Eksperci od hologramów mogą teraz tworzyć realistyczne obrazy poruszające się w powietrzu – jak „drukarka światła 3D”

Little Starship Enterprise wypuszcza na rynek mały krążownik Klingon Battle z animacjami w prawdziwym powietrzu. Kredyt: BYU

Wykorzystanie laserów do tworzenia programów science fiction inspirowanych Gwiezdnymi Wojnami i Star Trek.

Może to być broń ręczna, ale holograficzna grupa badawcza BYU wymyśliła, jak tworzyć żarówki – oczywiście zielone dla Yody i czerwone dla Dartha Vadera – z prawdziwymi promieniami świetlnymi pochodzącymi z nich.

Zainspirowani serialami science fiction, naukowcy zaprojektowali także walki między równie małymi wersjami statku kosmicznego Enterprise i Klingon Battle Cruiser, które polegają na wystrzeliwaniu torped fotonowych i uderzeniu we wrogi statek, który można zobaczyć gołym okiem.

„To, co widzisz w scenach, które robimy, jest prawdziwe; główny badacz Dan Smalley, profesor elektrotechniki na University of British Petroleum, powiedział:„ Nie ma w nich nic generowanego komputerowo ”. To nie jest jak filmy, w których Żarówek ani torped fotonowych tak naprawdę nie było w przestrzeni fizycznej. To jest prawdziwe i jeśli spojrzysz na to pod dowolnym kątem, zobaczysz, że znajduje się w tej przestrzeni ”.

Holograficzny zespół badawczy BYU wykorzystuje lasery do tworzenia programów science fiction, inspirowanych Gwiezdnymi Wojnami i Star Trek. Film wyprodukowany przez Julie Walker.

Jest to najnowsze dzieło Smalleya i jego zespołu naukowców, którzy trzy lata temu przyciągnęli uwagę lokalną i międzynarodową, kiedy odkryli, jak rysować obiekty bez ekranu, które swobodnie unoszą się w przestrzeni. Nazywa się je optycznymi ekranami pułapkowymi i tworzy się je poprzez wychwytywanie pojedynczej cząstki w powietrzu za pomocą wiązki laserowej, a następnie przemieszczanie tej cząstki, pozostawiając oświetloną laserem ścieżkę, która unosi się w atmosferze; Na przykład „drukarka 3D na światło”.

Nowy projekt grupy badawczej, finansowany przez National Science Foundation CAREER Grant, przenosi kolejny poziom i tworzy prostą animację w powietrzu. Rozwój toruje drogę do wciągającego doświadczenia, w którym ludzie mogą wchodzić w interakcje z wirtualnymi istotami podobnymi do hologramów, współistniejącymi w ich bezpośredniej przestrzeni.

„Większość wyświetlaczy 3D wymaga spojrzenia na ekran, ale nasza technologia pozwala nam tworzyć obrazy unoszące się w przestrzeni – co jest fizyczne, a nie jakiś miraż” – powiedział Smalley. „Ta technologia może umożliwić tworzenie żywych, animowanych treści, które obracają się wokół, pełzają lub eksplodują z przedmiotów codziennego użytku”.

Aby zademonstrować tę zasadę, zespół stworzył wirtualne figurki z patyczków chodzące w próżni. Byli w stanie pokazać interakcję między ich wirtualnymi obrazami a ludźmi, każąc uczniowi umieścić palec na środku ekranu wolumetrycznego, a następnie sfotografować ten sam palec, który idzie wzdłuż tego palca i zeskakuje z niego.

Smalley i Rogers szczegółowo opisują te i inne niedawne przełomy w pliku W zeszłym miesiącu w Nature Scientific Reports ukazał się nowy artykuł. Praca pozwala przezwyciężyć czynnik ograniczający wyświetlanie pułapek optycznych: ponieważ w tej technologii brakuje możliwości wyświetlania obrazów wirtualnych, Smalley i Rogers wyjaśniają, że możliwe jest symulowanie obrazów wirtualnych przy użyciu projekcji tła o zmiennej perspektywie w czasie.

Rogers powiedział: „Możemy zrobić kilka wymyślnych sztuczek z różnicą ruchu i sprawić, że ekran będzie wyglądał na znacznie większy, niż jest w rzeczywistości”. „Takie podejście pozwoli nam stworzyć iluzję o znacznie większej szerokości, która teoretycznie daje nieskończoną szerokość”.

Odniesienie: „Symulacja obrazów wirtualnych w pokazach pułapek wizualnych” Wesleya Rogersa i Daniela Smalleya, 6 kwietnia 2021 r. Raporty naukowe.
DOI: 10.1038 / s41598-021-86495-6

Aby dowiedzieć się więcej o pracy holograficznej, którą profesor Dan Smalley wykonuje ze swoimi studentami, odwiedź jego witrynę internetową laboratorium: https://www.smalleyholography.org/