Исследователи из Университета Сассекса в Великобритании представили технологию, которая способна создавать голограммы при помощи ультразвука и 2-миллиметрового полистирольного шарика. Они могут двигаться и взаимодействовать с наблюдателем.
Новую технологию учёные назвали «мультимодальным дисплеем с акустической ловушкой» (multimodal acoustic trap display, или MATD). Изображения создаются между двумя горизонтальными пластинами, на которых установлено множество крошечных ультразвуковых динамиков. Они создают неслышимое звуковое поле, в котором есть «карман» низкого давления, куда попадает полистирольный шарик. Перемещая «карман», можно перемещать и шарик, формируя изображение. Цвета изображению добавляются с помощью проектора.
Как пишет издание The Guardian, благодаря тщательному контролю ультразвукового поля ученые могут добавлять звуковые эффекты и музыку к анимированным изображениям. Вибрации можно настроить так, чтобы получить звуковые волны во всем диапазоне человеческого слуха и, например, сымитировать чистую и чёткую речь. Кроме того, с изображениями можно взаимодействовать и даже чувствовать их в своих руках.
Прототип устройства, который представили учёные, пока использует только один шарик и может создавать изображения внутри куба воздуха со стороной 10 см. Но в будущем, уверены исследователи, можно будет использовать более мощные преобразователи с несколькими шариками одновременно для создания больших анимаций.
Шрирам Субраманян, один из авторов технологии, отметил, что такие голограммы можно использовать для создания различных форм визуальных развлечений.
«Допустим, вы хотите почувствовать себя Гарри Поттером. Вы можете просто протянуть руку, произнести заклинание, и в руке у вас появится светящийся шар, который будет даже издавать соответствующий звук».
Рюдзи Хираяма, соавтор устройства, заявил, что «мультимодальный дисплей» — это шаг к более сложным системам. «Я считаю, что в будущем такие дисплеи позволят нам взаимодействовать с семьей и друзьями, как если бы они были рядом, чтобы мы могли видеть, трогать и слышать их», — сказал он в комментарии The Guardian.
В ходе демонстрации новой технологии учёные показали бабочку, хлопающую крыльями, часы, висящие в воздухе и отсчитывающие время, и вращающуюся, разноцветную Землю. Как утверждает Юэн Фримэн из Университета Глазго, самое интересное в тактильной составляющей технологии то, что, в отличие от простых вибраций, с которыми большинство людей знакомы через смартфоны или игровые приставки, ультразвуковые волны способны передавать ощущения точнее.
«В будущем это позволит сделать тактильные ощущения от объектов такими же насыщенными и динамичными, как и сами объекты, которые вы видите на дисплее».
Впервые подобную технологию представили инженеры американского Университета Бригама Янга, штат Юта. Они использовали лазеры для управления крошечной частицей в воздухе. С лазерами также работали и учёные Токийского университета, которые создали в 2015 году устройство под названием Haptoclone. Правда, по признанию самих исследователей, их технология была дорогостоящей и не всегда безопасной.
Комментарии (14)
Nuwen
17.11.2019 13:00Строго говоря, термин «голография» (???? (всё) и ????? (рисую, записываю)) вполне может означать любой метод создания объёмного оптического изображения. Так что его использование будет не большей ошибкой, чем использование терминов 3D, стерео и т.п. Разве что официальный изобретатель оптической голографии придумал это слово именно для своего метода — записи методом волновой интерференции.
silvestr22
17.11.2019 13:02+1Статье не хватает видео
Andy_Big
17.11.2019 13:40Насколько я понял, ультразвук к созданию голограммы не имеет отношения, он только позволяет имитировать прикосновения к «голографическим» объектам. Шарик — это и вовсе просто объект для демонстрации возможностей.
Вот уж яркий пример «ученый изнасиловал журналиста».
drWhy
17.11.2019 14:00КМК, видео не от описываемой в статье разработки. Вероятно, именно ультразвуковая установка удерживает 2 мм шарик на КПДВ, превращая его в аналог пятна электронного луча в кинескопе.
Andy_Big
17.11.2019 14:12Тогда прошу прощения, я был уверен, что видео в комментариях имеет непосредственное отношение к новости :)
Nuwen
17.11.2019 14:06+1В данном случае учёный изнасиловал пользователя хабра. Гаптоклон это технология 2015 года, и к описываемой в статье отношения не имеет.
Andy_Big
17.11.2019 14:12+1Похоже, что так и есть, я облажался :)
Nuwen
17.11.2019 14:32Да тут немудрено запутаться. О подобных технологиях новости появляются периодически, то научили каплю воды левитировать, то тактильные ощущения передают. Про то, что на основе ультразвуковой левитации можно сделать объемное изображение, я тоже очень давно слышал, теперь даже не вспомню откуда.
drWhy
17.11.2019 14:49Просто логическое развитие интересной демонстрации в полезную технологию. Следующим шагом можно левитирующий e-ink дисплей создать, в котором каждый шарик будет отражать свет с одной стороны и поглощать с другой, нужно только научиться управлять состоянием каждого шарика, а висеть в узлах стоячей волны они будут сами. Это проще, чем заставить один шарик занимать поочерёдно каждую позицию.
Nuwen
17.11.2019 15:21Думаю, будет проще перемещать шарики нужного цвета в нужные точки изображения, чем пытаться повернуть шарик нужной стороной к зрителю. Шарики симметричные же, как их ориентировать в пространстве?
Магнитным полем, может быть.drWhy
17.11.2019 15:54Элементарно, Ватсон! Хотя и неочевидно, как его создать в нужных точках.
Шарики, кстати, необязательно должны быть цветными, лазерные проекторы вполне раскрасят белые шарики.
Вместо поворота полуотражающего шарика можно попытаться подобрать интерференционную звуковую картину таким образом, чтобы шарики, которые должны быть неактивными в текущем кадре, временно незначительно смещались из узлов решётки.
mobi
Не уверен, что это можно называть голограммой. Даже в оригинальной работе это называется просто «объемный дисплей».
Lazytech
Справедливости ради скажу, что в оригинале статья называется «Hologram-like device <...>», и объемное изображение внешне очень напоминает голограмму (в бытовом, а не техническом понимании). Хотя, конечно, оно не является голограммой.