Исследователи в Сассексе создали устройство, которое отображает 3D анимированные объекты, которые могут разговаривать и взаимодействовать со зрителями.
Хотя изображения похожи, устройство не является голографическим проектором. Вместо этого он использует 3D-поле ультразвуковых волн. Поскольку изображения создаются в трехмерном пространстве, их можно рассматривать под любым углом. А путем тщательного управления ультразвуковым полем, ученые могут заставить объекты говорить, или добавить звуковые эффекты и музыкальное сопровождение к анимированным изображениям. Дальнейшее манипулирование звуковым полем позволяет пользователям взаимодействовать с объектами и даже чувствовать их в своих руках.
Ширам Субраманян, сказал, что помимо цифровых знаков, дисплей может быть использован для новых форм визуальных развлечений.
Рюдзи Хираяма, который помог построить дисплей, сказал, что это была долгосрочная мечта сделать такое устройство. Но он видит “мультимодальный дисплей акустической ловушки” как шаг к более изощренным системам. “Я считаю, что в будущем такие дисплеи позволят нам взаимодействовать с нашей семьей и друзьями, как будто они находятся рядом, так что вы можете видеть, прикасаться и слышать их”, – сказал он.
Изображения создаются между двумя горизонтальными пластинами, которые усеяны небольшими ультразвуковыми преобразователями. Эти создают неслышимое звуковое поле 3D которое содержит малюсенький карман воздуха низкого давления который поглощает шарик полистироля. Переместите карман вокруг, настраивая выход датчиков, и шарик перемещается вместе с ним.
Самая базовая версия дисплея создает 3D – цветную анимацию , но в журнале Nature ученые описывают, как они улучшили дисплей, чтобы производить звуки и тактильные реакции на людей, обращающихся к изображению.
Речь и другие звуки, такие как музыкальное сопровождение, были добавлены путем вибрирования полистирольной бусины, как это заяц вокруг. Вибрации могут быть настроены на создание звуковых волн во всем диапазоне человеческого слуха, создавая, например, четкую и ясную речь. Еще один трюк делает дисплей тактильным, манипулируя ультразвуковым полем для создания виртуальной “кнопки” в воздухе.
Прототип использует один шарик и может создавать изображения внутри воздушного Куба шириной 10 см. Но будущие дисплеи могли бы использовать более мощные датчики, чтобы сделать большую анимацию и использовать несколько шариков одновременно. Субраманьян сказал, что существующее компьютерное программное обеспечение может быть использовано для обеспечения того, чтобы крошечные бусины не врезались друг в друга, хотя хореография освещения нескольких шариков в воздухе-это еще одна проблема.
Если технология может быть улучшена, она может трансформировать 3D-печать, создавая объекты из крошечных капель различных материалов, которые левитируются и падают на место.
Эван Фримен из Университета Глазго сказал, что технология показала потенциал для дисплеев в будущем. “С помощью этой технологии вы можете протянуть руку и почувствовать цифровые изображения, отображаемые на дисплее”, – сказал он.
“Самое интересное в тактильном содержимом заключается в том, что оно создается с помощью ультразвуковых волн. В отличие от простых вибраций, с которыми большинство людей знакомы через смартфоны или игровые консоли, ультразвуковые волны перемещаются по воздуху, создавая точные узоры на ваших руках. Это позволяет создавать мультимедийные впечатления, когда объекты, которые вы чувствуете, так же богаты и динамичны, как и объекты, которые вы видите на дисплее.”
Джулия Уильямсон, также в Глазго, сказала, что левитирующие дисплеи – это первый шаг к действительно интерактивным 3D-дисплеям. “Я представляю себе будущее, где 3D-дисплеи могут создавать впечатления, которые неотличимы от физических объектов, которые они имитируют”, – сказала она.
Ян Сэмпл научный редактор @iansample