Новое устройство позволяет создавать голограммы при помощи ультразвука
Исследователи из Университета Сассекса (Великобритания), по всей видимости, являются фанатами серии фильмов «Звездные Войны». Но даже если это и не так, то они создали устройство, которое очень похоже на голографические интерфейсы, что использовались в «далекой-далекой Галактике». Новая разработка при помощи ультразвука способна создавать анимированные 3D объекты, которые могут разговаривать и взаимодействовать с наблюдателями.
Как создать голограмму
Во время демонстрации работы устройства, ученые показали бабочку, хлопающую крыльями, таймер обратного отсчета, написанный цифрами, висящими в воздухе, и вращающуюся планету Земля. Помимо интерактивных цифровых объектов и анимаций, ученые хотят использовать интерфейс для нового способа визуализации данных.
Хотя изображения и похожи на голографию, устройство не является голографическим проектором в привычном понимании. Вместо этого оно использует трехмерное поле из ультразвуковых волн. Ученые называют свою систему мультимодальным дисплеем с акустической ловушкой (multimodal acoustic trap display, MATD). Несмотря на довольно интересные результаты (которые вы можете увидеть на видео, после того, как дочитаете статью до конца), эксперты используют простую технологию: изображения создаются между двумя горизонтальными пластинами, в которые встроено много-много маленьких динамиков.
В продемонстрированном опыте было использовано 512 динамиков, однако их количество можно изменять как в меньшую, так и в большую сторону. Поскольку изображения создаются в трехмерном пространстве, их можно рассматривать под любым углом. А путем тщательного контроля ультразвукового поля ученые могут заставить объекты говорить, или даже издавать звуки. Или делать все это под музыкальный аккомпанемент.
Помимо простых цифровых объектов, дисплей может быть использован для создания новых форм визуального взаимодействия. Допустим, вы хотите почувствовать себя Гарри Поттером. Вы можете просто протянуть руку, произнести заклинание, и в руке у вас появится светящийся шар, который еще и будет издавать соответствующий звук. — сказал один из авторов разработки Шрирам Субраманян в интервью изданию The Guardian.
В ходе работы между уже упомянутыми пластинами при помощи динамиков создается неслышимое человеку звуковое поле, которое содержит крошечный «карман» с воздухом низкого давления. Этот воздух и формирует изображение. А для придания объектам красок ученые используют обычный RGB-проектор. Речь и другие звуки, такие как музыкальное сопровождение, могут быть добавлены путем обычных звуковых волн. Но самое интересное впереди — такие голограммы даже можно физически ощутить.
С помощью этой технологии вы можете протянуть руку и почувствовать цифровые изображения. — говорит еще один автор работы Юэн Фримен из Университета Глазго. Самое интересное в «тактильном контенте» то, что он позволяет получать новые впечатления от работы с виртуальными объектами. Я представляю себе будущее, где 3D-дисплеи могут создавать ощущения, которые неотличимы от реальных физических объектов, что они демонстрируют.
Все это возможно также благодаря вибрации ультразвуковых волн, которые воздействуют на барорецепторы (рецепторы, распознающие давление) человеческой кожи. Конечно, ощущения далеки от реальных, но с другой стороны, со слов разработчиков, это не похоже и на вибрацию от смартфонов и игровых контроллеров. Так что это определенно шаг вперед в развитии подобных технологий.