Исследователи создали голограммы, к которым можно прикоснуться

pixabay

Сериал “Звездный путь: новое поколение“ познакомил миллионы людей с идеей голодека: иммерсивной, реалистичной трехмерной голографической проекции целостной среды, с которой можно взаимодействовать и даже касаться.

В 21 веке голограммы уже используются в различных сферах, таких как медицина, образование, искусство, безопасность и оборона. Ученые все еще разрабатывают способы использования лазеров, современных цифровых процессоров и технологий обнаружения движения для создания нескольких различных типов голограмм, которые могут изменить способ нашего взаимодействия.

Инженеры из исследовательской группы Университета Глазго разработали систему голограмм людей, использующих “аэрогаптику“, создающую ощущение прикосновения к струям воздуха. Эти струи воздуха доставляют людям ощущение прикосновения к пальцам, рукам и запястьям.

Со временем это можно будет разработать, чтобы вы могли встретить виртуального аватара коллеги на другом конце света и по-настоящему почувствовать их рукопожатие. Это может быть даже первый шаг к созданию чего-то вроде голодека.

Чтобы создать такое ощущение прикосновения, ученые используют доступные, имеющиеся в продаже детали, чтобы соединить компьютерную графику с тщательно направленными и контролируемыми струями воздуха.

В некотором смысле это шаг за пределы нынешнего поколения виртуальной реальности, для которой обычно требуется гарнитура для отображения трехмерной графики и умные перчатки или портативные контроллеры для обеспечения тактильной обратной связи, стимуляции, которая ощущается как прикосновение. Большинство подходов, основанных на носимых гаджетах, ограничиваются управлением отображаемым виртуальным объектом.

Управление виртуальным объектом не дает ощущения, которое вы могли бы испытать, когда два человека касаются друг друга. Добавление искусственного ощущения прикосновения может обеспечить дополнительное измерение без необходимости надевать перчатки, чтобы чувствовать предметы, и поэтому ощущается гораздо более естественным.

В исследовании используется графика, создающая иллюзию виртуального трехмерного изображения. Это современная вариация техники иллюзий XIX века, известной как “Призрак Пеппера“, которая восхищала викторианских театралов видениями сверхъестественного на сцене.

В системах используется стекло и зеркала, чтобы двумерное изображение казалось парящим в пространстве без необходимости в дополнительном оборудовании. И новая тактильная обратная связь создается только из воздуха.

Зеркала, составляющие систему, расположены в форме пирамиды с одной открытой стороной. Пользователи просовывают руки через открытую сторону и взаимодействуют с созданными компьютером объектами, которые кажутся плавающими в свободном пространстве внутри пирамиды. Объекты представляют собой графику, создаваемую и управляемую программой под названием Unity Game Engine, которая часто используется для создания трехмерных объектов и миров в видеоиграх.

Чуть ниже пирамиды расположен датчик, отслеживающий движения рук и пальцев пользователей, и единственное воздушное сопло, которое направляет на них струи воздуха, создавая сложные ощущения прикосновения. Вся система управляется электронным оборудованием, запрограммированным для управления движениями сопла. Ученые разработали алгоритм, который позволял воздушной форсунке реагировать на движения рук пользователя соответствующими комбинациями направления и силы.

Один из способов продемонстрировать возможности “аэрогаптической“ системы - это интерактивная проекция баскетбольного мяча, которого можно убедительно трогать, катать и подпрыгивать. Обратная связь с воздушными форсунками от системы также модулируется на основе виртуальной поверхности баскетбольного мяча, что позволяет пользователям почувствовать округлую форму мяча, когда он катится с кончиков пальцев, когда они отскакивают от него, и удары ладонью, когда он возвращается.

Пользователи могут даже толкать виртуальный мяч с разной силой и ощущать результирующую разницу в ощущении резкого или мягкого отскока в ладони. Даже такая, казалось бы, простая вещь, как подпрыгивание баскетбольного мяча, требовала упорной работы, чтобы смоделировать физику действия и то, как можно было бы воспроизвести это знакомое ощущение с помощью струй воздуха.

Ученые ожидают, что по мере расширения и развития системы она может найти применение в широком диапазоне секторов. Обеспечение более захватывающих впечатлений от видеоигр без необходимости носить громоздкое оборудование является очевидным, но оно также может позволить более убедительную телеконференцию. Вы даже можете по очереди добавлять компоненты на виртуальную печатную плату во время совместной работы над проектом.

Это также может помочь клиницистам сотрудничать в области лечения пациентов и заставить пациентов чувствовать себя более вовлеченными и информированными в этом процессе. Врачи могли просматривать, прощупывать и обсуждать особенности опухолевых клеток и показывать пациентам планы медицинских процедур.

techno.bigmir.net

Хочешь узнать больше - читай отзывы