Новости 19.11.2019

Ожившие фигуры

Ожившие фигуры
Двухмиллиметровый шарик, движущийся со скоростью около 30 километров в час, формирует в воздухе фигуру менее чем за десятую долю секунды
pcnews.ru

Исследователи из Университета Сассекса в Великобритании создали устройство, отображающее объемные движущиеся образы. Их можно увидеть под любым углом, при этом для картинки не требуется экран. Изображения могут разговаривать и взаимодействовать со зрителями. Ученые продемонстрировали летящую бабочку, сменяющиеся в воздухе цифры и вращающуюся Землю, сообщает The Guardian.

Ученые назвали эту систему мультимодальным дисплеем с акустической ловушкой (Multimodal Acoustic Trap Display, MATD). В основе устройства — объемное ультразвуковое поле, которое заставляет полистироловый шарик вычерчивать в воздухе фигуры различной формы.

Двухмиллиметровый шарик, движущийся со скоростью около 30 километров в час, формирует в воздухе фигуру менее чем за десятую долю секунды. С такой быстротой мозг не успевает замечать летающую частичку, глаз видит только 3D-изображение. Оно становится цветным благодаря светодиодам, которые светят на шарик.

Поскольку образы получаются объемные, их можно рассматривать под любым углом. Контролируя ультразвуковое поле, ученые могут заставлять ожившие картины разговаривать, сопровождать их воспроизведение звуковыми эффектами или музыкой. Пользователи получают возможность общаться с этими объектами и даже потрогать их.

Как говорит один из участников исследования Срирам Субраманиан, благодаря этому методу можно создать новые развлекательные технологии. «К примеру, вы хотите разыграть сцену из Гарри Поттера, - поясняет ученый. — Вы произносите заклинание, и на ладони начинает расти светящийся шар, который при этом издает какой-то звук».



Руидзи Хираяма, другой участник группы, рассказывает, что уже давно мечтал создать подобное устройство. По его мнению, MATD может стать основой для более продвинутых систем. «Я уверен, что в будущем такие технологии позволят нам общаться с семьей и друзьями, как будто они находятся рядом. Вы сможете их увидеть, услышать и даже дотронуться до них», — говорит исследователь.

Образы создаются в пространстве между двумя горизонтально расположенными пластинами, которые буквально усеяны миниатюрными ультразвуковыми излучателями. Они создают не слышное человеку объемное звуковое поле. Оно содержит небольшую зону с низким давлением, в которой удерживается полистироловый шарик. Меняя выходную мощность излучателей, можно передвигать в пространстве этот участок, а вместе с ним и шарик.

В своей статье в журнале Nature ученые рассказывают, как они смогли дополнить изображение звуками, а также дать зрителям возможность испытывать тактильные ощущения при прикосновении к нему.

Речь и другие звуки, такие как музыкальное сопровождение, удалось воспроизвести за счет вибрации шарика во время перемещения. Благодаря вибрациям с разной частотой можно создать звуковые волны всего диапазона, который воспринимает человеческое ухо, в том числе хорошо различимую человеческую речь. Благодаря еще одному трюку, регулируя ультразвуковое поле, движущийся образ можно сделать осязаемым, создав, к примеру, в воздухе виртуальную кнопку.

В прототипе устройства используется один шарик, образы создаются размером до 10 кубических сантиметров. Однако в будущем при помощи более мощных излучателей можно будет делать анимации бо́льших размеров и использовать при этом множество шариков. Как утверждает Срирам Субраманиан, существующее ПО позволяет избегать их столкновений. Но есть еще одна потенциальная проблема: как координировать освещение большого числа шариков, носящихся по воздуху.

На основе этой технологии можно модернизировать 3D-печать: создавать объекты из капель различных материалов, размещая каждую в определенном месте объема.

По словам Джули Вильямсон из Университета Глазго, парящие в воздухе объемные анимации — это первый шаг к по-настоящему интерактивным 3D визуализациям. Цифровые изображения можно будет не только увидеть, но и потрогать.


Наверх