透視效果，即使在投影機把圖像投射到屏幕上的時候，屏幕后方的人也能看到屏幕前方的事物，但不會產生光學和結構扭曲或者是莫爾條紋。諸多的優點使得交互式多重觸摸全息屏一經問世便頻頻在各種展覽會和會上作為新型廣告載體出現，甚至諸如寶馬、奔馳等高檔汽車上也已在車窗上設置了一塊明亮的全息投影區。同時它深受博物館等機構的歡迎，因為這項技術既可以再現珍貴文物供參觀者欣賞，又能使原物得到妥善保存。
可以預見，不久的將來，在家里或汽車玻璃窗上就能實現三維互動的可視電話、家庭影院、視頻課堂、GPS導航……真正讓我們實現穿越空間的夢想。
紅外、微波和超聲全息影像技術
關鍵詞：3D技術；裸眼3D；全息影像技術
1 3D技術起源及原理
人眼產生3D視覺的秘密――偏光原理：
人眼在看任何物體時，由于兩只眼睛在空間有一定間距約為5cm，即存在兩個視角。這樣形成左右兩眼所看的圖像不完全一樣，稱為視差。這種細微的視差通過視網膜傳遞到大腦里，就能顯示出物體的前后遠近，產生強烈的立體感。這是1839年，英國科學家溫斯特發現的一個奇妙的現象，至今為止幾乎任何3D影像技術都是基于這個原理開發的。
2 3D技術發展狀況
2.1 3D成像技術種類
3D成像技術有很多種，分為不閃式3D技術、互補色技術、時分法技術、光柵式技術、普式技術、全息式技術等。而其中以時分法為當今所廣泛應用，而不閃式技術和互補色技術也有著較為廣泛的應用。為了方便說明我們用互補色技術解釋立體電影的形成（光的三原色原理――紅、綠、蘭）
⑴互補色技術是目前比較多電影院采用的技術，依據人眼的成像原理，以兩臺攝影機模擬人眼左右眼所成的像。再在放映過程中使用兩臺放映機它將不同視角上的成像用不同的顏色印刻在同一副畫面下，互補色3D眼鏡采用的技術也就是色分法，色分法會將兩個不同視角上拍攝的影像分別以兩種不同的顏色印制在同一副畫面中。如果在這樣的情況下，我們直接利用肉眼去觀看紅藍、紅綠等多種模式類的電影，就會出現模糊的重影圖像。這樣我們就無法觀看到紅藍、紅綠等多種模式類的電影的立體效果。再讓用戶通過紅藍立體鏡片來觀看到立體效果。由于技術成熟而且眼鏡造價相對低廉，所以廣為當今的電影院所接受。
⑵時分法即是（快門法）通過提高屏幕刷新率把圖像按幀一分為二，形成左右眼連續交錯顯示的兩組畫面，通過快門式3D眼鏡的配合，使得這兩組畫面分別進入左右雙眼，最終在大腦中合成3D立體圖像。計算機可以用顯卡將普通2D影像生成3D效果，成為未來用戶接觸3D視覺的主流設備。它也包括紅藍色分法，但這只是為了讓不具備硬件條件的用戶也能體驗3D視覺的次級方案，它主要是利用快門原理的時分法技術。
時分法3D視覺體驗的質量取決于鏡片液晶的偏轉頻率。要獲得理想的視覺效果，顯示器至少需要120Hz的刷新率，分配到每只眼睛上的圖像刷新率是60Hz。這樣視網膜影像殘留效應，人就很難感覺出來，圖像就不覺閃爍。
⑶不閃式3D 電視方式。不閃式3D使用特殊薄膜分離左右影像來體現3D影像。把分離左側影像和右側影像的特殊薄膜貼在3D電視表面和眼鏡上，通過電視分離左右影像后同時送往眼鏡，經眼鏡的過濾，把分離左右影像送到各個眼睛，大腦再把這兩個影像合成高清晰3D影像。因為不閃式3D能夠體現1秒鐘240張3D合成影像，沒有重疊畫面和拖拉現象，所以不閃式3D也被稱作世界唯一的240赫茲3D電視。
2.2 裸眼3D顯示技術
目前3D立體顯示技術，大部分要依賴特制的眼鏡，長時間的觀看會有惡心眩暈等感覺。舒適度大大降低。由以下這兩種技術（視差障壁；柱狀透鏡技術）的基礎上改良而成的裸眼3D顯示技術能較好解決這些問題，代表3D立體顯示技術發展前沿。
⑴視差障壁技術。在顯示器和眼睛之間設置一個柵欄式的擋板，就可以改變奇、偶列圖像的光線走向，使之分別送達左、右眼，形成立體視覺效果。這種方法的雙眼視圖也是位于屏幕上的奇列和偶列分區，實施是用一個開關液晶屏、偏振膜和高分子液晶層，利用液晶層和偏振膜制造出一系列方向為90°的垂直條紋寬幾十微米。通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式，稱之為“視差障壁”。通過一系列的縫隙來觀看奇、偶列圖像，這樣的裝置使左、右眼能分別看到對應的圖像，形成立體視覺效果。
缺陷：由于視差障壁，亮度會降低，分辨率也降低，導致清晰度將降低。
⑵柱狀透鏡技術。在顯示器前面板鑲上一塊柱透鏡板（透鏡板由細長的半圓柱透鏡緊密排列構成）組成裸眼立體顯示的光學系統，像素的光線通過柱透鏡的折射，把視差圖像投射到人的左、右眼，經視覺中樞的立體融合獲得立體感。
優點：亮度不受到影響，3D顯示效果更好。
缺點：相關制造與現有LCD液晶工藝不兼容，需要投資新的設備和生產線
為了克服上述不足，還有一些改進版的新技術：
⑶MLD技術―微位相差板法。使用微位相差板改變光的偏極態來分離左、右眼視圖。也是使用視差圖像來實現立體場景，兩幅圖像分別顯示在奇列分區和偶列分區。
優點：觀看3D影像時，不會產生眩暈、頭疼及眼睛疲勞；分辨率高；可兼容文字等二維影像和3D影像；可視角度大。
⑷指向光源技術。這種裸眼立體顯示器在LCD像素后面使用線光源提供背光照明，密集的線光源照明使奇、偶列像素的圖像傳輸路徑產生分離，分離后的視差圖像能分別到達對應的眼睛.全部像素被分為奇、偶列交錯的兩個顯示單元。用來顯示具有視差的立體對圖像。
優點：分辨率、透光率較高，能沿用現有的設計架構，3D顯示效果出色
缺點：技術產品還不成熟。
2.3 全息影像技術
人類之所以能感受到立體感是由于人的兩眼視差。根據這個原理，可以將3D顯示技術分為兩種：一種是利用人眼的視差特性產生立體感；另一種則是在空間顯示真實的3D立體影像，如基于全息影像技術的立體成像。全息影像是真正的三維立體影像，用戶不需要佩戴帶立體眼鏡或其他任何的輔助設備，就可以在不同的角度裸眼觀看影像。全息顯示技術的問世給真正的立體三維電視帶來了希望之光。全息電視與立體電視相比，其優越之處不僅僅在于立體三維圖像更接近于物體自身，而且還要從人眼對物體深度感在生理上的心理暗示來加以考慮。
⑴3D全息影像技術簡介。全息技術最早是應用在照相上的。它實際上是利用了光的干涉原理。把物體特有的光波資訊記錄在感光材料上，經過顯影定影處理後，得到一張全息圖。這張全息圖上面是沒有圖像的。要想看到圖像，就是要使光波重現。重現的圖像與原物一模一樣，如同透過窗口觀看外面的景物一樣。移動眼睛可以看到物體的不同側面。觀看前后不同距離的景物時，效果更加出色，與看話劇演出沒什么兩樣。
世界上最酷的透明玻璃電視―CLARO推出了一款以前從未見過的顯示器――透明玻璃電視，名為“Holoscreen”。它不同于現在的任何一款電視，是全息技術與視覺審美的無瑕結合的產物。它可以接受所有輸入格式。從電視、DVD、錄影、個人計算機到筆記本，都能使用。可稱得上是顯示技術的大革命。
⑵3D全息影像技術產品。全息投影3D全息立體投影設備不是利用數碼技術實現的，而是投影設備將不同角度影像投影至進口的MP全息投影膜上，讓你看到不屬于你自身角度的其他圖像，因而實現了真正的3D全息立體影像，是近期非常流行的技術。可實現的全息投影從技術上分為三種。1）空氣投影；2）激光束投影；3）日本公司研制了一種利用激光束來投射實體的全息影像投射方法。
以360全息成像為例，是由透明材料制成的四面錐體。當觀眾的視線透過椎體的一個面時，通過表面鏡射和反射，能夠從椎體內的空間里看到自由飄浮的影像。
2010年上海世博會中，多個國家館就采用了全息投影技術，其亦幻亦真的感覺，帶給人全新的視覺體驗。可以把遠處的人或物以三維形式投影在空氣之中。《阿凡達》視覺團隊把這一技術應用在湖南衛視2012跨年演唱會的舞臺上，不必借助3D眼鏡、IMAX屏幕，如幻似真的奇幻場面就呈現在舞臺現場。全息投影技術本質上是通過空氣或其它特殊的介質形成立體的影像，突破了傳統的聲、光、電等介質的局限性，成像色彩鮮艷，對比度、清晰度都非常高，強烈的空間感和透視感是這種技術最具魅力之處。全息投影有望超越當前的各種3D技術，成為終極立體顯示解決方案。
3 3D技術發展前景
在激光全息技術中，全息顯示技術由于更接近于人們的日常生活而倍受關注。它不僅可制出惟妙惟肖的立體三維圖片美化人們的生活，還可將其用于證券、商品防偽、商品廣告、促銷、藝術圖片、展覽、圖書插圖與美術裝潢、包裝、室內裝潢、醫學、刑偵、物證照相與鑒別、建筑三維成像、科研、教學、信息交流、人像三維攝影及三維立體影視等眾多領域，近年來還發展成為寬幅全息包裝材料而得到了廣泛的應用。由于白光再現全息技術可在白晝自然環境中或在普通白光照射條件下觀看物體的三維圖像，一直是研究全息技術的最新發展及運用，期待自身的努力使得全息顯示技術得到了迅速的發展。
（徐州工程學院信電工程學院，江蘇 徐州 221018）
【摘 要】三維虛擬投影展示系統由柜體、分光鏡、射燈、視頻播放設備組成、基于分光鏡成像原理，通過對產品進行平面圖制作，構建三維動畫，將三維畫面懸浮在實景的半空中成像，營造了亦幻亦真的氛圍，構成了動靜結合的產品展示系統。利用三維投影向世人展示一種新穎的成像方式，體驗三維立體效果帶來的震撼。在計劃、制作、宣傳推廣中了解產品優點和不足之處，不斷改進產品，使其造型美觀、成像清晰、細節精美、形象逼真。
關鍵詞 三維動畫；光鏡成像；立體效果
0 引言
全息投影是近期非常流行的技術，它采用全息膜配合投影展示產品，提供了豐富的全息影像，可以在玻璃、亞克力等材質上成像，將裝飾性、實用性融為一體，成為現在一種前沿的市場推廣手段。 2008年美國CNN電視臺首次在總統大選的報道中應用了全息投影技術，動用了35部高清攝像機，從各角度同時對主持人進行拍攝，拍攝的圖像數據傳輸到20臺電腦中進行合成處理，最終通過高清投影儀實現全息人像的真實再現。全息投影技術是通過在空氣或特殊鏡片上形成立體影像，是全息 攝影術的逆向展示，可以從任何角度觀看全息影像的不同側面。目前市場上可實現的全系投影從技術上分為四種：（1）空氣投影。美國麻省的一名29歲研究生發明了一種空氣投影技術，可以在氣流墻上投影圖像，并且使其具備交互功能。這一技術靈感來源于海市蜃樓原理，將圖像投射在大片的水蒸氣上，由于組成水蒸氣的水分子震動不均衡，可以形成立體感很強的全息圖像。（2）激光束投影。日本公司研制了一種利用激光束來投射實體的全息影像投射方法。這一方法主要利用了氧氣和氮氣在空氣中散開時，兩者混合成的氣體變成灼熱的物質，并在空氣中通過不斷的小爆炸形成全息圖像。（3）美國南加利福尼亞大學的研究人員研制了一種360度全息顯示屏，將圖像投影在高速旋轉的鏡子上，從而實現全息影像。（4）霧幕立體成像系統。霧幕立體成像，也被稱為霧屏成像，通過鐳射光借助空氣中的微粒，在空氣中成像，使用霧化設備產生人工噴霧墻，利用這層水霧墻代替傳統的投影屏，結合空氣動力學制造出能產生平面霧氣的屏幕，再將投影儀投射噴霧墻上形成全息圖像。
1 系統總體設計
全息投影技術是全息攝影技術的逆向展示，本質上是通過在空氣或者特殊的立體鏡片上形成立體的影像。不同于平面銀幕投影僅僅在二維表面通過透視、陰影等效果實現立體感，全息投影技術是真正呈現3D的影像，可以從360°的任何角度觀看影像的不同側面。產品系統是由三維顯示系統、計算機多媒體系統、控制系統所組成。下圖1為系統流程框圖。
1．1 三維顯示系統
三維立體顯示系統提供了良好的沉浸式虛擬場景。在虛擬現實應用中用以顯示實時的虛擬現實仿真應用程序，該系統通常主要包括專業投影顯示系統、懸掛系統、成像裝置等三部分，三維顯示系統在360度全息投影技術中完成活動三維立體視頻的在場景造型上的再現，使立體影像與周圍的人造景觀背景有比較“真實”的結合。 下圖2為成像系統圖。
1．2 計算機多媒體系統
多媒體計算機系統是指能把視、聽和計算機交互式控制結合起來，對音頻信號、視頻信號的獲取、生成、存儲、處理、回收和傳輸綜合數字化所組成的一個完整的計算機系統。具有同步性，集成性，交互性，綜合性等特征。在360度全息投影技術中，計算機多媒體系統利用先進的多媒體技術和計算機控制技術，可以實現大的場景、復雜的生產流水線、大型產品等的逼真展示。
1．3 控制系統
控制系統意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機器、機構或其他設備內任何感興趣或可變的量。控制系統同時是為了使被控制對象達到預定的理想狀態而實施的。控制系統使被控制對象趨于某種需要的穩定狀態。在360度全息投影技術中，控制系統完成活動模型控制、電源控制、播放控制等。
2 視頻制作
本系統不可或缺的便是在視頻制作上，因此為了視頻的精彩呈現，選擇基于PC系統的三維動畫渲染和制作軟件3D Studio Max以及視頻處理軟件Adobe After Effects。
3DSMax在應用范圍方面，廣泛應用于廣告、影視、建筑設計、三維動畫、多媒體制作、游戲以及輔助教學等領域。該軟件的突出特點：1）基于PC系統的低配置要求；2）安裝插件（plugins）可提供3DSMax所沒有的功能（以及增強原本的功能；3）強大的角色(Character)動畫制作能力；4）可堆疊的建模步驟，使制作模型有非常大的彈性。
AE的全稱是After Effects，一個影視后期特效合成及設計軟件。AE軟件可以幫助您高效且精確地創建無數種引人注目的動態圖形和震撼人心的視覺效果。利用與其他Adobe軟件無與倫比的緊密集成和高度靈活的2D和3D合成， 以及數百種預設的效果和動畫，增添令人耳目一新的效果。
3 電路模塊控制設計
3．1 單片機STC15W408AS
STC15W408AS是STC生產的一款高速、可靠、抗強干擾的新一代單片機，內置晶振及復位電路，減少最小系統的外圍電路、PCB板面積及設計成本。另外此芯片資源豐富，功能強大，符合本設計要求。本設計使用三路 PWM 為LED驅動電路提供PWM輸入信號，通過SPI控制ESP8266無線通信模塊的數據收發。
3.2 ESP8266無線WIFI模塊
本設計采用ESP8266無線WIFI模塊控制視頻的播放、暫停、停止。
3.2.1 ESP8266簡介
ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透傳模塊，擁有業內極富競爭力的封裝尺寸和超低能耗技術，專為移動設備和物聯網應用設計，可將用戶的物理設備連接到Wi-Fi 無線網絡上，進行互聯網或局域網通信，實現聯網功能。
ESP8266封裝方式多樣，天線可支持板載PCB天線，IPEX接口和郵票孔接口三種形式；
ESP8266可廣泛應用于智能電網、智能交通、智能家具、手持設備、工業控制等領域。
3.2.2 ESP8266主要功能
ESP8266可以實現的主要功能包括：串口透傳，PWM 調控，GPIO控制。
3.2.3 ESP8266 內部結構
ESP8266 高度片內集成，包括天線開關balun、電源管理轉換器，因此僅需極少的外部電路，且包括前端模塊在內的整個解決方案在設計時將所占PCB空間降到最低。下圖3為ESP8266 結構圖。
3．3 人機界面軟件程序設計
三維虛擬投影系統的控制程序設計流程圖如下圖4所示，其主要包括：
3.3.1 系統初始化
在系統初始化程序中，主要完成對各模塊的啟動處理，其中包括：顯示屏進入播放界面、無線模塊ESP8266啟動。
3.3.2 檢測系統狀態
系統初始化以后，開始檢測wifi模塊，并且檢測視頻播放狀態，一切正常后，等待進入系統啟動狀態。
3.3.3 啟動任務
檢測系統狀態正常后，開始檢測觸摸屏是否有事件發生，即用戶是否對觸摸屏操作，如果有那么系統開始發送相應的指令到視頻控制，從而實現智能播放停止的功能，如果沒有系統保持待機功能。
4 結論
通過把物理學光學技術、三維動畫技術、物聯網技術和嵌入式技術融合，應用于投影技術中，不僅突破了傳統聲、光、電局限，將美輪美奐的畫面帶到觀眾面前，給人一種虛擬與現實并存的雙重世界感覺，給人們帶來新的視覺享受。而且還克服以大屏幕為主的傳統展示方式的缺點，體現了融合展示及互動展示。本設計尺寸靈活、成像清晰度高、安裝便捷、形式新穎、內容多樣，適用于虛擬樣機、生物醫學以及建筑視景與城市規劃、地震及消防演練仿真、軍事模擬戰場、電子對抗、航空航天模擬等領域，具有較高的推廣與應用價值。
參考文獻
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NASA的Glenn研究中心研發的新型氣凝膠具有很強的靈活性，能夠承受折疊、褶皺、破碎、踩壓等各種極限測試。專家稱這種新材料能夠承受1400攝氏度以上的高溫，而且在重量方面具有很強的優勢，一塊厚皮能夠完整承受一輛汽車的重量。同時，它良好的隔熱抗沖擊等優良性能能夠為目前的工業研發提供更多可能。
半導體上生長出石墨烯
挪威科學家開發出一種低成本的方法，能夠在砷化鎵納米線上生長出石墨烯。這種石墨烯半導體混合材料具有優良的光電性能和透明、可彎曲等特性，而作為一種半導體器件制造的新方法，有望成為制造新型電子設備的基礎材料，加速石墨烯的商業化進程，為半導體產業帶來變革。
首個納米線光子開關
美國賓夕法尼亞大學用硫化鎘納米線制造出了第一個全光光子開關，并將其與邏輯門結合，而這是計算機芯片處理信息的基本組成部分。作為光子學前沿領域的重要進展，其為依靠光脈沖計算的光子計算機的誕生打下了基礎。在未來，人們可能會看到“消費電子產品”一詞，變成了“消費光子產品”。
透明膠帶誘發出高溫超導現象
由多倫多大學領導的國際小組使用了透明膠帶和玻璃載片來放置高溫超導體，使其接近一種特殊類型的半導體——拓撲絕緣體，從而在這種新奇的半導體內誘發出了高溫超導現象。這一方法為研制可用于量子計算機和提升能效的新型設備鋪平了道路。
從微觀水平“嗅”出癌癥味道
迄今為止，精確識別癌細胞的標準方法是用一種能與癌細胞壁結合的生物受體，但其缺點是你要先知道相應受體是什么。一個美國研究小組開發出一種快速、靈敏的探測方法，能從微觀水平識別出活組織內各種細胞類型，幾分鐘內就能區分出癌轉移組織和正常組織。這為快速診斷癌癥提供了一種比較通用的方法，并能減小活體檢查的入侵性。
可溶解的超薄電子器件助傷口快速愈合
可溶解的電子器件不僅具有環保價值，還有醫學價值。《科學》雜志近日刊文表明，一種名為納米薄膜的超薄硅板，能夠在數天內融化。溶解的速度是由桑蠶絲控制的，研究人員通過改變桑蠶絲的結晶方式來改變它的特性，從而控制電子器件的持久時間。這種名為“瞬態電子設備”領域的技術已經被用于加熱傷口來避免傷口被細菌感染。
利用碳納米管獲得最小全息像素
全息影像技術主要指利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像，這種技術曾展現在許多描述未來生活的科幻電影中。英國劍橋大學的研究人員利用只有頭發絲七百分之一粗細的碳納米管傳導和散射光線，形成迄今最小的全息像素，從而獲取高清晰度的全息影像，且像素越小，清晰度就越高，這一技術未來有望提升全息圖像的視覺感受。
目前最有效的熱電材料問世
美國西北大學和密歇根州立大學基于常用的半導體碲化鉛，合作開發出一種穩定的環保型熱電材料，熱電品質因數（ZT）創下世界紀錄，達到2.2，可將15%至20%的廢（余）熱轉換成電力。這是迄今報告的最高效率。與此相比，“好奇”號火星探測器采用的碲化鉛熱電材料的熱電品質因數為1，效率只有這種新材料的一半。
變異蛋白在血細胞中逐漸積累引發亨廷頓病
亨廷頓病是一種致命的遺傳神經疾病，有發展成癡呆最后致死的可能性。而英國科學家利用新的檢測技術證明，導致亨廷頓病的有害蛋白是逐漸在血液細胞中積累起來的。他們對這些有害細胞是如何損害人的大腦進行了詳細闡述。這一新發現不僅有助于監測亨廷頓病的進展情況，也有助于開發抑制有害蛋白的新藥。
人類首次測量超級黑洞半徑
黑洞作為宇宙中最神秘的天體之一在于其擁有強大的引力場，哪怕是光也無法逃脫。日前，由麻省理工學院海斯塔克天文臺研究人員領導的國際科學家小組首次測量了遙遠星系中央區域黑洞的半徑。他們通過“事件視界望遠鏡”觀測到黑洞邊緣附近發出的光線，即在物質徹底落入黑洞之前可以抵達的最遠事件視界邊緣來測量黑洞半徑，且發現一個質量達到太陽質量的60億倍超大質量黑洞。
【關鍵詞】 丙泊酚； 瑞芬太尼； 鎮痛； 血流動力學； 腹腔鏡膽囊切除術
doi：10.14033/ki.cfmr.2017.6.008 文獻標識碼 B 文章編號 1674-6805（2017）06-0014-02
腹腔鏡膽囊切除術（LC）是膽道外科的常用手術，自腹腔鏡膽囊切除術在各大醫院開展以來，已經有逐步取代傳統手術的趨勢，現已受到廣大外科醫師和患者青睞。但研究發現，實施LC過程中，麻醉方式的選擇也影響著手術效果，在LC圍術期，要求麻醉速度快、鎮靜效果好、術后蘇醒快。瑞芬太尼是一種由鹽酸瑞芬太尼構成的μ型阿片受體激動劑，注入人體1 min后快速達到血腦平衡，麻醉起效快，停藥后患者會在短時間內蘇醒[1]。而丙泊酚是一種新型的靜脈，能夠確保血藥濃度處于穩定狀態，且不會在體內殘留，具有半衰期短、起效快的優點[2]。本文旨在探討二者聯合用藥在LC中的鎮痛效果，分析對血流動力學的影響及安全性，情況如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
采用隨機抽簽法從筆者所在醫院2015年1月-2016年1月實施腹腔鏡膽囊切除術的患者中選取102例作為觀察對象。其中男55例，女47例，年齡24.0～65.6歲，平均（44.8±3.5）歲；病理類型：結石性膽囊炎54例，膽囊息肉40例，其他8例；參照美國麻醉醫師協會（ASA）麻醉前根據患者體質狀況對手術危險性進行分級：Ⅰ級46例，Ⅱ級56例；排除術中失血過多、意識障礙者，征得患者及家屬同意，簽署知情同意書，按使用不同物進行分組，每組51例，兩組患者基線資料比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。
1.2 治療方法
術前麻醉誘導：兩組患者術前30 min肌注0.5 mg阿托品及0.1 g苯巴比妥鈉，采用0.05 mg/kg咪唑安定、0.2～0.25 mg/kg依托咪酯、0.6 mg/kg羅庫溴銨、4 ?g/mg芬太尼實施靜脈快速麻醉誘導，隨后給予氣管插管。
觀察組：本組患者采用瑞芬太尼復合丙泊酚實施全憑靜脈麻醉，用藥劑量：0.2 ?g/（kg?min）瑞芬太尼，給藥方式：靜脈注射；6 mg/（kg?h）丙泊酚，給藥方式：微量泵入。
對照組：本組患者采用芬太尼復合丙泊酚維持麻醉，用藥劑量：0.05 ?g/（kg?min）芬太尼丙泊酚，給藥方式：靜脈注射。
兩組患者均采用維庫溴銨維持肌松，手術結束前5 min停止用。
1.3 評價標準
鎮痛評分：0～4分，0分表示患者完全清醒，1分表示患者可在正常音量下被喚醒，2分表示患者需要大聲呼喚才能喚醒，3分表示需要拍打患者肢體才可以被喚醒，4分表示患者難以喚醒，在強烈疼痛刺激下有反應。記錄患者HR、SBP、DBP及不良反應，如嘔吐、惡心、尿潴留、躁動以及瘙癢發生情況。
1.4 統計學處理
將本組研究所得數據完整收集，建立數據庫，通過專業的統計學軟件SPSS 19.0對數據進行處理及分析，計量資料用（x±s）表示，比較用t檢驗，計數資料以率（%）表示，比較用字2檢驗，P
2 結果
2.1 鎮痛評分
對比兩組患者術后不同階段鎮痛評分，觀察組均低于對照組，差異具有統計學意義（P
2.2 血流動力學
麻醉前，兩組患者的HR、SBP以及DBP比較，差異無統計學意義（P>0.05），在其余時間段，觀察組的HR、SBP、DBP水平均低于對照組，差異均有統計學意義（P
2.3 不良反應
對比兩組患者不良反應發生率，觀察組7.84%，明顯低于對照組的23.53%，差異具有統計學意義（P
3 討論
LC是用于治療膽管類疾病的常用術式，由于該術式具有手術切口小、出血量少、恢復快以及并發癥少而備受臨床醫師及患者青睞，手術過程中需要進行全身麻醉，而麻醉效果也是決定手術效果的重要因素[3-4]。在手術過程中，需要建立CO2氣腹，建立氣腹勢必就是影響患者呼吸及心血管系統，當CO2壓力升高，就會導致心率加快，血壓升高，血流動力學也會發生紊亂[5]。因此，選擇一種有效的麻醉方式，就可有效避免以上問題發生。
瑞芬太尼是臨床常用于全身麻醉的藥物，具有不良反應小，安全性高的優點。該藥物對μ受體的結合力較高，受其結構影響，進入人體后，在1 min內就會達到血-腦平衡，因此見效快，但半衰期較短，通常在4 min后就會被迅速代謝[6]。而丙泊酚為新型的靜脈麻醉劑，與瑞芬太尼一樣，具有起效快、半衰期短的優點，維持麻醉需要靜脈持續給藥，受靜注時間長短影響，患者清醒時間也不同[7]。芬太尼也是臨床常用的物，該藥物主要通過肝和腎代謝，對于肝腎功能不全者，易在患者體內沉積，從而引起呼吸抑制情況發生[8]。而瑞芬太尼則不受肝腎功能影響，具有較好的可控性。
本文結果提示，觀察組在術后各階段的鎮痛評分均低于對照組，說明瑞芬太尼復合丙泊酚的鎮痛效果較芬太尼復合丙泊酚更強；而分析血流動力學變化情況，結果提示，觀察組圍術期的血流動力學指標更平穩，可能與瑞芬太尼具有較強的穩定性麻醉效果有關。比較兩組患者不良反應發生率，結果表明，觀察組惡心嘔吐、瘙癢、尿潴留以及躁動等不良反應發生率明顯低于對照組，說明瑞芬太尼復合丙泊酚麻醉具有較高的安全性，綜合效果均優于對照組。
綜上，采用瑞芬太尼復合丙泊酚麻醉在腹腔鏡膽囊切除術中可取得滿意的鎮痛效果，穩定血流動力學各項指標，不良反應小，安全性高，可在臨床大力推廣和使用。
參考文獻
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你是否常常在擁擠的電梯間、辦公間聞到一陣耐人尋味的異香，抬起頭卻發現每個人都鎮定自若，假裝沒事發生過？天津大學檢測技術與自動化裝置專業的李吉功發明了異味追蹤器，可針對室外時變氣流環境，采用單個移動機器人進行氣味源定位的研究，極大地優化了復雜環境下氣味來源的追蹤方法。如果能在煤氣泄漏、有毒氣體排放等場合使用，異味追蹤器或許是有益身心健康、造福社會的發明。 心理學獎：加薪有助于戒煙
吸煙不是病，戒起煙來卻要命。“今年加薪，明年戒煙更容易，加薪可以減少吸煙人群的吸煙率。” 奧多明尼昂大學的杜娟等人研究發現，男性或未接受高等教育或有吸煙經歷人群中，低收入會導致吸煙率的增加。加薪10%會減少男性5.5%的吸煙率，減少低教育水平人群4.6%的吸煙率。以后要求老板加薪，還怕沒有理由嗎？請吸煙一族不經意地轉發給老板看。 發明獎：怎么游？
生命始于“小蝌蚪”的運動。加州大學洛杉磯分校的蘇亭偉等人發明了一種全息影像技術，用一個紅藍兩種LED燈從不同方向照，使頭部水平移動和垂直移動時產生的陰影能被芯片記錄。由此，他們成功發現了的4種移動方式――普通型、文藝螺旋型、狂野型和狂野螺旋型。 數學獎：婚禮份子錢公式
臺灣學者賴以威用統計學“回歸分析”的方法，在不同地區依照餐廳、交情關系以及參與人數（不出席、1人、2人），建立嚴謹的數學模型，計算你應該給多少份子錢。令人悲傷的是，這個公式目前僅適用于臺灣地區，大陸情況更為復雜，需要另外計算。 美國佐治亞理工學院教授胡立德領取2016菠蘿科學獎生物醫學獎（新華社 韓傳號 攝）
如今，不單單是科技巨頭，各種各樣的公司都在積極進行并購，還把投資初創公司作為“研發外包”的一種形式，希望以此獲得技術優勢。這是各個行業為了開發技術產品和服務而作出的努力之一。
與此同時，亞馬遜的身影似乎出現在每一個行業，從云計算，到百貨零售(它收購了全食超市)，這使所有CEO都提心吊膽。
隨著政府加強對跨境活動和社會影響的監管，技術也日益受到政府的重視。雖然科技巨頭面臨著種種阻力，但美國的新稅法或許將讓科技公司獲得又一個延伸觸角的機會。
研究機構CBInsights的分析師回顧了一年來的研究，找出了他們認為將在2018年重塑科技行業的趨勢。從新型租車，到大型科技公司的地產野心，再到跨境并購，以下是值得關注的科技業15個趨勢。
1)訂用式的汽車租賃
只要支付月費，就可以把車開走，想開多久都行。月費常常包含保險和養護費用。有了這種方式，你不必購買汽車(這種商品從你購買的那一刻起就開始貶值)，也不用簽訂復雜的租賃合約。
汽車公司和初創企業正在鼓勵人們將這種模式作為新的汽車擁有方式。這樣可以應對Uber和Lyft的威脅。
成立于2017年9月的初創公司Fair資金雄厚，已經融資10億多美元，投資者包括寶馬公司旗下風投部門Penske Automotive Group以及Sherpa Capital。該公司擁有明星般的領導團隊：創始人斯科特·佩特爾(Scott Paintor)曾創建了已上市的購車平臺TrueCar，佐治·鮑爾(Georg Bauer)曾擔任特斯拉、寶馬和奔馳的財務主管。
當你想換一輛車開的時候，Fair能讓你有一番新的體驗。他們使換車變得相對容易，不會造成什么麻煩。
大型汽車制造商也開始嘗試這種新穎的模式。在2017年11月舉行的洛杉磯車展上，沃爾沃和林肯宣布推出租車服務。保時捷也推出了自己的租賃服務，服務內容涵蓋了慷慨的保險條款、道路救援、全車清洗，以及負責清潔和交付汽車的私人禮賓員。
但覆蓋面是個問題。例如，保時捷只在亞特蘭大提供上述服務，Fair只面向加州用戶，而沃爾沃的服務只有XC 40這一種車型。
很多消費者并不在乎是否真正擁有一輛車，他們只想使用汽車，把麻煩的事留給其他人處理。于是，新型租賃服務應運而生。沃爾沃將在2018年交付第一批此類汽車，Fair已經與100家汽車經銷商建立了正式合作關系。這種商業模式能否取得成功，2018年將是關鍵的一年。
2)全球AI芯片主導權爭奪戰愈演愈烈
人工智能(AI)應用出現爆炸式增長，包括出于安保目的識別視頻中的人臉，以及通過醫學影像發現疾病。但這些應用將在什么芯片上運行？
中國和美國對這個市場展開了爭奪。得到政府支持的中國初創企業、美國科技巨頭和芯片制造商都想成為下一個英偉達(NVIDIA)。目前，英偉達在AI芯片市場上處于主導地位。
2017年7月，中國政府宣布，力爭到2020年時，人工智能總體技術和應用與世界先進水平同步，到2030年時，人工智能理論、技術與應用總體達到世界領先水平。中國政府牽頭了一個項目，目標是打造一種性能和能效比英偉達圖形處理器(GPU)高20倍的芯片。
中國公司寒武紀正在開發專為深度學習打造的芯片，誓言要在未來三年里占領10億智能終端。
屢屢提到英偉達，是有原因的。1999年，這家公司GPU時，他們的主要目標是游戲產業。然而，隨著AI應用的崛起，GPU也表現出了運行處理器密集型AI算法的潛力。
目前，英偉達的芯片主導著科技行業，無論是AI初創企業，還是百度、谷歌等大公司，都依賴于英偉達GPU。英特爾的芯片雖然在其他領域占據主導，但在人工智能方面并不突出，不得不扮演追趕者的角色。
英特爾已斥資167億美元，收購了可編程芯片制造商Altera。后者的芯片可以加快AI任務的處理速度。
英特爾還把Saffron、Nervana、Movidius和Mobileye等AI初創公司收入囊中。2017年10月，英特爾了旨在與AI應用密切配合的“神經網絡處理器”系列芯片，技術便來自于該公司收購的Nervana。此外，英特爾還與Facebook合作開發AI芯片。
科技行業的巨頭們也加入了GPU競賽。谷歌了整合其TensorFlow開源軟件庫的張量處理器(TPU)，目前已推出第二代。作為一項戰略舉措，谷歌允許人們在英特爾Skylake和英偉達Volta等其他芯片或GPU上開發模型，然后轉移到谷歌的TPU上。
蘋果近日了首款針對機器學習進行優化的A11 Bionic芯片，它采用蘋果設計的GPU內核，能加強新款iPhone的增強現實和面部識別能力。
這個領域也涌現了很多新星，包括Knuedge、Graphcore和Mythic。其中一些公司的員工曾效力于競爭對手的項目，比如谷歌的TPU和百度的深度學習研究院。考慮到AI產業正在進行整合，如果這些公司最終成為科技巨頭的并購對象，倒也不會令人感到意外。
3)大規模同步在線社群(MSOC)的興起
視頻直播已經大行其道，但欠缺互動性，除非你把Facebook的Reaction表情圖標也算在內。
不過，小知識問答游戲HQTrivia的走紅很好地說明了2018年的一個趨勢。這款問答游戲每天在iOS平臺上直播兩次，分別在早上和下午。參與者必須同時登錄，快速回答問題，冠軍可獲得現金獎勵。
HQ Trivia目前只面向蘋果用戶，安卓版將在2018年上線。盡管如此，在2017年12月的前幾周，每一期HQ Trivia游戲都有20多萬人參與。這個數字也許不算太多——截至2017年1月，Facebook僅在美國就擁有2.14億用戶——但HQTrivia真正厲害的地方在于，它是同步性的。在上班途中，在早餐和午休期間，許許多多的陌生人同時登錄這些APP，以實時的方式，共同體驗。
一段時間以來，我們一直在朝這個時刻努力，作出了很多類似的嘗試。Omegle和Chatroulette等免費視頻網站允許人們和陌生人進行一對一的實時視頻聊天，幾年前曾頗受歡迎。
雖然這些網站很快失寵，但后來又有其他公司嘗試了這個想法。推出視頻群聊應用HouseParty的Life on Air公司通過Meerkat，把個人視頻直播引向大眾。雖然該公司很快關停了Meerkat，但Twitter Periscope和Facebook Live接踵而至。現在，Facebook又推出了模仿House Party的Bonfire，可以讓用戶與多名好友同時進行視頻聊天。
HQ Trivia的成功再次印證了這個新想法的可行性。它不但可以讓你用化名與陌生人合作，參與者還能獲得現金獎勵，這也許是其最大的吸引力。不過，HQ Trivia已經有了競爭對手。
視頻應用Stream的開發者推出了Q，它于2017年12月上線。Q類似于HQ Trivia，也是讓用戶以競爭的方式回答問題，并贏取現金獎勵。在印度，一款叫做Showtime的應用也復制了相同的概念。
HQ Trivia證明，市場上存在著與眾多陌生人共享同步在線體驗的需求。預計2018年將出現更多的同類產品。
4)新稅法將讓科技巨頭更加強大
根據新稅法，美國公司回流國內的海外利潤可以享受15.5%的優惠稅率。
對蘋果、甲骨文、微軟、谷歌母公司Alphabet等現金充裕的科技公司來說，新稅法將使它們可以從海外拿回大量資金。
企業會用這筆錢來做什么？它們的選擇包括股票回購、并購、重新投資于資本支出、投資初創公司，等等。對于在2017年已經風生水起的科技行業來說，這或許將成為一針興奮劑。
其中，蘋果的海外資金尤其之多。該公司未被美國政府征稅的海外利潤高達2520億美元。
5)跨境并購與合作受到嚴格審查
在并購領域，并非一切美好。雖然科技行業常常表現得它好像沒有國界一樣，但其日益突出的地位正在改變這一點。僅在過去一年，美國政府就叫停了兩筆跨國交易，它們都牽涉到半導體公司和中國。
最近一筆此類交易是被美國總統特朗普叫停的，他阻止了中國投資者對萊迪思半導體公司(Lattice Semiconductor Corporation)的收購。白宮在一份聲明中列舉了一些原因，包括：投資者有中國政府背景，交易涉及知識產權和技術的轉讓，以及這些技術曾被美國軍方使用。
在2017年7月，我們看到地緣政治的緊張局勢是如何影響全球跨境交易的，不管是不是在科技行業，都是如此。
印度政府叫停了上海復星醫藥集團以13億美元收購該國格蘭德制藥公司(Gland Pharma)控股權的交易。
2017年9月，復星醫藥再度提出一個稍低的報價(11億美元)，并將擬收購的股權比例從86%下調至74%。這個特定的比例具有戰略意圖：在印度制藥行業，所收購股權比例超過74%的交易是需要接受審查的。目前，這筆交易正在推進當中。
這股地緣政治寒潮可能蔓延至其他領域，其中就包括醫療保健數據。
由于中國和美國都在尋求提升個性化醫療的水平，它們將需要大量多樣化的隱性與顯性數據集。雖然這催生了對更多跨境交易的需求，但美國政府已經表達了這樣一種擔憂，認為基因組數據應該得到更嚴格的控制。舉例來說，如果這些數據落入壞人手中，可以想見，它們也許會被用來制造更加危險的生物武器。
另一個受影響的領域是網絡安全。2017年9月，美國國土安全部頒布了針對俄羅斯網絡安全公司卡巴斯基實驗室(Kaspersky Lab)的禁令。該禁令要求美國政府機構卸載卡巴斯基的所有軟件，包括其廣受歡迎的殺毒軟件。這項舉措的背景是，美國人越來越擔心俄羅斯有能力將Facebook作為武器，用來影響美國大選。雖然卡巴斯基事件尚不明朗，但它表明，當科技遇上地緣政治，事情將變得何等變幻莫測。
6)你的網絡安全，由自己說了算
從Equifax到Uber再到雅虎，2017年的重大黑客攻擊事件已經表明，企業無法保護自己用戶的數據。一旦用戶數據遭到泄漏，幾乎不可能進行追蹤，從而為各種形式的網絡攻擊留下了隱患。
需要得到保護的不僅僅是那些高凈值人士。每天，當我們登錄Facebook賬戶或是使用谷歌憑證登錄第三方網站時，我們都暴露在巨大的風險之下，個人身份信息岌岌可危。
我們開始看到一種有趣的思維模式出現：網絡安全，由你自己說了算。
一個特別容易受到攻擊的對象就是個人移動設備。有這樣一類公司正在出現，它們專門保護這些設備免受危險應用程序和不良舉動的襲擾。例如，已融資2，330萬美元的Appthority運營著一個基于云計算的平臺，可以依據危險行為的等級，對移動應用程序進行評級，那些行為可能導致惡意軟件入侵以及知識產權遭到泄漏。用戶可以把Appthority安裝到手機上，在安裝或打開應用程序之前，對其進行掃描。
另一個容易遭到攻擊的地方與下載無關：用戶使用的瀏覽器。
有公司正在開發一種特殊的瀏覽器，讓用戶能夠從一開始就阻止個人信息泄漏。
Brave是一款開源的網頁瀏覽器，其開發者是Mozilla項目聯合創始人、JavaScript發明者布蘭登·艾克(Brendan Eich)。該瀏覽器可以阻止網站追蹤器、屏蔽侵入式廣告。Brave稱，個人用戶向廣告商分享的數據越少，他們在網上享有的隱私就越多。
這種重視個人的趨勢也延伸到了企業。它們最薄弱的環節現在被普遍稱為“單一員工”。企業正通過培訓項目對此做出回應。每年10月，Facebook都會舉行名為“Hacktober”的活動，期間，員工將經歷網絡釣魚、垃圾郵件等一系列攻擊，勝出者將獲得獎品。
Zimperium則更進了一步。它可以對企業員工在手機上的行為進行分析，以此幫助企業抵御來自Wi-Fi、蜂窩網絡以及主機的威脅。Zimperium已經融資6，030萬美元，投資者包括三星創投(Samsung Ventures)和軟銀集團(SoftBank Group)。
此外，網絡保險公司也在加倍押注，把重點放在個人身上。
2017年4月，保險公司AIG開始向那些易受到網絡攻擊或是曾受到網絡敲詐的個人，提供名為“Family CyberEdge”的服務，保障內容包括數據恢復和聲譽管理。
對網絡安全領域來說，新的口號很簡單：改變從你開始。
7)按秒計費的云計算
幾個月前，亞馬遜為其AWS部門的數項重要服務引入了按秒計費模式。這意味著，AWS用戶能夠以更低的價格使用特定的工具。
此舉在云計算行業掀起了波瀾。谷歌迅速仿效，為更多的云計算服務引入了相同的模式。最近，更多專業化的公司——比如提供云端數據倉儲服務的初創公司Snowflake Computing——也推出了同樣的舉措。
這為更廣泛的趨勢開創了先例：云計算公司開始嘗試把自己的產品提供給那些無力支付高昂費用的用戶，比如小型企業和個體經營者。
為什么這很重要？
理解云計算的一種方式是，把它當成一種計算能力，或是一種數據存儲方式，或是一種可基于用戶需求進行伸展和收縮的處理流程(例如，來應對用戶數量的激增)。我們最強大的計算工具，其訪問權正在實現大眾化和微量化，按秒計費正是這一點的最新體現。
想象一下，你能以按秒付費的方式，去訪問那些強大的深度學習模型，或是大規模數據集，或是量子計算能力(量子計算機是基于量子物理學開發的超級計算機，其性能遠超傳統的超級計算機)，那會是一幅怎樣情景。
對小企業來說，利用這些工具哪怕只有幾分鐘時間，也能開啟充滿無限可能的全新天地。
在2018年的云計算領域，我們將會看到先進工具的訪問權變得更加廣泛、更為靈活。
8)健身的未來不是健身房
健身正變得越來越技術化和大眾化。得益于一些重要的趨勢，健身不再局限于健身房。
首先是聯網設備。一個突出的例子是得到大量融資的Peloton。到目前為止，這家公司已累計融資4.527億美元，投資者眾多，包括KPCB、康卡斯特(Comcast)和富達投資(Fidelity Investments)。該公司打造了帶健身追蹤器的聯網單車，這些單車配備的平板電腦能在線收看健身課程視頻。
因此，Peloton也涉足第二個趨勢：直播。幾家初創公司正在以這個趨勢為基礎打造業務。一是馬里蘭州的BurnAlong，該公司可以讓用戶向朋友或健身教練直播他們的健身過程。另一家是紐約的Forte，該公司可以讓用戶在設備上直接播放精品健身房的直播課程，并使這款APP和用戶的智能手表同步。
其他很多健身公司也迅速投身直播趨勢。著名的健身房會員公司ClassPass不僅可以讓你報名參加多個健身房的課程，還推出了月費15美元的直播服務。使用該服務的客戶能在家里播放ClassPass任何一期的健身課程。Aaptiv有所不同。該公司認為健身時不太方便看視頻，所以他們把課程的音頻片段放在其APP上。
第三個趨勢是旅行和健身的日益融合。去年，美國健身公司Equinox(經營著室內單車健身房SoulCycle等多個品牌)開辦了一家健身品牌酒店，并以“旅行期間保持體型”作為營銷噱頭。
反過來，酒店將更多的健身元素整合進自己的服務中。威斯汀酒店及度假村(WestinHotels & Resorts)提供New Balance全套健身服和運動鞋的租賃服務，價格為5美元。這兩個品牌還在酒店周圍合作修建了幾公里長的跑道。
2017年4月，威斯汀同Peloton合作，讓酒店顧客可以使用特定客房里的Peloton單車，或者進入某些酒店的健身房。即便是更難以復制的健身元素也被數字化。加州Handstand公司可以讓用戶按需預約私人教練，以每節課1小時進行收費。
9)吞下一顆智能藥丸，實現更好的診斷和治療
2017年11月，美國食品藥物管理局(FDA)批準了第一種智能藥丸。
這種藥丸叫做Abilify MyCite，本質上就是現有精神分裂和雙相障礙藥物Abilify(日本大冢制藥株式會社研制)的傳感器版，由大冢制藥和加州數字藥物公司Proteus合作開發。這種藥丸利用傳感器來追蹤患者是否按時按量用藥。
患者在服用Abilify MyCite藥丸后，它會發出信號，然后信號被皮膚貼片接收并轉換成數據。在獲得許可的情況下，數據要么傳送到患者的手機APP，要么直接發給醫生和其他護理人員。
雖然Proteus已經獲準銷售數字藥丸和皮膚貼片，但這是FDA首次批準一款使用其技術的藥物。Abilify是美國的暢銷藥之一，年銷售額一度達到70億美元。
其他智能藥丸，也就是那些帶有攝像頭的藥丸，近期已經在其他國家展開測試。
10)養狗，也能如此高科技
2015年，三星夢幻狗屋(SamsungDream Doghouse)，其中配備自動喂食器、三星平板電腦、以人造草皮為履帶的跑步機，外加一個水療池。當時，三星電子英國/愛爾蘭區總裁表示，這款狗屋最適合“未來那些挑剔的狗狗們”。
等待“未來那些挑剔的狗狗”(及其主人們)的，當然不止這一種科技產品。
由眾籌平臺KickStarter提供資金的ZenCrate便是另一款“智能”狗屋。它可以在特定時間播放音樂，安撫狗狗情緒，此外，還內置感應型風扇，并覆蓋Wi-Fi，用于數據收集與傳輸。就連狗屋里配備的墊子都是記憶海綿。
香港特斯拉科技公司(Tesla Technology)在此基礎上更進一步。它有兩款產品：T-Pai和Dog PC。T-Pai是一款雙層巴士型狗屋，配備自動沖水馬桶、自動喂食器、恒溫系統以及游戲。
Dog PC是一臺迷你計算機，帶一面小屏幕、高清攝像頭、揚聲器和食盒。它旨在解決狗狗的分離焦慮，通過應用程序，緩解狗狗擔心、害怕、焦慮和無聊等負面情緒。它甚至帶有學習模式，提供相應的教學節目。狗狗可以用爪子使用PC。
克羅地亞的Canelio將訓練狗狗做成了手機游戲。它通過聯網的響片訓練器，向應用程序發送反饋，從而協助主人教會狗狗特定的行為方式。
在健康方面，各種可穿戴設備可追蹤狗狗的心率、呼吸和鍛煉模式，供主人判斷狗狗的身體狀況。FitBark有一款70美元的狗狗監視器，提取從睡眠到日常起居的一切數據。該公司稱，這些數據可被用來幫助獸醫。
Pipat的寵物監視器售價約62美元，它還能計算狗狗消耗的卡路里，以幫助制定喂食時間表。
有些初創企業還能提供更特別的服務。要是不確定狗狗的家世，Embark可以幫忙。它已經融資650萬美元，有點像人類基因組分析公司23andMe。Embark通過收集狗狗口腔上皮的細胞樣本并分析，得出狗狗的譜系、血統起源地，以及罹患遺傳性疾病的概率。Embark的工具箱定價199美元，可郵寄到家。
2012年至今，“pet tech”(寵物科技)一詞的搜索量變化情況。
11)壓力之下，實體零售侵入新領域
購物潮流正在轉移，很大一部分已經搬到線上。在下一個迭代版本中，實體零售將去中心化，從傳統商店或商場進軍新的利基市場。在共享辦公空間、Uber、限時展售的無人商店和自動售貨機中，新的零售概念即將涌現。
也許，你甚至還能從自己家中或小區內的小型門店購買商品。
聽上去有些陌生？沃爾瑪稱之為“駐家電子商務”。2017年11月，沃爾瑪申請了一項專利，專利設想了一種端到端系統，它將支持并運營設在人們家中(最有可能是在公寓樓內)的無人店面。
按照專利中的描述，“無人駕駛交通工具”(可能是無人機)將把商品送到特定的“存貨裝載端”。
購買行為由傳感器追蹤。傳感器可以檢測到商品被取走，并向取走商品的顧客收款。
與之類似，Bodega也試圖構建一款無人看管的自動售貨亭。這種智能售貨亭將裝滿商品，置于建筑內或共享工作空間內。其攝像頭可識別顧客身份。顧客輸入pin碼后，可選擇想要的商品，離開時，會被收取相應款項。
在世界上其他地區，這個概念已十分流行。例如，日本的Acure運營著一種售貨機，它內置二維碼讀碼器，用戶手機上若裝有Acure應用程序，就可以掃碼購物。
中國公司繽果盒子(BingoBox)允許顧客用手機掃二維碼付款。它并非完全無人運營——每天都要人工裝貨，還設有客服——但傳感器可以感知到商品離店。作為阿里巴巴的競爭對手，京東也涉足了這一領域。2017年12月，該公司宣布與中國海外發展有限公司合作，在中國各地開發自動商店和自動售藥機。
12)全息投影日益常見
在《星球大戰》中，莉亞公主首次以頻頻閃爍的全息投影形式出現在盧克面前，自此，全息投影就在我們的未來暢想中扮演著重要角色。但在日常生活中，全息投影的普及卻涉及諸多問題。
全息投影該如何觀看——是借助設備還是單憑肉眼？投射到什么表面上？實際用途有哪些？
增強現實(AR)正為全息投影創造出切實的用途，并解決了實際運用中的一些問題。
其中一個可能的應用對象就是手機，蘋果公司已開始探索這一領域。
2012年，蘋果申請了全息投影專利(如下圖所示)。在專利中，它詳細描述了這樣一種系統：可以將圖像投射到半空中，無需任何頭戴設備就能看見。這種增強現實形式省去了笨重的頭戴設備或眼鏡。從近期傳聞來看，這一專利說不定會被應用到蘋果的下一次用戶界面升級中。
作為蘋果最新的操作系統，iOS 11包含了ARKit框架，讓開發者得以圍繞iPhone和iPad，創建增強現實應用程序。
通過利用這一框架，美國加州的8i公司開發了一種技術，可將視頻中的人像轉化為全息投影。2017年10月，該公司的“Holowith ARKit”在iOS應用商店。
這款應用并不能投影全息影像，而是當你用iPad或iPhone拍攝某個場景時，它能讓一個全息投影的人像出現在畫面中。
探索AR和全息投影的還有混合現實設備制造商。Magic Leap是該領域的巨頭，它已從華納兄弟娛樂公司、摩根士丹利和阿里巴巴等投資方那里，融資近20億美元，并計劃在2018年產品。
另一家公司是融資800萬美元的初創企業Lightform，該公司正在打造一臺計算機，可將全息影像投射至任意表面。LookingGlass公司已經打造出一款可以投影并觀看全息影像的設備。
與此同時，隨著科技的不斷創新，顯示全息影像并與之互動的方式層出不窮，各種應用程序的類型也在不斷拓展。Zebra Imaging創建了一款全息影像可視化工具，幫助訓練軍隊與情報人員。該公司還有3D全息投影地圖，用于協調救災工作。
蘇格蘭的Holoxica以醫用掃描圖像為基礎，創建3D全色彩全息圖，用于教學和培訓。
目前為止，全息投影最廣為人知的應用形式，也許是圖派克·夏庫爾和邁克爾·杰克遜等已故明星以全息影像的形式，在演唱會上登臺亮相，重現往日風采。
13)3D打印從新鮮事物成為不可或缺的工業工具
3D打印工業品的夢想剛剛起飛時，它有一個遠大的目標：通過就地打印所需物件，取代冗長而笨拙的供應鏈。如此一來，它可以降低用工成本，避免人為過失，減少浪費，并免去燃油等運輸成本。
得益于大型零售商和設備生產商的采用，這個夢想正在一步步實現。
一個典型的例子就是阿迪達斯。它與3D打印公司Carbon合作，于2017年4月“Futuredraft 4D”鞋。該公司正通過Carbon的打印機，用一種感光聚合物樹脂來打印鞋子。據報道，當前，打印一個鞋底一般需要一個半小時，Carbon將這一時間縮短到了20分鐘。
Carbon已經融資3.75億美元，是最早推出超快速3D打印機的企業之一。
2017年5月，它推出了一項名為SpeedCell的新服務，稱其容量和打印區大小是原先M1打印機的兩倍。這樣，人們就可以打印更大的物體了。這款打印機名為M2，其設計也旨在與機器人實現密切合作。
通用電氣(GE)也許是該市場中最大的老牌企業了，它創辦了一個專門的3D打印機構GE Additive。2017年11月，GE揭曉了世界上最大的3D金屬打印機，可打印直徑達1米的物體。
GE Additive已經在打印燃油噴嘴，用于其LEAP飛機發動機，最終供應給空客和波音的單通道噴氣式飛機。
另外，GE也在生產AdvancedTurboprop發動機，這是第一個在大型部件生產中用到“增材制造法”(其中包含3D打印)的商用飛機發動機。
材料領域的創新也在加速這一過程。
以金屬打印為例，馬薩諸塞州的Desktop Metal稱，其3D金屬打印機是迄今為止市場上最為高效的。
理想的趨勢是物流公司與生產商合作，使3D打印進一步邁入主流。這方面，物流企業UPS一馬當先，了一個按需式3D打印機網絡，并與軟件公司SAP展開合作。兩家公司還決定開放該網絡，吸引更多的外部協作，這也許為未來定下了基調。
14)技術改善老年護理
老年人往往要受到配偶去世、子女居住地很遠，或者行動不便而與外界隔絕等問題困擾。越來越強烈的孤獨感會導致抑郁和其他不良的心理和生理健康狀態。技術正在通過大量的新產品和服務來改善老年人的生活質量。很多公司已經推出了伴侶機器人。孩之寶(Hasbro)的歡樂伴侶寵物(Joy For All Companion Pets)是一種栩栩如生的機器寵物，擁有高度仿真的毛皮，能發出“寵物一樣的叫聲”。
日本的PARO更進一步。這款覆蓋著長毛絨的機器海豹能記住聲音，對撫摸、光線、聲音和溫度作出響應，被陽光照射時還能立起來。不過它的售價也要高于其他一些機器寵物，價格在5000美元左右。
機器人也能作為家庭保健助手。荷蘭Tinybots公司開發了聯網機器人Tessa，能與日程和提醒軟件同步。它可以告訴老年人下次預約、服藥和其他事項的時間。
不過，雖然這些機器人能提供情感和有用的提醒，但它們無法理解行為上的異常：某人多久才吃飯或者上廁所？那種行為變化意味著什么？
這就是監控技術的用武之地。Sensara安裝一套智能傳感器，用來記錄和分析老年人的日常生活，幫助他們和護理人員改善他們的生活方式和健康狀況。Alarm.com推出了一個采用類似系統的健康服務，能報告各種生活細節，比如上廁所的頻率。這些傳感器能安裝在任何地方，不管是椅子下面還是廚房里。
2017年10月，美國電子產品商店百思買(Best Buy)推出了Assured Living服務，此舉顯然是為了迎合顧客的需求。很多顧客進入百思買商店，尋找能夠幫助他們追蹤年邁父母生活情況的產品。顧客可以購買無合約監控服務，使用在線儀表板或者手機APP來追蹤數據，每天費用為1至2美元。系統掌握了個人的日常生活習慣后，就能把反常情況通知護理人員。
就連吃藥也被自動化。一個解決方案是PillDrill，這款設備能提醒你何時用藥，用藥后你搖晃一下裝藥的盒子，就會發出藥已經服用的通知。其他智能設備包括按時儲存、分發和管理藥物的HERO。與它連接的手機APP可以在服藥后發送通知。
一些公司還幫助尋找合適的家庭護理人員。加州Honor Technology公司根據老人的情況篩選合適的護理人員，親屬可以通過監控系統知道護理人員的活動和他們在家里花費的時間。該公司到目前為止累計募集投資6210萬美元，投資者包括安德森-霍洛維茨基金(Andreessen Horowitz)。
15)科技巨頭化身房地產開發商
現在，那些最好的科技公司在招聘時，也許會向員工提供住房，以此吸引人才。究其原因，除了“工作就是生活，生活就是工作”的理念之外，這種趨勢還有更深層次的原因。科技企業大量招人，人們紛紛前往異地就業，房價瘋漲，就連科技企業自己的基層雇員都租不起房子了。
這不僅限于舊金山這樣的地方。越來越多的人不會在同一個地方住很久，很多地方都難以吸引年輕的新住戶。考慮到受雇人口數量與房源數量之間的失衡，在一定程度上，大型科技公司正在加劇住房危機。而作為響應，它們自己動手，建起了住宅。
2017年7月，谷歌斥資約3000萬美元，為員工買下300所預制房屋，計劃把它們落戶到山景城。
同樣是2017年7月，Facebook也披露，它計劃在加州門洛帕克的一大片土地上建立企業園區。這片土地就在Facebook總部對面，將配有約1500個房間。這個“混合用途村落”將配備交通和雜貨店、藥店等設施。雖然，這些住房主要為Facebook員工準備，但也有一部分會向社區開放。有些房子的租金將低于市場價。
接下來是Fxguide對于本片中一系列精選場景的深度專題報道，看看《普羅米修斯》片中藝術家們在全權負責全片的視覺特效總監Richard Stammers的監督下所重新創造的外星人那生動而壯麗的世界。
皮膚
從外星人攻擊到令人不安的醫療艙場景，從Engineer儀式般的自殺到幀幀無比逼真的數字替身， WetaDigital制作了《普羅米修斯》片中一系列的鏡頭。眾多此類場景的關鍵就是真實的皮膚。為了制作出十分讓人信服的人物特寫鏡頭，WetaDigital必須要在他們為影片《阿凡達》所做的成功努力之上更進一步，即要在次表面散射（SSS）算法上更加完善。WetaDigital在制作電影《阿凡達》時開發了一款全局打光軟件，這款軟件在《阿凡達》之后的每個項目上都以優異的效果為影片做出了貢獻，同時也通過這些影片的經驗不斷地加強和優化自身。
2011年Bradford DeCaussin公司為Weta計算機圖形小組制作的圖像（不是這部電影中的）。請注意它的內部結構，可以看到由PRman渲染的高度透視型組織的測試框架。
從許多方面來說，Weta Digital在次表面散射方面強有力的實現方式早在多年前的《指環王》的工作中就得到驗證了，但是在《阿凡達》中，工作室在這方面的工作已經到達了現有次表面散射技術的極限。所以在電影《普羅米修斯》中，他們開發了一套全新的次表面散射系統并運用其中。
在制作《阿凡達》期間，Weta工作室的SSS實現方式是基于雙向散射表面反射率分布函數（BSSRDF）的，考慮到如皮膚、牛奶或者蠟之類的高散射材質的有效擬真，采用了偶極擴散近似值。BSSRDF可以采集光線進入到某一種材質的反應，比如外星人或者人類的皮膚以及光線離開時的多重散射。蒙特卡洛法路徑追蹤技術可以以非常高的精度被用以模擬半透明物體中的光線散射，但是渲染時間會相對長一些。
鏡面反射是讓皮膚看起來更加真實的一部分，可以體現出皮膚結構的良好細節。皮膚，與其他SSS目標材質一樣，正是因為一系列的吸收跟散射才會使其看起來如此真實。SSS實際上是一個可以表達和解決線性傳輸理論（一個簡單卻復雜的問題）的統計學建模精確解的完整數學解析的近似值。一個散射性、吸收性媒介是以它的折射率連同吸收性和散射性粒子的性質與分布為特征的，當然不同波長的光線擴散的方式也不同。
在本文中，所有的問題都歸結于一點，那就是當光線進入某種材質時所發生的光線擴散的解決方案（或者可以說是“擴散理論”）。SSS對真人拍攝和Weta工作室的“快速”近似求值來說都是必須的，當然，這種“快速”是相對于用全面精確計算的蒙特卡洛式渲染而成的圖像來說的，因為通常這種渲染都需要好幾個小時才能完成同一幅測試圖像（跟Weta的“快速”求值法相同的），所以，尋求出如上所述的完美解決方案，是非常重要的。
直到最近，大多數SSS算法都采用一種偶極模型。“在《阿凡達》中，Weta就使用了一個偶極模型，”Weta工作室《普羅米修斯》項目的視覺特效總監Martin Hill說。
偶極方式近似于通過整合單一散射中偶極點光源擴散近似值精確解的雙向散射表面反射率分布函數，它模擬了真實世界中的多重散射。過去有一段時期，在醫學物理領域，這種偶極（雙光源）方式可以表現假定的人類皮膚表面上的入射光源分布。單一的偶極方式直到最近之前，都曾被認為是已經足夠精確的了。顧名思義，偶極方式包含兩個放置在表面附近的點光源，一個在表面下方，一個在上方[基于“鏡像法”（Method of Images）算法的近似版本]。任何入射光線隨后轉變成擴散近似的偶極光源，然后結合起來得到最終的近似散射（出射率），盡管精確的細節很少為影片制作時的燈光藝術家所關注。關鍵是在追求渲染速度的這一舉措上，偶極方式犧牲了精確度。Weta工作室的Eugene d’Eon認為，在滿足Weta工作室渲染工作周期的要求下，可以有更加精確的方式。
在《阿凡達》中采用了偶極方式之后，后來在《猩球崛起》中，Weta工作室采用了Eugene d’Eon主持開發的半透明的量子化擴散（QD）模型。“他的成果是基于之前的研究的，而且這種方式比偶極方式能夠在表面上呈現出更多的細節，”Hill指出，“你仍然可以實現皮膚透射光的傳播和擴散，但是它保持了清晰的輪廓，并且使孔隙層次的細節比我們以前能夠做到的更加清晰。”
這對藝術家意味著什么呢？
皮膚上的鏡面反射體現了表面的直接特性。它可以賦予皮膚細節，漫射光本質上是已經在皮膚下層經過散射而缺少“細節”的光。事實上，皮膚是一種散射性與表面性特質的復雜組合。“按照慣例，之前我們在《金剛》那部影片的時代所做的事情是，首先建造一個次表面模型，然后或多或少地添加一些常規的朗伯式照射來維持細節，”Hill解釋說，“這是一種我們之前一直都在嘗試‘仿造’的東西，但是新模型可以以一種更勝一籌的方式讓我們不必非要如此。新的方式恰當地在表面包含了細節，從而讓我們不必再去反褶積我們的材質貼圖來適應皮膚細節。”
上述內容對比的一個完美的例子就是上圖中所體現的人類唇部。通過早期模型完成的唇部看起來像是蠟雕，不真實，因為嘴唇的皮膚跟嘴部周圍的皮膚相比，有著完全不同的皮膚厚度和特性；脂肪含量和血管數量也不相同，因為比起臉頰和下巴來說，嘴唇對情緒刺激的反應更加不同。而且，嘴唇通常還有高對比度的邊緣（銳度很大的陰影邊緣），這種效果也會在偶極方式中缺失。
Hill指出，“如果拍攝用來制作某位演員皮膚材質的圖像，那么實際上你正在拍攝的就是你所要的‘皮膚’，因為它已經有深入其中的次表面屬性了。如果你再次將次表面算法用于這張照片上，就等于將漫反射翻倍了。”
“新模型不但有助于保持皮膚上諸如痣和毛孔之類的良好細節，這些細節為次表面的體現貢獻出很大一部分功勞，還有助于長距離的次表面——比如一厘米深——那樣的情況下盡管很柔和了，但是還是可以體現出其間全部的范圍效果，”Hill補充說，“這是一個連續介質，有一定數量非常致密的細節，以及遠離入射點光源處的較少量的細節。”對那些Engineer來說，有一種用于更大用途的需求，就上述現場的實際情況而言，就是在演員身上有一層厚厚的硅膠皮膚。Hill解釋道，“我們有一個片中需要使用的硅膠樣本。當我們用激光照射它的時候，它竟能散射6~8毫米，是相當遠的距離了。如果我們僅僅達到實現那種傳輸的半透量的話，所發生的就是不管是手掌、鼻梁、眉毛，還是嘴唇，它們僅僅被大量光線穿過，看起來像是蠟。”
因此，Weta為片中所需模型放入的擴展之一便是能夠確保他們可以使用將肌肉和組織綁定起來的骨骼模型的內部攔截器，以便可以阻擋光線傳播，并且可以在保持半透距離深度的同時又避免光線完全滲透固態內部結構。
為了創造大量真實的靜脈活動，Weta拍攝了必要的元素。“我們把硅膠切片，然后將靜脈形態雕刻進去，并以心跳動作的頻率把油和墨汁混合物泵進硅膠中去，”Hill解釋說，“我們隨后在其背面打光，然后拍攝下來，再將它用作我們手頭大量特效的驅動元件。我們特別留意的事情之一是表皮下的靜脈跟建立在表皮上的靜脈模型有著非常迥異的特性。還有就是我們要如何處理這兩種不同深度的材質，一個是表皮下2cm的靜脈，一個是表皮下1cm的靜脈。”
全新的QD方式是為影片制作而優化的，因此雖然它更昂貴更復雜，但它較之Weta之前采用的方式在渲染時間上只增加了50%的周期。Weta的團隊用了的Pixar工作室的RenderMan (PRMan) 來完善了他們自己的QD BSSRDF（量子化擴散雙向散射表面反射率分布函數）。它同時還考慮到實際材質散射特性應用的恒量與實施，可以生成更加精確的剖面圖并更快地產生結果，并且還能保持之前偶極方式中經常丟失或者需要后期“偽造”的精致細節。
Engineer
Engineer在影片開場的連續鏡頭中被以一種生物的身份介紹出場。他是從各方面來說都非常理想化的人類，有著雪白的皮膚和完美的體形。“他印證了我們所發現的，即地球可以有效地將生命播種于其中。”Hill概括道，“正是他喝下的黑色粘稠有機物直接從身體內部摧毀了他。”
從開場鏡頭開始，整個場景推進著，觀眾們可以一路細微地觀看到分子水平的畫面，看到他的DNA被這種轉化物質所撕裂。“我們看到DNA重組，并且形成Earth的DNA，如果你愿意，可以快速有效地在地球上創造生命。”他說道。
CG總監Thelvin Cabezas以實際的皮膚特質重建了數字版的Engineer，并且復制了冰島黛提瀑布的光線。Weta工作室采用了他們自己的FACS系統（面部行為編碼系統），所以由Michael Cozens領導的動畫組可以明確有力地表達面部，賦予Engineer生命，“并且真正地證明我們可以實現由導演Ridley Scott嘗試的非常接近相機風格的照片般真實的數字人類。”Hill說。
導演Ridley Scott起初想要在冰島的外景拍攝中由演員穿著全套假體道具裝進行實拍，在最終鏡頭中，只有一個Engineer，但是一開始的時候，這個場景里面還有很多其他的Engineer們。“拍攝計劃是在這個場景中的幾個鏡頭完全由電腦來制作，”Hill補充道，“因為他皮膚的質量和那天的光線，使得事實上那天他身上并沒有太多細節，加之整部電影都是以3D形式拍攝的，我們發現想要將瓦解早期階段所需特效與演員的動作準確完美地切合，其難度讓人難以置信。因此，我們跟Richard Stammers（全片全權視覺特效總監）討論，提出希望可以將整個人物角色都用電腦來制作。可惜，他的回答卻是‘你們難道不能完美整合嗎？’。所以，我們只能竭盡全力地去克服困難，最終在材質質量、燈光和動作表現方面，都跟穿著道具戲服的演員所呈現的一切完美地對應上了。”
1.右側為實拍靜脈血管素材。2.用以展現置換貼圖而經過處理的實拍素材。3.最終效果，涉及多個過渡性著色器的實際影片元素。
作為開始的入手點，Weta需要能夠通過計算機與演員身上的假體道具服完美對應。“通過我們的肌肉和皮膚綁定，”Hill解釋道，“通常當我們創造一個完整的全CG人類時，我們會先完成全部的肌肉綁定來控制為這個CG人類所構建的那些各自為陣的肌肉、筋腱、脂肪等等的分層素材。因為我們需要對應的是一個穿著非常厚重的假體道具服下演員的真實表演，我們實際上需要對通常對于肌肉的處理進行與這種情況相適應的調節，同時還需要添加進那個假體道具服所不具備的生命特征。我們想要創造的是不光是一個極度逼真的完整CG人物，還不能獨攬大功，因為能看到肌肉燃燒這震撼的一幕，還有穿著硅膠道具服演員的功勞。”
由于Engineer的實拍真人演員穿著一層非常厚的硅膠道具服，因此演員的表演功力幾乎體現不出來。“因為導演Ridley Scott想要盡可能多地運用長鏡頭，所以我們沒辦法放置跟蹤標記，這樣就使得我們追蹤、匹配演員動作的工作難度增加了很多。這個硅膠外殼和我們人類肌肉組織所應該呈現的畸變不盡相同。”Hill說道。
自我手術
影片中有一個場景是 Elizabeth Shaw得知一個外星物種已經在她體內生長后，決定去醫療艙進行剖腹產。“我們接觸到這個場景的前視覺化工作的時候，”Hill回憶說，“我們的下巴都要掉到地上了，我們不能相信攝制組居然想要拍這樣的鏡頭。隨后我們給相關的人員打電話核實，‘真的假的？你們居然想要展現這樣尺度的畫面?’，真的是太難以置信了。這個場景近乎于開膛破肚的場景了。”
對Weta工作室來說，有趣的一點是，扮演Shaw的演員Noomi Rapace曾經為別的影片接受過肚皮舞訓練。“她躺在床上能夠表演出各種各樣的肢體扭曲的動作，所以單單是她的表演，就已經有一系列非常有趣的動作了，”Hill說，“我們在她的腹部幾乎擺滿動作追蹤標記器，因為我們必須要在實體空間內以最大限度來匹配演員的動作和需要添加的特效。我們畢竟沒法在立體影片中完美地置入2D特效，所以我們就不得不對演員的腹部進行最高級別的精確動作捕捉與匹配，當然也是全3D的，這樣就不需要傳統的2D平面圖的轉制了。”
導演Ridley Scott想給醫療艙的工具賦予臨床醫學感和機械感。“它們大多具有細長機械臂式的運動，”Hill解釋說，“我們參考了工業機械、汽車制造機器人，采用了很多它們的運動方式，嘗試讓這些機械臂看起來更富有蜘蛛似的殺手般的輕盈與不安感。我們起初一直在處理身體變形方面的特效，但是當手術切口出場的時候，我們就必須制作全CG的手術創口以及隨之一同出現的水氣和血液。我們盡可能地用更多的實景拍攝的鏡頭來完成這個場景，而且大部分都是在立體影像上重新投射的實景鏡頭。我們的確使用了實景鏡頭底版，但是也進行了大量的調整。”
Neal Scanlan的工作室負責將三葉蟲幼蟲的數字版裝配入這個鏡頭。這種場景的現場表現力是“非常奇特且深入人心的，表現方式讓人難以置信，”有些鏡頭中，Weta則采用了實拍的“幼體”，其他的就全部用CG替換了，但是在這個場景實拍時還是有不少東西是需要Rapace憑空表演出與之互動的。“我們會恰當地添加一些器官的運動，”Hill補充說，“當這個幼蟲還在胎盤中的時候，它是全CG制作的。由胎盤跟幼蟲組成的模型內部細節并不清晰，我們希望它能隨著被拿出體外的過程變得越來越震撼，這就意味著我們不得不探究大量的散射工作，并且渲染出來，以保證所有的體積光照散射效果完美實現——也就是胎盤中的血液跟黏液。”
Rapace的腹部需要經常被特效處理，她腹部內外的創口快速愈合的特效也都是全CG制作的。“我們特別希望這里能一覽無遺地體現出傷口縫合的主要特征，就是非常血腥、暴力，”Hill說，“我們將縫合器的設計略微修改了一些，并且加入了空氣鉆的元素，所以就會呈現出整個機器都在她（Rapace）身體的上下躥動，壓進她的身體，然后要花上一會兒工夫才能讓創口穩定的場景。”
飛向宇宙
David，普羅米修斯上Weyland公司的機器人，獨自承擔著探查Engineer和發現Orrery內部三維星相圖的任務——其實他們所謂的Orrery就是Engineer的宇宙飛船上的控制室。悉尼的Fuel VFX工作室創造了這個星相圖——大多數依賴深度影像合成技術——普羅米修斯艦橋上全息模擬沙盤的場景和穹頂下Engineer的全息影像記錄，還有Orrery的控制臺特效、激光掃描探針（Pups）、Vickers的制服中的全息影像屏幕以及外延設定。
Orrery的星相圖，實際上是根據藝術部門的設計和Fuel工作室大量的概念藝術圖完成的。“起初關于它如何布局的邏輯是宇宙大爆炸模擬，”Fuel工作室視覺特效總監Paul Butterworth解釋說，“我們用流體模擬來解決并標出爆炸沖出的線性流體。之后我們用大爆炸的邏輯性來放置每一個星云和星團。這種邏輯性允許你選取任何一個恒星系統，然后將其爆炸至任何一個你可以觀察到的區域。每一個星云都是一個流體模擬通過預置路線并找到合適爆發時機的凝固瞬間。”
電影現場拍攝David（Michael Fassbender飾）的時候是在位于Pinewood攝影棚的007洞穴內景，加上一些臨時添加的交互小道具和交互光線。現場是用激光定位過的，以便可以啟用后續的延展設定，后面涉及Engineer全息投影的鏡頭和后面出現的由Weta工作室負責的“太空騎師”座椅。
Fuel工作室將Nuke的深度視頻合成工具與自己的工具軟件組合，專門用以對付那些復雜的Orrery鏡頭，以及其他那些經常需要用以校正的周期鏡頭，因為其中的行星和恒星動畫以及氣體云模擬并不會被全部渲染。“我們還編寫了一大堆軟件，這樣就可以引用那些在Nuke中正在處理的鏡頭，同時還能選取那些僅當前需要的東西，或者添加鏡頭所需素材，”Fuel工作室視頻合成總監Sam Cole說。
準備星相圖特效的底版是一項工作量非常大的任務，比如移除底版失真還有解決那些3D方面的問題。“如果你的鏡頭是徹底沒有垂直對齊的，”Cole解釋說，“那么你就會看到非常細致的星空區域與全部由像素構成的觸摸屏上被觸碰的像素之間的視差，并且你還會看到可以環視的一層垂直對齊的影像板。你可以按住周圍的某一點，但是看到的就會變成合成視差。”
“我們得到了一些制片方發給我們的影像形板，肉眼看起來非常的完美，所有的特征都是同一層面的，”Cole補充說，“但是涉及到攝像機機位的問題，就不那么完美了。所以必須要解決機位跟現存的這些影響的問題，如果你想要科學地在攝像機上呈現什么，你就必須要在完全沒有彎曲的畫面上進行，然后盡可能地欺騙你的肉眼瞄準比直功能。不過非常幸運的是，我們所處理的這些鏡頭很大一部分都是在空中的，這就容易了很多。”
帶有射向穹頂的紅色激光掃描的“pups”的早期鏡頭也是由Fuel工作室負責的。“最初的探針是在地面上滾動的物體，”Butterworth解釋說，“他們那時候并沒有射出充滿整個空間的激光。后來我們才開始考慮用光線和激光掃描來體現。對我們來說最困難的地方就是追蹤它的射線，并且精確地讓鏡頭完美排列出來，放置在立體的平面之中。”
激光射線實現了穹頂隧道中雷達掃描的功用，但是也格外地同時造成了將它們3D化和某些時候需要穿過現場煙霧的兩種挑戰。“讓真實強光沖擊鏡頭給確保所有像素都是水平排列的校準過程造成了難題，”Cole坦言，“我們有個原則是找到強光的最遠點，然后建立一個可以簡單框架，讓卡片式信息可以在光源和觀察者之間滑動，這也是做起來最舒服的工作。在3D畫面中，這種情況可能就在腦后發生——如果僅僅在屏幕上觸碰這些，那就看起來很平淡，真的像卡片一樣了。但是在立體的空間中，在任意地方彈出這種信息框，就會很有意思。”
對于煙霧整合，Fuel工作室的藝術家們將現場實景底板與工作室素材庫的煙霧元素融合起來，并且用噪點材質來揉合整個鏡頭。“當你制作一個噪點材質的時候，”Cole說，“你可以非常簡單地以3D模式來完成它，并且同樣簡單地切分它——分別以左右眼視角來切分，然后再裝配到你想要的地方，或者一旦鏡頭把它分割成段兒了，我們就再手動調整一下。”
在普羅米修斯上，pups揭示了全息模擬沙盤上穹頂（起初是金字塔）內部的情況，全息模擬沙盤也是Fuel工作室的作品。“起初的藍圖就是一個小一點桌子上的紅色結構的東西，”Butterwoth回憶道，“我們必須要進行概念性測試，我們對我想象中的金字塔以及它的結構和探針飛下揭示整個區域的情況做了全面的性測試。導演非常喜歡，并且他想讓它變得更有特色，所以他才把桌子弄得更小，并且將它整體放大，讓整個沙盤成為這個場景的中心。他也將我們的測試結果用在演員身上，以獲取正確的光影互動。”
普羅米修斯的船員在穹頂之內偶然發現了Engineer的全息影像視頻，本質上來說就是點云式再投影的老舊影像。對于這些鏡頭，Fuel工作室有扮演Engineer的演員的動作捕捉數據，并且使用最終定妝進行實驗。“關于Engineer的構思是說那是一種安全記錄，”Butterworth說，“如果你可以記錄下Engineer忙著他們自己那些事兒的全部動作——以錄像帶或者3D物體的形式，那么數千年之后這些記錄就會變得弱化或者破損了。錄影帶中半數的像素無法再度正常工作。我們參考了舊電視和其他東西，然后完美地記錄下來Engineer的影像，并且使之衰減，就得到了最終的版本。”
通過使用隧道雷達，Fuel工作室實現了一個Engineer跑過并且穿過David身體的場景。“導演Ridley Scott起草了這些圖像，有的是Engineer環繞著David，有的是Engineer的材質元素圍繞著David的表面，”Butterworth解釋說，“那種途徑，是凹版遮片光傳遞之后再度照亮David的方式。”
在Orrery內部，在那兒，David看到了Engineer操作控制臺的全息影像投影，然后Engineer又開始控制“太空騎師”座椅。Fuel工作室制作了控制臺和星相圖的圖像，并且與Weta Digital共同制作相關鏡頭。“我們必須要替換控制臺，”Butterwoth說，“對于控制臺我們完成了相當漂亮的小循環，有些時候繪制出Engineer的3D鏡頭，然后再繪制后平面。這個場景起初要帶著運動控制一起拍攝，但是那需要長時間和大量的人力去展開工作，并且拍攝出的鏡頭還可能會讓人覺得機械呆板。所以，最終決定通過使用吊桿推拉、動態移動攝影和攝影機穩定器來完成拍攝。他們還是在演員身上使用了一點點動作控制，然后鏡頭拉出Engineer和他所在的整個空間。有些時候，他們還會只拍攝一個清樣底版。有些時候，Engineer也會出現在鏡頭中，因為視野良好，所以不可避免的，我們就需要繪制出他來，并且重制一個后平面。”
Fuel工作室得益于The Foundry研發負責人Jonathan Starck的到訪，在他的幫助下，Fuel的R&D部門開發了Ocula的最初版本（現在已經是正式的軟件）。另外一個特別有用的軟件是Peregrine Labs的散焦軟件Bokeh，是由Colin Doncaster開發的。“在我們所有的深度渲染中，”Cole說，“它們都是以很高的銳度完成的，這樣我們就可以先匹配焦點，然后再用Bokeh來合成。在Orrery內部，我希望可以完全控制焦外的圖形，以及那些磁盤上因灼熱所產生的輕微色差。這一切都可以讓我們深入進去開展工作，放入攝像機、現場的T光圈，這些就是我們開始著手的地方，非常奇妙！大量的迭代——我們因為不能順利地實現迭代而卡住了相當一段時間，特別是當風暴來襲，Engineer離開地面的時候。”
普羅米修斯著陸
主題中的太空飛船普羅米修斯，是由MPC制作的視覺特效，MPC也負責制作了影片中外太空環境、星球大氣、星球表面、Engineer的飛船Juggernaut、Hammerpede生物、眼絲蟲特效，以及絕大多數電腦制作的化妝的鏡頭。
降落的普羅米修斯太空飛船穿過星球嚴酷的大氣環境，從外太空一直到星球表面是跟蹤拍攝的。對于那些外太空鏡頭，導演發現土星周圍有個小“月亮”，它的材質特別有意思。“那是用來制作背景中的氣體巨行星的，然后那個月亮就是我們的星球。”MPC視覺特效總監Charley Henley解釋道，“我們給墨水形成的漩渦拍攝劇照，然后研究地球的高分辨率照片并把它整合到大型繪景之中。Ridley還向NASA的科學家求教這些星球上可能會出現的天氣，他非常期待可以呈現龍卷風和暴風雨的天氣。”
大氣層的環境是通過在冰島的航拍來實現的，隨后跟DMP的云層背景結合。降落的場景，是一個由“筆直的線條”和神秘熔巖穹丘構成的布滿巖石的外星人風格峽谷，也是來自Ridley的另外一幅真實環境的草稿圖。“畫中地點是約旦一處叫做Wadi Rum的沙漠，”Henley說，“那里的基調就是沙子，但并不是他所需要的那種地形，所以為了這個心目中的地貌，我們去冰島拍攝了所有火山巖景觀的水平面基準照。”
“我們用可以提供置換貼圖的Google Map和DEM衛星地圖分析了這個地區，”Henley補充說，“我們把這些素材放在Maya中處理，組合了所有相關的信息，然后構架出大致20英里左右的景觀。隨后Ridley就到MPC來，我們在這個自己創造的模型基礎上完成了那些交互式進程，以便完成以他所想要的角度呈現出的那些穿越峽谷飛行的鏡頭。”
關于材質，視覺特效團隊在峽谷中野營，測繪那些GPS坐標，并且在那些看起來可能很像片中適合普羅米修斯降落的特定地點的地面上標記出巖石。“我們選擇了4個關鍵區域，并且重新回到那里進行高動態范圍圖像的攝制，”Henley說，“是在不同光照條件下進行的360°超高解析度的高動態范圍圖像。我們并沒有打算去為這些山脈進行高分辨率建模。那些地面上的石陣，它們跟冰島的景觀有些相似，但卻是來自早期的概念設計。我們在冰島掃描了大概九個這樣的石陣，并且拍攝了照片，并且用程序性隨機軟件處理。這是為了給它們添加隨機性的散射光線或者便于繪制光線強弱的映射圖。”
普羅米修斯是在藝術部門設計基礎之上通過Maya完成建模的，并且還附有降落和起飛時的設定，這些設定有著非常有趣的動畫，根據Henley所述，“它有四個可以當作起落架的巨大的推進器和兩個巨大的機翼。在太空飛行中，它們會將這些離子推進器向后推進；當它向下準備降落到星球表面的時候，它的飛行方式就更像是鷂式戰斗機了。當它一降落到陸地上，它就會向著鏡頭推進來制造出剎車的動作。”
攝制組實際上只建造了一個駕駛員座艙區域和普羅米修斯上帶有機庫和氣閘的“一只腳”，也就是一個推進器。“這些部分就是用來制作普羅米修斯整體結構的基礎，”Henley解釋說，“我們將它用照片建模并掃描，然后再以圖像投影材質的形式來保持一致性。”
在冰島，攝制組傾向于竭盡所能地拍攝盡可能多的山巒以及片中角色背后所需的各種背景風光，Henley說：“至少要有灰暗的背景而不是一片晴空，但這就是個問題了，明亮的光線會侵蝕掉邊緣，如果你稍后再調整回來，那么它看起來就會怪怪的、不真實，接著就不得不再重新構建一次。”同樣地，MPC不得不面對解決頭盔反光的問題，有時則是移除船員的問題，當然還有時而需要添加3D頭盔的問題。“這些頭盔會比真實情況要更具有彈性，所以就必須要把它們進行逐格帖合重覆動畫動作處理，以便可以正確繪制出它們的輪廓。”Henley補充說，“我們必須要在3D的頭部逐格帖合重覆動畫動作上非常精確，這在全立體的影片中非常困難。”
在劇中的一個片段，電影中的角色在沙暴來臨的時候被迫返回了他們的飛船普羅米修斯。“我們使用了Flowline處理體積光效果，用以生成自然的鋪天蓋地的沙塵，然后用我們自己的體積光效果軟件來將其視覺化并且渲染出來。”Henley說，“我們制作了大概20個單獨的貼圖設置，并且把它們混合成一個相當漂亮的形態，但同時持續把它們縮小以便放入更多的貼圖設置，直到放入了120個獨立的貼圖設置之后，才得到了這么多細微的滾動細節。”
在劇中一場黑色幽默的戲份中，兩個劇中角色在穹頂內遇到了一個很奇怪的外星生物，一種被稱作Hammerpede的東西。這種生物一開始看起來覺得有些可愛，可是一旦這個生物開始攻擊，它在緊緊纏繞其中一個角色全身并且進入他喉嚨之前就重傷了他的手臂，并且噴射出它的血液來灼燒另外一個人。Hammerpede這個生物是通過道具進行現場實拍的。“它身上有半透明的皮膚，”Henley說，“他們制作了它的內部架構，然后在上面繪制了肌肉。我們則將它掃描下來，然后為那些凹凸貼圖來生成置換貼圖。我們還以雙圖層結構來重建了它，確保所有的光散射都是基于道具假體實現的，并且保證其可以以正確的方式呈現出來。”
MPC還制作了展現那個蟲子一樣的感染源攻擊Holloway（Logan Marshall-Green飾）面部的鏡頭。Henley說：“我們在Nuke中編寫了一個系統，叫做‘Wormulator’，可以讓我們動畫化曲線，可以在表面上著色或者加入高光。整個鏡頭是通過影像合成所有眼中的映像來完成的。”后來，Holloway受到的感染越來越嚴重了，他的面部幾乎已經木乃伊化了。在他的臉上，畫了三種不同的妝，并且分別拍攝。然后MPC會添加必要的修改并把這三種妝整合動畫化，以達到最終想要呈現的樣子。
在本片的部分，一個Engineer攻擊了普羅米修斯大量的船員，然后啟動Juggernaut去摧毀地球。Juggernaut從發射井開口滑行出去，飛離星球表面，這也是另外一個在Pinewood和冰島完成前視覺化和底片拍攝時由MPC創作的特效。“我們標記出來周長一公里的區域，”Henley說，“并且放置了追蹤標記，以此來滿足攝像機和直升機航拍的要求。在Pinewood，我們拍攝了一塊攝制組搭建的金屬制發射井墻壁兩邊的方形地面，大概有40英尺×40英尺的面積。”
Juggernaut起飛了，但是在普羅米修斯用自己的離子推進器撞毀它之前，引發了一個爆炸，落下幾個墜向星球表面的碎片，地面上的Shaw和Vickers（Charlize Theron飾）倆人就拼命地躲避。MPC依賴自己的FEA（有限元分析）軟件Kali來編排這個破壞特效，同時也使用了粒子實例、殘骸實例以及Nuke制作的子畫面一起填充整個場景。“這艘飛船上每一個毀壞脫離的部分，都需要以某種特殊要求來建模，”Henley說，“所以我們必須要策劃好哪一部分是需要被擊中的。藝術部門幫助我們來解決時機和步驟的問題，隨后我們再為飛船上特定的區域建模。”
爆炸是用Flowline模擬的，那些完全按照導彈形式自然呈現軌跡的墜落殘骸，則是用CG實例和一些飛船部件的模型來組成的。在冰島的現場，Theron和Rapace躲避那些殘骸的場景，是由特技組和MPC通過大量的逐格帖合重覆動畫動作所整合的。
就Juggernaut飛船自身來說，起初是根據與之類似的外星飛船繪制的，之后則確定為由俄羅斯藝術家Alex Kozhanov用ZBrush創作的細致模型作品。制片組視覺特效藝術指導Steven Messing還運用了Cinema 4D為MPC的建模師們創作了詳細的UV和正射投影圖。“本來我想我們只要按流程建模就行了，”Henley回憶說，“但是卻總是差點什么，所以我們拆解了它，然后人工地排列了所有的管線，有太多有組織的流線需要保持一致了。在渲染的時候，我們嘗試填進比較深的景深，飛船一端已經非常模糊了，而且在整個碰撞的場景中它都會出現在鏡頭中。”
1400個鏡頭的協調
本片全權視覺特效總監Richard Stammers和視覺特效制品人Allen Maris 負責監管《普羅米修斯》中十幾個特效工作室制作的特效。它們分別是幾大主要的視覺特效工作室，如MPC、Weta Digital和Fuel，以及Halon（前視覺化）、Hammerhead、Rising Sun Pictures、Luma Pictures、Lola、Prologue、Territory Studio，還有負責內部工作的Pixel Pirates和Invisible Effects。Reliance Mediaworks則對由RED EPIC追拍的長鏡頭肩負著3D分類員的任務，同時Identity FX 也在3D優化上貢獻了自己的力量。
Halon Entertainment 為攝制組提供在洛杉磯時的前視覺化服務，當攝制組搬到倫敦之后，MPC則為很多鏡頭的前后視覺化提供協助。“Ridley現在真的開始懂得了前視覺化，”Stammers說，“如果要是在以前，他會說‘我為什么需要前視覺化這玩意兒？我自己就能畫出我想要的畫面。’但是這里面有太多太多需要我們解決的技術難題，所以以前視覺化來完成這些是非常重要的手段。”舉個例子來說，Stammers在早期的前視覺化中測試了普羅米修斯降落的場景。“Ridley覺得它應該移動起來，而且應該再敏捷一點，并且應該像黑鷹直升機那樣起降，但是這樣的話工作量就太大了，所以我們就必須得認真地平衡已有的動作場景的感覺和他想要表現的那種動態畫面之間的工作。”
Fluent Image為不同工作室之間的各個鏡頭的圖像文件傳遞提供了自定制系統的支持。“RED的RAW格式的文件是直接從相機中取得的，然后就會被送進某個工作室或者現場的工作站，”Stammers解釋說，“這些材料會被傳進服務器或者渲染工廠來全部制成供編輯團隊使用的工作樣片，而且所有的文件都會存儲在服務器上。有一個視覺特效編輯會把照片從Avid通過WebUI導入到Fluent Image的系統中，并且發出工作樣片。每一次文件傳遞，每一個文件都會有一個DPX序列記錄。它們都有一個用以和相關片段評級相匹配的參考條目，以便讓這個文件跟攝影導演現場選定的比較接近。我們還有一個測試圖畫面可以將相同的設定應用其上，所以這些工作室分別都可以看到一個沒有任何色彩的未經處理過的畫面。他們會得到一個某個鏡頭應該以什么樣的形式呈現出的參照以及需要應用其上的標準，還有已經確定過應用標準的RAW格式文件。所以，如果他們需要重建一個相同水平的東西，他們就有了兩個參照物了。”
特效工作室還會得到相機的元數據，包括感光度、顏色設定以及鏡頭和其他附加設備信息。“每一張照片都會包含這些我們可以提供給他們的信息，”Stammers說，“每個底片都會到Reliance Mediaworks那里進行鑒別歸類，校正過的底版會回到各個工作室手中，這樣他們就可以馬上在某項事情上直接展開工作了。通常他們只會對一種視點進行校正，那就是主視點，也就是那個會有更好光學品質的視點。”
立體畫面
用了9周時間為影片中49分鐘完全沒有視覺特效的鏡頭完成原生立體攝影優化的是Identity FX工作室。工作室的這項工作是由Leo Vezzali領導，并且主要用Mistika軟件來進行的，當然在某些特技修正上也會用到Nuke，比如光斑和追蹤標記的移除，然后用Ocula來進行更廣泛的鏡頭重建工作。Identity FX工作室是在影片的立體攝影總監Sean Santiago的督導之下完成這項優化工作的。
Vezzali發現了一些早期鏡頭中的過度噪點，所以他要求將原始的R3D文件在Mistika中用德拜耳方式測試一下。“我得說這么大量的光斑和亮度上的不一致確實是一項非常棘手的挑戰，因為它們基本都是通過攝影機穩定器拍攝的，”Vezzali補充說，“變焦和曝光的不匹配是我接觸到的最普遍的問題。在大多數情況下，曝光的不同會導致柔焦效果的發生，這樣整個場景的過程跑完一遍就會給眼睛造成疲勞感。我們需要使用大量的蒙版和Power Window來中和這種不一致。”
Mistika和Ocular在這個過程中都是關鍵的工具軟件。“大多數時候，”Vezzali說，“我會給我們的Nuke視頻合成師提供某個鏡頭的色彩平衡版本，這樣他們就可以集中精力進行幾何校正了，因為Mistika是幾乎可以實時進行顏色矯正處理的。對于那些問題更加嚴重的幾何光柵失真，我們發現可以對它們進行迭代處理，運行多重色彩或者校正會有助于解決以上兩種工具使用中造成的繪圖中的景深/視差問題。就這些工具軟件之間相互的依賴性來說，我可以坦誠地說只有一小部分鏡頭才能將Nuke 和Ocula作為單獨的解決方案來完成工作。有些情況下，我們甚至要為影像合成部門那邊退回來的鏡頭做些最后的補充優化。”
一個特別有挑戰的場景就是Shaw在醫療艙進行剖腹產的時候。“這個場景有很多進出醫療艙長走廊的搖搖晃晃的鏡頭移動，還有大量的光線變換，這就需要在Mistika中創建很多關鍵幀，而且還需要很多超出我預期之外的要用來進行鏡頭校正的影像合成方式，”Vezzali說，“基本上，我不得不采用逐格帖合的重覆動畫動作方式來分離鏡頭中的元素，這樣才能讓我把一些非常特別的參量應用進去，然后把它們再用Mistika合并回去。最有難度的一個鏡頭是要求在Mistika中用12個視頻合成層疊加來校正。盡管這個軟件并不是特別為視頻合成設計的，但是它的速度很快而且也很好用。尤其是追蹤器，簡直是極其方便！讓我的工作輕松了不少！”
完成視覺特效
Territory Studio加入攝制組負責制作實拍場景的設計和動畫，但是后來也負責交付一些后期屏幕顯示圖像工作，同時還有字幕的創新開發。“我們根據實景拍攝進行圖像的編排，”Territory Studio的創始人兼總監David Sheldon-Hicks說，“有些時候需要適應演員，或者要配合普羅米修斯全艦的所有方面，從甲板、醫療室到艦橋上各種各樣的場景。我們在影片拍攝之前幾個月就開始工作，開發適用于所有我們參加場景的特效。當拍攝開始的時候，我們就必須以難以置信的方式保持對工作需求的回應，經常被要求制作出當天拍攝鏡頭的動畫。”在后期制作中，Territory Studio則負責頭盔上攝像頭中HUD的覆蓋圖、一個低溫艙的HUD顯示、寄生蟲提取過程的屏幕、呈現DNA的屏幕以及手寫板。
Luma Pictures為本片貢獻了全息影像特效，包括為一個現場拍攝的數據板植入圖像，以及Holloway穿過一幅全息影像時的場景。“那場戲，演員身體一部分在全息影像之中，我們面臨的問題是制作細致的立體光澤性能和匹配演員動作，所以需要整合進正確的CG流體，”Luma Pictures的視覺特效總監Vincent Cirelli說。
“為了制作這個全息影像鏡頭中變形區域的樣子，我們使用了Maya中的FumeFX，這是我們最近跟Sitni Sati一起完善的工具，”CG總監Richard Sutherland補充說，“《普羅米修斯》是一個測試全新流體類工具的完美實驗平臺。”
