Вчера еще научная фантастика, а сегодня – реальность. В области науки и техники происходят захватывающие изменения: ученые представили миру первые интерактивные голографические изображения, которые можно ощупывать руками, брать и перемещать без каких-либо приспособлений.
Группа исследователей из Испанского государственного университета Наварры (UPNA) разработала новаторскую систему пространственного отображения, позволяющую людям проникать внутрь парящих трехмерных изображений и взаимодействовать с ними естественным образом, не используя перчатки или шлемы виртуальной реальности.
"То, что мы часто видим в кино и называем голограммами, на самом деле является объемными изображениями, – делится доктор Элоди Бузбиб, ведущий автор исследования. – Это графическое представление, которое возникает в воздухе и может быть рассмотрено с разных углов без необходимости носить очки виртуальной реальности. Это то, что мы называем настоящей трехмерной графикой."
Эта инновация, которая будет представлена на авторитетной конференции CHI 2025 в Иокогаме, преодолевает ключевое ограничение существующих объемных дисплеев – невозможность тактильного взаимодействия.
"Хотя коммерческие прототипы объемных дисплеев уже существуют, например, от компаний Voxon Photonics или Brightvox Inc., ни один из них не предлагает возможности непосредственного контакта с голограммами", – подчеркивает исследовательская группа.
Асьер Марзо, ведущий исследователь проекта, объясняет, что делает их систему столь революционной.
"Она позволяет вводить руки для захвата и перемещения виртуальных объектов... Мы привыкли к естественному взаимодействию с нашими смартфонами, когда касаемся экрана пальцем или перетаскиваем документы – это интуитивно понятно. Наша разработка дает возможность применять этот же принцип к трехмерной графике, используя наши врожденные способности к восприятию и манипулированию пространством".
Технология основана на проецировании 2880 изображений в секунду на быстро вибрирующую поверхность – диффузор. Благодаря явлению инерции зрения, аналогичному тому, что заставляет кадры фильма казаться непрерывным движением, эти высокоскоростные проекции создают иллюзию парящих в воздухе трехмерных объектов.
В предыдущих объемных дисплеях использовались жесткие диффузоры, которые могли сломаться или нанести травму при контакте с рукой.
"Проблема заключалась в том, что диффузор обычно был твердым, и его столкновение с рукой во время вибрации могло привести к поломке или повреждению", – отмечают исследователи.
Ключевым прорывом команды UPNA стала замена этого жесткого элемента эластичным материалом после обширных испытаний для определения оптимальных оптических и механических характеристик. Это, казалось бы, незначительное изменение потребовало решения сложных технических задач, поскольку эластичные материалы деформируются и требуют корректировки изображения.
Потенциал применения этой технологии выходит далеко за рамки развлекательной сферы.
"Возможность непосредственного манипулирования трехмерной графикой открывает широкие перспективы в образовании, например, для визуализации и сборки компонентов двигателя. Кроме того, несколько пользователей могут взаимодействовать совместно без необходимости использования шлемов виртуальной реальности", – объясняет исследовательская группа.
Особенно выигрывают общественные пространства.
"Эти дисплеи могут быть чрезвычайно полезны, например, в музеях, где посетители смогут просто подойти и взаимодействовать с экспонатами", – отмечает команда.
Поскольку экраны продолжают играть доминирующую роль в нашей жизни – на работе, в учебе и в развлечениях – эта технология представляет собой важный шаг к более естественным и интуитивно понятным способам взаимодействия с цифровой информацией, приближая нас к мечте о бесшовной интеграции цифрового и физического миров, которая долгое время вдохновляла писателей-фантастов.
Изображение на обложке: scienceblog
