“海旁蜄（蜃）氣象樓臺；廣野氣成宮闕然。云氣各象其山川人民所聚積。

傳說中的蜃能吐氣成樓臺形狀，在平靜的海面，在大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方，偶爾會在空中或地下，出現高大樓臺、城廓、樹木等幻景，，虛無縹緲，可遇而不可求。就像帝都的霧霾——

是不是也給你一種海市蜃樓的既視感。不止一次的在想，這莫非就是大自然賜予這片大地的福祉，天然的顯示介質，大大方方拋開沉重的可穿戴眼鏡頭盔，置身如夢如幻的亦真亦虛的另一個世界。

海市蜃樓的成像原理

蜃樓，一種非常奇妙的自然現象 ，一種反常的折射現象。當海面風平浪靜時,光線在垂直方向密度不同的大氣層中傳播，經過折射，把遠處看不見的景物投影到空中或海面, 形成庭臺樓閣 、山巒起伏等種種虛無飄渺的奇異幻像，常分為上現、下現和側現海市蜃樓。

海市蜃樓現象不光發生在海邊, 在沙漠中和炎熱的公路上也常出現。

我們來看看海市蜃樓的成像原理：

光線經過不同密度的空氣層時發生顯著的折射再加上全內反射,把遠處景物顯示在空中或地面。大氣層中溫度并不均勻,不同溫度的空氣有不同的折射率.當光線以傾斜的角度穿越兩個具有不同折射系數的介質時,它會分成兩條光線,一條折射一條反射。

根據折射定理:n1sinθ1=n2sinθ2,當入射角越來越大:θ1<θ2<…<θi，被折射的光線便會越來越貼近分界面,直至入射角大于臨界角度,光線便只會被反射,而不會折射出去.這個現象叫做全內反射,如圖1中在O點發生全反射。

海市蜃樓的模擬

海市蜃樓有多種類型,而且海市蜃樓會隨著時間、大氣、溫度的顫動而在時刻變化著,虛無飄渺、恍如仙境,這也正是海市蜃樓的美妙之處，可遇不可求，這也導致難以模擬。

霧成像的研究

可見光波通過霧或棍濁介質傳播是一個長期存在并且涉及面很廣的間題。在全息術出現以前,可以說這個問題沒有什么方法可以獲得令人滿意地解決。我們來看一下霧成像的研究歷史發展：

1967年E.Spitz和K.A.Stetson就開始對通過霧成像的全息技術進行了探討和理論分析

1973年A.w.Lohmann進一步研究，提出了通過霧成像的全息術原理—多普勒頻移理論

1976年H.eShmalfuss等科學家在實驗室條件下，采用離軸全息技術,輔之以電視接收系統，實現了通過霧成像的實時化

1977年E.Leith和B.J.Chang首次提出利用光柵干涉儀（雙光柵和三光柵）實現通過霧或渾濁介質成像；

1978年H.eShmalfuss等科學家在實驗室條件下，采用同軸全息技術再次實現實現了過霧成像；

1981年，A.T.M等人研究了以相干光通過霧成像的光柵干涉方案，并對非透明物體通過霧成像的情形進行了實驗，取得了滿意的實驗結果。

全息技術可以用于反射物體通過霧成像。全息技術的啟發，越來越多的人開始研究霧成像，特別是光柵干涉技術的成功應用，結構簡單，對穩定性要求不像全息法那樣高，還可以用非相干光源。

到這里，說了那么多，這還是翻了一篇1985年的論文（《通過霧成像的全息技術的進一步研究》，天津大學精密儀器工程系，李在春，張以謨）非技術部分。感嘆前人在這么早之前就開始使用裸眼“AR”了，不過那時候他們大部分都在實驗室里，小學生還有或用牛奶、或用肥皂水之類模擬的，不像現在，在京津冀地區，大自然不間斷無償提供各種大型實驗場地和材料。

霧成像的應用場景

舞臺場景、大型演出，作為特效表現的介質；景區、展館的展示和宣傳；特殊場景下的顯示或應急提示等……等等