Новая технология превращает 3D-голограммы в реальность

Мы ближе, чем когда-либо, к голограммам из «Звездного пути».

Новая технология превращает 3D-голограммы в реальность
Мы ближе, чем когда-либо, к голограммам из «Звездного пути».
Передовые голографические технологии невероятно близки к реальности.

В последнее десятилетие шумиха вокруг гарнитур виртуальной и дополненной реальности распространилась по нашим временным рамкам, но они еще не получили большей поддержки, чем телевизоры или экраны компьютеров в качестве традиционного интерфейса для цифровых медиа. Помимо стоимости, основной причиной этого является просто дезориентирующий характер ношения устройства, имитирующего трехмерную среду, от которого страдает множество людей. Но прилив технологий быстро обновляет технологию 60-летней давности для кричащего 2020-х годов: голограммы.

Голограммы, которые можно потрогать и почувствовать
Совсем недавно исследователи Массачусетского технологического института разработали новый способ создания голограмм с точностью, близкой к реальному времени, с использованием метода обучения со сверхвысокой эффективностью. Эффективность является ключом к этому открытию, потому что его новая нейронная сеть позволяет запускать голограммы на ноутбуке и, возможно, даже на более новом смартфоне.

Исследователи долгое время работали над созданием жизнеспособных компьютерных голограмм, но для большинства моделей требовалось, чтобы суперкомпьютер выполнял физические симуляции. На это уходит много времени, и обычно получаются голограммы неутешительной точности. Поэтому работа исследователей Массачусетского технологического института была сосредоточена на преодолении этих препятствий. «Раньше люди думали, что с существующим оборудованием потребительского уровня невозможно выполнять вычисления 3D-голографии в реальном времени», — сказал ведущий автор исследования Лян Ши, который также является докторантом факультета электротехники и информатики Массачусетского технологического института (EECS). ), в сообщении в блоге MIT. «Часто говорят, что коммерчески доступные голографические дисплеи появятся через 10 лет, но это заявление существует уже несколько десятилетий».

Ши считает, что новый метод, называемый «тензорной голографией», в ближайшем будущем, наконец, принесет плоды в виде голограмм. Если новый подход исследователей сработает, прогресс может произвести технологическую революцию в таких областях, как 3D-печать и VR. И это было давно. В 2019 году ученые создали «тактильную голограмму», которую люди могут видеть и слышать. В системе, называемой многомодельным дисплеем с акустической ловушкой (MATD), используется светодиодный проектор, шарик из пенопласта и массив динамиков. Громкоговорители излучают волны на уровне ультразвука, которые удерживают бусинку в воздухе и перемещают ее достаточно быстро, чтобы создать впечатление, будто она движется и отражает свет от проектора. Люди не могут его слышать, но механическое движение бусинки можно уловить и сфокусировать, чтобы стимулировать человеческие уши для звука, «или стимулировать вашу кожу чувствовать удовлетворение», — объяснил Мартинес Пласенсиа, соавтор MATD и исследователь. 3D-пользовательских интерфейсов в Университете Сассекса, в сообщении в блоге Университета Сассекса.

В обычной фотографии с использованием линз яркость каждой световой волны кодируется, что позволяет фотографии воспроизводить цвета сцены с высокой точностью, но это дает нам только плоское 2D-изображение. Напротив, голограммы кодируют яркость и фазу каждой световой волны, что обеспечивает более точное отображение глубины и параллакса сцены. Например, голограмма могла бы преобразовать «Водяные лилии» Моне в особую трехмерную текстуру, фиксируя каждый плюшевый мазок, вместо того, чтобы выделять цветовую палитру произведения искусства. Хотя это может показаться впечатляющим, создавать голограммы и делиться ими чрезвычайно сложно.