Голограммы в воздухе: Будущее рядом: 3D голограммы

Будущее рядом: 3D голограммы

Человечество постепенно выходит на новый этап развития, когда достижения предыдущих десятилетий отходят на второй план, а современные технологии обретают все большую популярность. И это не удивительно, ведь инновации позволяют намного быстрее и качественнее выполнять привычные действия и громко заявлять о себе. Именно поэтому в независимости от вида деятельности и профессии так важно идти в ногу со временем.

Компания Event Technologies познакомит с миром инновационных изобретений и позволит доказать собственную индивидуальность с помощью удобного и полезного решения – 3D голограммы.

Содержание

  1. Что такое 3d голограмма?
  2. Где и как можно применять голограммы 3d
  3. Как создаются голографические изображения?
  4. Как работают голографические проекторы?

Что такое 3d голограмма?

Голограмма 3 d – объемная картинка, созданная благодаря уникальному фотографическому методу – голографии. По факту, при помощи специального лазера в воздухе возникает трехмерное изображение, которое невероятно похоже на реальный объект. Такую картинку можно обойти со всех сторон, сделать ее более или менее точной, изменить размер и даже прикоснуться к ней.

Но чем же данное изобретение отличается от уже привычной нам 3d технологии, которую так часто используют в кинотеатрах? Обычный 3D эффект использует два плоских изображения, которые из-за психофизических особенностей человеческого мозга интерпретируются посредством смещения позиции наблюдения. Голограмма 3d формируется в пространстве, тогда как 3D эффект может быть создан лишь на экране.

Где и как можно применять голограммы 3d?

На первый взгляд может показаться, что применение таких сложных инноваций не столь востребовано и ограничивается несколькими отраслями. Но это не так. Предлагаем Вашему вниманию список направлений, которые уже активно используют голограммы для собственного развития:

Маркетинг и реклама

    Стандартная и скучная реклама в виде буклетов, видеороликов, баннеров, всплывающих окон, радиовещания уже не привлекают большого количества клиентов, ведь современный человек научился не обращать на все это внимание, так как это его привычное окружение. Именно поэтому голограммы в воздухе станут отличным решением для успешного продвижения Вашего товара или услуги.

    Бизнес

      Для качественного и быстрого развития важно заинтересовать не только клиентов, но и партнеров по бизнесу. В этом случае голограмма также станет незаменимой, ведь она презентует Ваши планы и намерения с наилучшей стороны.

      Шоу-бизнес

      Для того, чтобы удивить зрителя уже недостаточно прекрасной актерской игры или вокальных данных. Не спасут даже харизма и пестрые костюмы. А вот голограмма в воздухе точно заинтригует и позволит создать незабываемое шоу.

      Медицина

        Даже такая сложная отрасль человеческой деятельности становится намного проще и безопаснее благодаря голографии. Голограмма была уже не раз успешно использована для малоинвазивных операций, когда врач минимизирует вмешательство в организм пациента. 3D голограмма нужного органа позволяет в деталях рассмотреть все особенности и избежать врачебной ошибки. При этом доктору не придется лишний раз отвлекаться на очки виртуальной реальности или прочие гаджеты.

        Обучение

          Благодаря реалистичности изображения необходимый предмет можно рассматривать со всех сторон, увеличивая его отдельные детали. Такая точность визуализации позволяет качественнее ознакомиться с любым материалом, а также усвоить его не только на уровне теории, но и на практике.

          Развлечения

            Ну, и куда же без развлечений. Очевидно, что 3D голограммы являются отличным способом занять личное время, ведь можно прикоснуться к любимому персонажу, визуализировать концерт у себя дома, а также с головой окунуться в виртуальный мир компьютерных игр.

            Как создаются голографические изображения?

            Создание объемной фигуры в воздухе – не самое простое занятие, ведь оно требует исполнения многих физических принципов. Для того, чтобы понять механизм возникновения голограммы необходимо знать два определения:

            • Интерференция волн – одновременное уменьшение или увеличение яркости двух или более световых волн при их наложении друг на друга.
            • Когерентность – согласованность нескольких процессов в физике.

            То есть, для создания 3d голограммы необходимо наличие минимум двух световых волн, одна из которых будет опорной, а другая – объектной, то есть направленной на объект. Также необходимо понимать, что источник света имеет огромное значение, ведь важно, чтобы частоты лучей точно совпадали между собой. В современной голографии используются специальные лазеры, до изобретения которых создание объемных изображений в воздухе было практически невозможным.

            Таким образом, для создания голограммы 3d необходимо два лазера, один из которых дает опорную волну, а второй накладывается на него. При их пересечении происходит интерференция волн и возникает трехмерная картинка.

            Как работают голографические проекторы?

            Создатели современных гаджетов предлагают огромное количество разнообразных голографических проекторов для разных целей и возможностей. Некоторые из них выглядят, как стандартные проекторы, некоторые формируют изображения внутри куба или другой геометрической фигуры. Есть также своеобразные проекторы-вентиляторы, которые создают изображения посредством быстрого вращения и остаются незамеченными зрителями.

            Но все эти разновидности объединяют такие особенности:

            • программное обеспечение для работы за компьютером или ноутбуком;
            • дистанционное управление;
            • высокое качество картинки;
            • наличие ярких светодиодов для реальности визуализации;
            • большая площадь охвата изображения;
            • небольшой размер;
            • возможность считывания SD карт для оперативной смены контента и т.д.

            Все это делает голографический проектор удобным в использовании на любых локациях, будь то кинотеатр, кафе, сцена, офис, школа, университет или дом.

            Какой бы вид голографического проектора Вы бы не выбрали, он однозначно упростит любую задачу и привлечет внимание к вашей деятельности. Не стойте на месте, развивайтесь вместе с инновационными технологиями и пополняйте ряды успешных людей современности.

            Все статьи

            Без планшета и гарнитуры: Учёные используют лазерные лучи для создания 3D-голограмм

            — Реклама —

            Команда исследователей из университета Бригама Янга (BYU) разрабатывает трёхмерную голографическую анимацию, не требующую наличия специального планшета или гарнитуры.

            Голограммы при помощи лазера

            Исследователи из BYU создали свободно плавающую трёхмерную голограмму, используя лазеры и крошечную частицу, плавающую в воздухе, для формирования цифровых изображений. Эти изображения можно просматривать без использования специальной гарнитуры AR. 

            В видеоролике, подготовленном BYU, профессор электротехники в BYU Дэн Смолли предлагает быструю демонстрацию процесса с использованием крошечной версии USS Энтерпрайз и Klingon Warbird. В видео Смолли демонстрирует кадры битвы с дополненной реальностью с фотонными торпедами, лазерами и взрывами, созданными при помощи вышеупомянутой технологии.

            «То, что вы видите в этой сцене, – реально. Здесь нет ничего, сделанного на компьютере. Это настоящие лазеры, перемещающиеся в пространстве между этими двумя кораблями», – комментирует Смолли.

            Как это работает

            Голографическая группа при BYU использует лазерный луч для захвата небольших частиц в воздухе. Затем данный лазерный луч используется для перетаскивания частицы в нескольких направлениях. В случае, когда данная частица перемещается достаточно быстро, команда может создавать красочные голографические анимации, которые можно рассматривать со всех сторон.

            В основе данного проекта лежит более ранний проект BYU 2018 года – проект голографического устройства под названием Optical Trap Display (OTD), способного создавать крошечные 3D-голограммы. После разработки данного устройства Смолли и его команда на протяжении последующих трёх лет занималась усовершенствованием своей технологии OTD, включив в нее настоящую анимацию, что на один шаг приблизило нас к появлению высококачественных голографических изображений, таких как Holodeck из «Звёздного пути» или голографическая связь в «Звёздных войнах».

            Возможности

            Как упоминалось выше, свободно плавающие трёхмерные изображения от BYU создаются на основе одной частицы, и это означает, что технически – это физические голограммы. Однако, поскольку они построены на основе единственной частице, интерактивность ограничена. Впрочем, вы можете выполнять небольшие действия, например, заставлять крошечную голографическую фигурку подпрыгивать вверх и вниз на вашем пальце.

            Часть технологий, лежащих в основе свободно плавающих голографических изображений, требует наличия объёмного дисплея, проецирующего изображение в фиксированном объёме. Поскольку изображения строятся вокруг светящейся частицы внутри данного фиксированного объёма, команда может создавать крошечные трёхмерные голограммы.

            По словам аспиранта BYU Уэсли Роджерса, при помощи системы, разработанной командой, можно создавать голограммы большего размера, хотя этот процесс выглядит значительно сложнее.

            «Если, например, я бы захотел изобразить гору, и я хотел бы, чтобы она выглядела как настоящая, мне бы пришлось соорудить объёмный дисплей размером с гору», говорит Роджерс.

            Впрочем, команда BYU может использовать ряд оптические приёмов, чтобы создавать иллюзию чего-то вроде луны за пределами дома. Используя технологию, называемую параллаксом движения, они могут добиться того, чтобы дисплей выглядел намного большим, чем он есть на самом деле, изменяя изображение по мере того, как вы перемещаетесь по сцене.

            «Теперь, когда наши изображения увеличиваются, у нас появляется возможность создавать образы, выходящие за рамки нашего объёма рисования. Вы можете создавать среду, которая находится вне комнаты или за вашими окнами», – отметил Дэн Смолли.

            — Реклама —

            голограмм становятся реальными: Стартап создает объекты из света и воздуха

            голограммы. Практически в каждом научно-фантастическом фильме и телешоу за последние 50 лет есть какая-то версия этой футуристической технологии. Реалистичный 3D-объект, состоящий только из света, обычно парящий над столом или взаимодействующий с нашими героями, просто кричит: «Это будущее!»

            После бесчисленных разочаровывающих версий технологии стартап под названием Light Field Lab начал производство технологии SolidLight, предназначенной для создания реальных голограмм. Обещание — это, по сути, голопалуба из «Звездного пути», за исключением осязаемости и кровожадного Мориарти (надеюсь). Вот как это работает.

            Сейчас играет:
            Смотри:

            В лаборатории по созданию настоящих голограмм в воздухе

            5:40

            Что является голограммой (и чем она не является)

            Возможно, вы думаете: «Подумаешь, я видел голограммы много лет!» Ну да и нет. Подавляющее большинство визуальных эффектов, называемых «голограммами», не имеют ничего подобного. Например, если вы когда-либо катались на аттракционе «Особняк с привидениями» в парке Диснея, танцующие призраки не являются ни настоящими призраками (извините, спойлер), ни голограммами. Они используют технику под названием «Призрак Пеппера», которая восходит к началу 1800-х годов. Точно так же Тупак выступал «вживую» на сцене через 16 лет после своей смерти.

            Тоже не голограммы? Вращающиеся светодиодные генераторы изображений, которые были на выставке CES несколько лет назад. 3D-дисплеи, VR и AR похожи на голограммы, но не настоящие. Даже 3D-рамки для картин Looking Glass — это не голограммы, они автостереоскопические, то есть 3D без очков — та же технология, что и в Nintendo 3DS.

            Все мы хотим, когда думаем о «голограммах», что-то, что появляется в пространстве, как реальный объект. Не что-то, заключенное внутри специального крошечного экрана, на которое можно смотреть только под узким углом. В идеале нам нужна голопалуба или хотя бы принцесса Лея, которая просит Оби-Вана о помощи.

            Итак. Много. Пиксели

            Видение будущего Изображение SolidLight Display. Представьте, что вместо стандартного настольного настольного футбола вы можете играть против своих друзей на голографическом футбольном поле со сверхвысоким разрешением.

            Лаборатория светового поля

            Технология SolidLight от Light Field Lab звучит как научная фантастика. Компания стремится, по сути, воссоздавать объекты в реальном мире с помощью света, как в научно-фантастическом голодеке. Физика того, как они хотят заставить это работать, на самом деле довольно проста. Ну просто по замыслу, точно не просто по исполнению.

            По сути, они вызывают взаимодействие световых волн в определенной точке, и это взаимодействие видно вашему глазу. Делая это часто, они могут создать иллюзию всего объекта, «сделанного» из света.

            И когда я говорю много, я имею в виду много . Их панель диагональю 28 дюймов имеет 2,5 миллиардов пикселей. Для сравнения, у телевизора 4K их 8,2 млн. Они представляют себе голографические видеостены, состоящие из этих меньших панелей с более чем 245 миллиардами пикселей.

            Эти пиксели намного сложнее, чем пиксели на вашем телефоне или экране телевизора. Они способны точно манипулировать фазой световых волн, поэтому взаимодействие этих волн создает голографический эффект. Стандартные ЖК- или OLED-пиксели просто должны создавать красный, зеленый и синий цвета. Пиксели SolidLight должны создавать определенные цвета в определенном месте перед дисплеем, чтобы изображение казалось выходящим за пределы экрана.

            Лаборатория светового поля

            Некоторые из вас, возможно, знакомы с аудиотехнологией Yamaha Intellibeam, в которой используется массив твитеров, создающих впечатление, что звук исходит из любой точки комнаты, кроме звуковой панели. По сути, это то же самое, только в микроскопическом масштабе, поскольку световые волны на несколько порядков меньше, чем молекулы воздуха, из которых состоят звуковые волны.

            Ваше поле зрения на дисплее SolidLight в основном соответствует вашему полю зрения на дисплее. То есть, если вы смотрите на дисплей под углом 180 градусов в сторону, вы не видите голограмму. Это не совсем тот уровень магии (пока). Между вашим глазом и экраном все еще должна быть воображаемая линия, чтобы голограмма появилась между ними.

            Изображение будущего дисплея SolidLight Display. Представьте себе одну стену конференц-зала, позволяющую просматривать проекты в голографическом 3D.

            Лаборатория светового поля

            Что делает SolidLight интересным, так это то, что для его работы вам не нужны никакие специальные очки, и вам не нужно находиться прямо перед экраном. Вы по-прежнему можете находиться под углом, и какая бы часть поля зрения вашего глаза ни была заполнена дисплеем SolidLight, вы увидите голограмму.

            А поскольку технология масштабируема, вы можете иметь гораздо больший дисплей и гораздо более крупные голограммы. Представьте себе голографические дисплеи размером со стену и то, как они могут изменить правила игры в сфере развлечений. Забудьте о гарнитурах виртуальной реальности, как о комнат виртуальной реальности . У вас может быть целая комната с дисплеями SolidLight на всех четырех стенах, полу и потолке, и у вас будет голодека. Или, по крайней мере, настолько близко, насколько могут быть современные технологии.

            В конце концов такое должно быть возможно, но пока цели компании в отношении технологии немного более реалистичны. Они стремятся создавать голографические дисплеи размером от настольного до настенного. Последнее, я думаю, будет самым впечатляющим. Голографические интерактивные стены для встреч и совместной работы или для того, чтобы произвести впечатление на посетителей корпоративных офисов.

            Компьютер, конечная программа

            Как насчет того, чтобы вместо рекламных щитов или плоской рекламы поставить голограмму, которая выпрыгивает из стены? Назад в будущее, часть 2, кто-нибудь?

            Лаборатория светового поля

            Силиконовая долина изобилует случайными стартапами, которые каким-то образом получают капитал, но инвесторы Light Field Lab подобны тем, кто есть кто в серьезных технологиях, включая Samsung, Comcast и Verizon. Компания уже распродала предварительные заказы, то есть это не все теории, они на самом деле их строят.

            История также изобилует компаниями, заявляющими о голографии и скором появлении технологии в стиле голодека, но у SolidLight есть захватывающая физика, которая может стать прорывом, который необходим для того, чтобы голограммы стали мейнстримом.

            Это будет ваш следующий телевизор или даже ваш следующий, следующий телевизор? Нет. Но вы должны начать видеть эти дисплеи в реальном мире уже в следующем году. Они уже находятся в стадии подготовки к производству, и есть надежда, что вскоре они будут запущены в массовое производство для различных размеров.

            Мы создали голограммы, к которым можно прикоснуться – вскоре вы сможете пожать руку виртуальному коллеге

            Телевизионное шоу «Звездный путь: Следующее поколение» познакомило миллионы людей с идеей голодека: захватывающей, реалистичной трехмерной голографической проекции полной окружающей среды, с которой можно взаимодействовать и даже потрогать.

            В 21 веке голограммы уже используются в различных целях, таких как медицинские системы, образование, искусство, безопасность и оборона. Ученые все еще разрабатывают способы использования лазеров, современных цифровых процессоров и технологий обнаружения движения для создания нескольких различных типов голограмм, которые могут изменить то, как мы взаимодействуем.

            Мои коллеги и я, работающие в исследовательской группе по гибкой электронике и сенсорным технологиям Университета Глазго, разработали систему голограмм людей, использующих «аэрогаптику», создающую ощущение прикосновения с помощью струй воздуха. Эти струи воздуха создают ощущение прикосновения к пальцам, рукам и запястьям людей.

            Со временем это можно было бы доработать, чтобы вы могли встретиться с виртуальным аватаром коллеги на другом конце света и по-настоящему ощутить их рукопожатие. Это может быть даже первым шагом к созданию чего-то вроде голодека.

            Чтобы создать это ощущение прикосновения, мы используем доступные, имеющиеся в продаже детали, сочетающие компьютерную графику с тщательно направленными и контролируемыми струями воздуха.



            Прочитайте больше:
            Пять удивительных способов, которыми голограммы революционизируют мир

            В некотором смысле это шаг вперед по сравнению с нынешним поколением виртуальной реальности, для которого обычно требуется гарнитура для передачи 3D-графики и умные перчатки или портативные контроллеры для обеспечения тактильной обратной связи, стимуляции, похожей на прикосновение. Большинство подходов, основанных на носимых гаджетах, ограничиваются управлением отображаемым виртуальным объектом.

            Управление виртуальным объектом не дает ощущения, которое вы испытываете при прикосновении двух людей. Добавление искусственного ощущения прикосновения может обеспечить дополнительное измерение без необходимости надевать перчатки, чтобы ощупывать объекты, и поэтому ощущения гораздо более естественны.

            Нажатие кнопки позволяет пользователю почувствовать давление, похожее на прикосновение.
            Университет Глазго, предоставлен автором

            Использование стекла и зеркал

            В нашем исследовании используется графика, создающая иллюзию виртуального трехмерного изображения. Это современная вариация на 19Техника иллюзий 19-го века, известная как «Призрак Пеппера», приводившая в восторг викторианских театралов видениями сверхъестественного на сцене.

            Система использует стекло и зеркала, чтобы двухмерное изображение казалось парящим в пространстве без необходимости в каком-либо дополнительном оборудовании. И наша тактильная обратная связь создается только воздухом.

            Зеркала, составляющие нашу систему, расположены в форме пирамиды с одной открытой стороной. Пользователи просовывают руки через открытую сторону и взаимодействуют с созданными компьютером объектами, которые кажутся плавающими в свободном пространстве внутри пирамиды. Объекты представляют собой графику, созданную и управляемую программой Unity Game Engine, которая часто используется для создания 3D-объектов и миров в видеоиграх.

            Чуть ниже пирамиды расположен датчик, отслеживающий движения рук и пальцев пользователей, а также одно воздушное сопло, которое направляет на них струи воздуха для создания сложных осязательных ощущений. Вся система управляется электронным оборудованием, запрограммированным на управление движением сопла. Мы разработали алгоритм, который позволял воздушному соплу реагировать на движения рук пользователя с помощью соответствующих комбинаций направления и силы.

            Одним из способов, которым мы продемонстрировали возможности «аэрохаптической» системы, является интерактивная проекция баскетбольного мяча, который можно убедительно трогать, катить и отскакивать. Обратная связь при касании от воздушных форсунок системы также модулируется на основе виртуальной поверхности баскетбольного мяча, что позволяет пользователям чувствовать округлую форму мяча, когда он катится кончиками пальцев, когда они отскакивают от него, и шлепок по ладони, когда он возвращается. .

            Пользователи могут даже толкать виртуальный мяч с разной силой и ощущать возникающую в результате разницу в ощущениях жесткого или мягкого отскока на ладони. Даже такая, казалось бы, простая вещь, как отскок баскетбольного мяча, требовала от нас усердной работы, чтобы смоделировать физику действия и то, как мы могли бы воспроизвести это знакомое ощущение с помощью струй воздуха.

            Запахи будущего

            Несмотря на то, что мы не ожидаем, что в ближайшем будущем представим полноценный голодек Star Trek, мы уже смело идем в новых направлениях, добавляя в систему дополнительные функции. Вскоре мы ожидаем, что сможем изменять температуру воздушного потока, чтобы пользователи могли чувствовать горячие или холодные поверхности. Мы также изучаем возможность добавления запахов в воздушный поток, усиливая иллюзию виртуальных объектов, позволяя пользователям не только прикасаться к ним, но и нюхать их.

            Поскольку система расширяется и развивается, мы ожидаем, что она может найти применение в самых разных секторах. Предоставление более захватывающих видеоигр без необходимости носить громоздкое оборудование является очевидным, но это также может обеспечить более убедительные телеконференции.