一塊看似透明的平板，只需伸出手指，凌空輕點，剎那間懸浮在空氣中的虛擬屏幕被「喚醒」，車輛控制菜單流暢展開，畫面可隨指尖滑動、放大，全程未接觸任何實體表面。這一幕，仿佛科幻電影照進(jìn)現(xiàn)實。
「這不是魔術(shù)，是『無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)』（也稱無介質(zhì)全息交互技術(shù)，記者注）?！购毕窈街墙缈萍加邢薰径麻L趙汝波向記者介紹，這項由企業(yè)自主研發(fā)的核心技術(shù)，正在悄然重塑多個行業(yè)的交互方式。該公司展廳內(nèi)陳列的智慧銀行終端、博物館互動飛屏、醫(yī)院非接觸電梯按鈕、無介質(zhì)全息醫(yī)療產(chǎn)品等設(shè)備，共同勾勒出一幅「無接觸未來」的應(yīng)用圖景。
一塊透鏡的革新：讓影像「掙脫」屏幕束縛
「傳統(tǒng)顯示依賴屏幕或幕布作為載體，而我們的突破在於讓影像『獨(dú)立』存在於空氣中，而做到這一切的便是負(fù)折射平板透鏡?！冠w汝波告訴記者，負(fù)折射平板透鏡表面密布著微米級的光學(xué)結(jié)構(gòu)陣列，利用光場重構(gòu)原理，使光線經(jīng)過特殊折射後，在透鏡上方匯聚成1:1的實像?！负唵握f，它像一把無形的『光梳』，把發(fā)散的光線精準(zhǔn)『編織』成懸浮畫面。」
核心技術(shù)突破後，如何實現(xiàn)交互？對此，湖北像航智界科技有限公司進(jìn)一步開發(fā)了空中影像感知交互系統(tǒng)。通過紅外傳感器捕捉用戶手指在空中的三維坐標(biāo)，與懸浮影像的位置精準(zhǔn)匹配，實現(xiàn)點擊、拖拽等操作?！妇瓤蛇_(dá)7.5毫米，響應(yīng)速度超30Hz，達(dá)到車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)?！冠w汝波補(bǔ)充道，目前這項技術(shù)已通過SGS藍(lán)光防護(hù)等多項國際認(rèn)證，確保使用安全。
從展廳到生活：非接觸交互的「落地革命」
在湖北像航智界科技有限公司的展廳中，多個應(yīng)用場景的微縮樣板整齊排列，讓人忍不住嘗試一番。在「智慧文旅」區(qū)，一臺空中成像互動展示臺正演示博物館的落地案例：只需點擊空中懸浮的文物圖標(biāo)，相關(guān)信息便「飛」至大屏幕上，全程無需觸碰玻璃展櫃。「這解決了傳統(tǒng)展陳互動性弱、易留指紋、存在衛(wèi)生隱患的痛點?！冠w汝波介紹，該技術(shù)已應(yīng)用於北京展覽館「奮進(jìn)新時代」主題展、杭州每日互動企業(yè)展廳等數(shù)十個場館。
值得一提的是，湖北像航智界科技有限公司研發(fā)的無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)相較於目前已經(jīng)較為成熟的三維成像技術(shù)而言，具有成本低、便攜性高、操作方便等特點?！脯F(xiàn)在大家一般看到的AI數(shù)字人，三維立體投影等都是通過在影像底部及四周提前鋪設(shè)投影裝置實現(xiàn)的，那樣成本太高，而無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)僅僅需要一個裝置便可以實現(xiàn)更好呈現(xiàn)效果?！冠w汝波說。
除了用於展會展覽外，非接觸交互的「革命」也發(fā)生在醫(yī)療領(lǐng)域。在展廳的醫(yī)療展示區(qū)，一臺搭載空中成像技術(shù)的立體手術(shù)成像裝置格外醒目。只需點擊懸浮在空中的屏幕，病人患有病灶的器官便360°無死角地呈現(xiàn)在眼前?！冈谏虾Ｍ梳t(yī)院等機(jī)構(gòu)，這類設(shè)備已成為院感防控的重要一環(huán)?！冠w汝波一邊操作，一邊告訴記者：「醫(yī)生戴著手套也能隔空操作，避免反覆穿脫手術(shù)服造成的交叉感染和效率損失?！?/p>
最富未來感的莫過於汽車「智能座艙」的展示部分。一臺模擬的卡迪拉克中控臺上，懸浮著導(dǎo)航界面。趙汝波演示隔空操作：「駕駛中無需低頭看屏，視線不離路面。手勢結(jié)合語音，交互更安全。」該技術(shù)已與奇瑞、華為等車企合作，應(yīng)用於前排控制、後排娛樂系統(tǒng)。
無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)：創(chuàng)造「零感染風(fēng)險」新標(biāo)準(zhǔn)
趙汝波舉例說，目前，無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)所獨(dú)有的無接觸交互特性，解決了公共衛(wèi)生領(lǐng)域存在的三個痛點：手術(shù)室細(xì)菌感染、 智能穿戴佩戴不適、網(wǎng)絡(luò)難以滿足未來醫(yī)療信息化等難題。他進(jìn)一步介紹說，目前，手術(shù)室中細(xì)菌感染問題嚴(yán)峻，成為威脅患者生命健康的重大隱患；某些智能手環(huán)或監(jiān)測設(shè)備，可能因材質(zhì)過硬、尺寸不合等原因，給長時間工作的醫(yī)護(hù)人員帶來不適；現(xiàn)有wifi或5G網(wǎng)絡(luò)都無法滿足多模態(tài)立體實時傳輸?shù)膱鼍靶枨?。而通過應(yīng)用無介質(zhì)空中成像技術(shù)，能有效解決醫(yī)療及公共衛(wèi)生領(lǐng)域難以克服的難題。
目前，國內(nèi)企業(yè)如像航科技等已實現(xiàn)核心技術(shù)的自主可控，並申請了數(shù)百項專利。近期，上海像航科技已經(jīng)成功完成了利用無介質(zhì)全息技術(shù)的手術(shù)，並在北京阜外醫(yī)院、上海兒童中心醫(yī)院等權(quán)威機(jī)構(gòu)完成試點應(yīng)用。
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院利用國際領(lǐng)先的無介質(zhì)全息技術(shù)，使醫(yī)護(hù)人員實現(xiàn)了對實時3D成像、精準(zhǔn)的手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)以及先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)等多種智能醫(yī)療設(shè)備的整合，是將「虛擬現(xiàn)實」應(yīng)用到心血管領(lǐng)域的典範(fàn)，使手術(shù)過程更加精確、安全。
上海兒童醫(yī)學(xué)中心應(yīng)用此技術(shù)聚焦兒童心血管手術(shù)領(lǐng)域術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中輔助等，基於元宇宙技術(shù)打造兒童醫(yī)學(xué)影像多模態(tài)無介質(zhì)全息技術(shù)系統(tǒng)，實現(xiàn)手術(shù)中多模態(tài)參數(shù)的實時融合顯示、手術(shù)預(yù)測和效果模擬，提高兒童心臟手術(shù)效率和治療效果。
無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)還應(yīng)用於醫(yī)院無接觸公共服務(wù)終端、醫(yī)院無接觸公共面板、無接觸手術(shù)梯廂廳內(nèi)外按鍵等。
無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)創(chuàng)造公共衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)價值。在醫(yī)療、公共設(shè)施領(lǐng)域創(chuàng)造了「零感染風(fēng)險」新標(biāo)準(zhǔn)。疫情期間，無接觸電梯按鍵終端在31個省市及海外市場的快速普及，印證了這一價值。趙汝波坦言。
立足湖北：以「硬科技」賦能科技強(qiáng)省建設(shè)
作為扎根武漢的高科技企業(yè)，湖北像航智界科技有限公司的發(fā)展與湖北的科創(chuàng)土壤密不可分。「武漢高校的光電科研底蘊(yùn)和人才儲備，為企業(yè)技術(shù)攻堅提供了關(guān)鍵支撐?！冠w汝波坦言。目前，企業(yè)產(chǎn)品矩陣已覆蓋5寸至19寸多種規(guī)格成像模組，並布局第二代激光空氣電離成像技術(shù)，向更大視角、更高自由度演進(jìn)。
企業(yè)的成長軌跡，正契合湖北省打造科技強(qiáng)省的雄心。近年來，湖北加速構(gòu)建「光芯屏端網(wǎng)」萬億產(chǎn)業(yè)集群，將光電子信息技術(shù)列為突破重點，而無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)，正是湖北在光電領(lǐng)域「從追趕到並跑再到超越」的生動寫照。
「從金融、醫(yī)療到汽車、家居，實體交互界面都存在升級需求。我們的目標(biāo)，是讓這項『科幻級』技術(shù)走進(jìn)千家萬戶?！冠w汝波充滿信心地表示，企業(yè)正加速與湖北本地產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，推動核心光學(xué)元件量產(chǎn)降本，讓更多公共服務(wù)設(shè)施和消費(fèi)終端用上「湖北造」空中屏。
無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)：新質(zhì)生產(chǎn)力的戰(zhàn)略機(jī)遇
有業(yè)內(nèi)人士坦言，無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)作為新一代信息技術(shù)的核心組成部分，正在重塑人機(jī)交互範(fàn)式，並孕育著巨大的經(jīng)濟(jì)價值。該技術(shù)已從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化，在醫(yī)療、車載、公共設(shè)施等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了商業(yè)化落地，展現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。
從市場前景看，全球市場將保持高速增長，預(yù)計2029年航空成像領(lǐng)域規(guī)模將達(dá)到63.6億美元（CAGR 16.98%）。中國市場在政策支持和產(chǎn)業(yè)鏈配套優(yōu)勢下，有望佔據(jù)全球份額的30%以上，培育出3-5家行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。車載與醫(yī)療顯示將成為增長最快的應(yīng)用領(lǐng)域，而元宇宙入口的布局則代表長期戰(zhàn)略價值。
經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為，隨著5G/6G、AI技術(shù)的融合，空中成像技術(shù)將成為元宇宙、智能汽車、數(shù)字醫(yī)療等領(lǐng)域的關(guān)鍵入口，未來5年複合增長率或超20%。
中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院指出，國內(nèi)企業(yè)已打破國際壟斷，未來將形成「光學(xué)材料—硬件製造—內(nèi)容生態(tài)」的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
經(jīng)濟(jì)學(xué)家預(yù)計，在「新質(zhì)生產(chǎn)力」政策推動下，2025-2030年將是無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)規(guī)?；逃藐P(guān)鍵期，尤其在車載、醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⒙氏缺l(fā)。
無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)作為顛覆性顯示技術(shù)，市場前景廣闊，預(yù)計2025-2030年進(jìn)入高速增長期。智能座席、醫(yī)療、文旅將成為核心應(yīng)用場景，而政策支持與產(chǎn)業(yè)鏈成熟將加速其商業(yè)化進(jìn)程。經(jīng)濟(jì)學(xué)家普遍認(rèn)為，該技術(shù)有望在未來5-10年重塑人機(jī)交互方式，成為千億級新興產(chǎn)業(yè)，未來有望突破萬億規(guī)模。
無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)不僅是顯示技術(shù)的革新，更是新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表。它通過重構(gòu)人機(jī)交互關(guān)係，創(chuàng)造了全新的體驗價值、健康價值和空間價值。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代，該技術(shù)有望成為連接虛擬與現(xiàn)實的核心紐帶，催生多個百億級市場，並為中國在全球科技創(chuàng)新競爭中開闢新賽道提供戰(zhàn)略支點。隨著技術(shù)成熟度提升和成本下降，空氣成像技術(shù)將從高端應(yīng)用走向普及，最終成為「像用電一樣自然」的基礎(chǔ)設(shè)施，重塑人類生活和工作方式。趙汝波描繪著這項技術(shù)的美好應(yīng)用前景。
加大政策支持力度：是該技術(shù)增長的源動力
中國作為全球最大的消費(fèi)電子和汽車市場，為無介質(zhì)空中懸浮成像技術(shù)提供了廣闊的應(yīng)用空間。在「十四五」規(guī)劃強(qiáng)調(diào)發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)和新質(zhì)生產(chǎn)力的背景下，該技術(shù)被列為重點支持的顛覆性創(chuàng)新領(lǐng)域。政策支持加上成熟的產(chǎn)業(yè)鏈配套，使中國市場呈現(xiàn)強(qiáng)勁增長勢頭
國內(nèi)代表企業(yè)如像航科技已完成全國十幾個省市的業(yè)務(wù)布局，典型案例包括G60科創(chuàng)走廊、浦東規(guī)劃館、重慶城市規(guī)劃館等重點項目。東超科技、凱盛科技等企業(yè)也在各自領(lǐng)域取得突破：東超科技已實現(xiàn)技術(shù)量產(chǎn)；凱盛科技則在鍍膜環(huán)節(jié)實現(xiàn)批量供貨，為無介質(zhì)空氣成像提供關(guān)鍵材料。
2024年1月，國家工信部等七部門發(fā)布《關(guān)於推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》，將新型顯示技術(shù)列為未來產(chǎn)業(yè)十大創(chuàng)新標(biāo)誌性產(chǎn)品之一，目標(biāo)到2027年實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)的全球領(lǐng)先。
目前，北京、上海等地已出臺專項政策，支持「無介質(zhì)空中懸浮成像」技術(shù)在元宇宙、智能座艙等領(lǐng)域的應(yīng)用。
華中科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院院長張建華對該技術(shù)的發(fā)展提出四點建議：一、加大研發(fā)支持。建議設(shè)立「顛覆性顯示技術(shù)」專項基金，重點支持光學(xué)材料、交互算法等基礎(chǔ)研究。二、完善標(biāo)準(zhǔn)體系。推動行業(yè)協(xié)會牽頭制定空氣成像技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括光學(xué)性能測試方法、交互協(xié)議和安全規(guī)範(fàn)。優(yōu)先在醫(yī)療、車載領(lǐng)域建立行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展。三、打造應(yīng)用場景。在公共採購中優(yōu)先選擇無接觸解決方案（如醫(yī)院、交通樞紐），創(chuàng)造初始市場需求。支持在自貿(mào)區(qū)、科技園區(qū)建設(shè)「無接觸示範(fàn)區(qū)」，開展技術(shù)驗證和推廣。四、培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)。建立「產(chǎn)學(xué)研用」協(xié)同創(chuàng)新平臺，促進(jìn)材料、光學(xué)、算法領(lǐng)域交叉融合。支持龍頭企業(yè)（如華為、京東方）與初創(chuàng)企業(yè)合作，構(gòu)建完整產(chǎn)業(yè)鏈。
記者觀察：
從一束光的「解放」看到萬億新興產(chǎn)業(yè)
在湖北像航智界科技有限公司參觀，記者體驗了多種空中交互設(shè)備。最深刻的感受並非炫酷的視覺效果，而是技術(shù)對行為習(xí)慣的悄然重塑：當(dāng)手指習(xí)慣性伸向電梯按鈕時，會下意識停頓，轉(zhuǎn)而尋找更衛(wèi)生的空中界面；當(dāng)看到博物館展櫃，會期待展品信息從「玻璃後」躍至「空氣中」。
趙汝波將這一變革稱為「界面解放」：「我們拆除了實體屏幕的『牆』，讓信息真正流動起來?！惯@種流動，正從湖北湧向全國——超過200個應(yīng)用案例覆蓋30餘個城市，從安徽省科技館的量子糾纏演示，到寧波社區(qū)的垃圾分類房，技術(shù)正以「無接觸」為切入點，重構(gòu)人機(jī)交互邏輯。
5月6日，湖北省委書記王忠林在武漢市調(diào)研高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時強(qiáng)調(diào)：「要加快推進(jìn)高水平科技自立自強(qiáng)，推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，持續(xù)夯實支點建設(shè)的產(chǎn)業(yè)支撐?！谷绾毕窈街墙缈萍加邢薰镜绕髽I(yè)的探索表明，當(dāng)一塊透鏡讓影像掙脫屏幕束縛，其撬動的不僅是交互革命，更是一個萬億級新興產(chǎn)業(yè)的崛起。在湖北打造全國科技創(chuàng)新高地的藍(lán)圖中，這些懸浮在空氣中的光影，正成為最生動的科技註腳。（記者 李映華 張 迪；圖：受訪者提供）
圖說：湖北像航智界科技有限公司董事長趙汝波（右二）等在公司開業(yè)儀式上剪綵。
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