Створили голограму, до якої можна доторкнутися. Як вона працює?

У науково-фантастичному телесеріалі «Зоряний шлях: Наступне покоління» була представлена концепція голопалуби (holodeck) — тривимірної голографічної проєкції середовища, з яким можна взаємодіяти. І здається тепер з’явився її можливий представник в реальному світі. Про що йде мова, розповімо нижче.

Команда науковців Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST) з Університету Глазго на чолі з професором електроніки та наноінженерії Равіндер Дахія розробила особливу «аеротактильну» систему. Вона передає відчуття дотику за допомогою потоків повітря і в майбутньому дозволить відчути рукостискання віртуальних аватарів колег з інших кінців світу.

Щоб відтворити тактильні відчуття, науковці об’єднали комп’ютерну графіку і потоки повітря. Цей підхід випереджає поточне покоління віртуальної реальності, для якої потрібно гарнітура, яка зображає 3D-графіку, а також розумні рукавички або портативні контролери рухів.

Більшість підходів, що використовують носимі пристрої, дозволяють контролювати тільки віртуальний об’єкт, що зображається і не дає відчуттів як при реальному зіткненні двох людей. Імітація тактильних відчуттів забезпечує додатковий вимір і позбавляє від необхідності надягати рукавички.

Як працює система

Вчені використовували графіку, яка створювала ілюзію тривимірного зображення. Це сучасний варіант техніки ілюзіонізму «Привид Пеппера», яка застосовувалася в 19 столітті. Система складається зі скла і дзеркал, завдяки яким двовимірне зображення виглядає так, ніби літає в повітрі, а тактильні відчуття відтворюються за допомогою повітря.

Дзеркала розташовані в формі піраміди з однією відкритою стороною. Користувачі простягають в неї руки та взаємодіють з комп’ютерними об’єктами, які «парять» всередині піраміди. Об’єкти є графікою, якою управляє програма Unity Game Engine. Зазвичай з її допомогою створюються 3D-об’єкти та світи в відеоіграх.

Під пірамідою розташований сенсор, який відстежує рухи рук і пальців, а також повітряне сопло, що управляє потоками повітря. За всю систему відповідає електронне обладнання, яке контролює це повітряне сопло. Команда розробила алгоритм, за допомогою якого воно реагує на рухи рук з відповідною силою і напрямком.

Щоб продемонструвати можливості «аеротактильної» системи, вчені запустили інтерактивну проєкцію баскетбольного м’яча. Тактильні відчуття, які забезпечують повітряні потоки, модулюються на основі віртуальної поверхні м’яча. Завдяки цьому можна відчути його округлу форму при обертанні на пальцях.

Користувачі навіть можуть штовхати віртуальний м’яч з різною силою — відчуття при цьому будуть різні. Навіть такий, здавалося б, простий рух, як підкидання м’яча, вимагало багато зусиль, щоб змоделювати фізику рухів і відтворити знайомі почуття за допомогою потоку повітря.

Що буде далі

Ймовірно, в найближчому майбутньому науковці не представлять повноцінну версію голопалуби з «Зоряного шляху». Однак вони вже працюють над новими функціями. Наприклад, можливістю змінювати температуру повітряного потоку, щоб передавати дотик до гарячої й холодної поверхні. Крім цього, команда хоче додати запахи, щоб поглибити ілюзію віртуальних об’єктів.

У міру розвитку системи науковці очікують, що вона знайде застосування в різних секторах. Наприклад, у відеоіграх і телеконференціях.

БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:

Джерело: The Conversation

Читайте также:

Facebook створює браслет для управління доповненою реальністю

Перший VR-шолом від Apple може з’явитися вже у 2022 році

Фоторамка з голографічним зображенням від Looking Glass

Світле майбутнє стартапу, який розробляє AR-дисплеї для автомобілів