Ons het hologramme geskep wat u kan aanraak - u kan binnekort 'n virtuele kollega se hand skud

Op sommige maniere is dit 'n stap verder as die huidige generasie virtuele realiteit, wat gewoonlik 'n headset benodig om 3D -grafika en slim handskoene of handkontroles te lewer om haptiese terugvoer te gee, 'n stimulasie wat voel soos aanraking.


Verteenwoordiger Beeldkrediet: Pixabay
  • Land:
  • Kanada

Deur Ravinder Dahiya , Professor in elektronika en nano -ingenieurswese, Universiteit van Glasgow Glasgow , 18 Sep (The Conversation) Die TV -program Star Trek: Die volgende Generation stel miljoene mense bekend aan die idee van 'n holodeck: 'n meeslepende, realistiese 3D -holografiese projeksie van 'n volledige omgewing waarmee u kan kommunikeer en selfs aanraak.



prehistoriese primate

In die 21ste eeu word hologramme reeds op verskillende maniere gebruik, soos mediese stelsels, onderwys, kuns, veiligheid en verdediging. Wetenskaplikes ontwikkel nog steeds maniere om lasers, moderne digitale verwerkers en bewegingswaarnemingstegnologieë te gebruik om verskillende soorte hologramme te skep wat ons manier van interaksie kan verander.

Ek en my kollegas werk by die navorsingsgroep van die Universiteit van Glasgow se buigbare elektronika en senseringstegnologieë en het nou 'n stelsel van hologramme ontwikkel wat 'aerohaptics' gebruik, wat 'n gevoel van aanraking met lugstrale skep. Die lugstrale gee 'n gevoel van aanraking op mense se vingers, hande en polse.





Mettertyd kan dit ontwikkel word sodat u 'n virtuele avatar van 'n kollega aan die ander kant van die wêreld kan ontmoet en regtig hul hand kan voel. Dit kan selfs die eerste stap wees om iets soos 'n holodeck te bou. Om hierdie gevoel van aanraking te skep, gebruik ons ​​bekostigbare, in die handel beskikbare onderdele om rekenaargegenereerde grafika met noukeurig gerigte en beheerde lugstrale te koppel. Op sommige maniere is dit 'n stap verder as die huidige generasie virtuele realiteit, wat gewoonlik 'n headset benodig om 3D -grafika en slim handskoene of handkontroles te lewer om haptiese terugvoer te gee, 'n stimulasie wat voel soos aanraking. Die meeste van die draagbare gadgets-gebaseerde benaderings is beperk tot die beheer van die virtuele voorwerp wat vertoon word.

Die beheer van 'n virtuele voorwerp gee nie die gevoel wat u sou ervaar as twee mense aan mekaar raak nie. Die toevoeging van 'n kunsmatige aanraking kan die ekstra dimensie gee sonder om handskoene te dra om voorwerpe aan te voel, en dit voel baie meer natuurlik.



Gebruik van glas en spieëls Ons navorsing gebruik grafika wat die illusie van 'n virtuele 3D -beeld bied. Dit is 'n moderne variasie op 'n 19de-eeuse illusietegniek, bekend as Pepper's Ghost, wat Victoriaans opgewonde gemaak het teatergangers met visioene van die bonatuurlike op die verhoog.

Die stelsels gebruik glas en spieëls om 'n tweedimensionele beeld in die ruimte te laat sweef sonder dat ekstra toerusting nodig is. En ons haptiese terugvoer word met niks anders as lug geskep nie.

Die spieëls waaruit ons stelsel bestaan, is in 'n piramidevorm met een oop kant gerangskik. Gebruikers steek hul hande deur die oop kant en werk met rekenaargegenereerde voorwerpe wat blykbaar in die vrye ruimte binne die piramide dryf. Die voorwerpe is grafika wat geskep en beheer word deur 'n sagtewareprogram genaamd Unity Game Engine , wat gereeld gebruik word om 3D -voorwerpe en wêrelde in videospeletjies te skep.

Net onder die piramide is 'n sensor wat die bewegings van gebruikers se hande en vingers volg, en 'n enkele lugspuitstuk wat lugstrale na hulle toe rig om komplekse aanraking te skep. Die algehele stelsel word gelei deur elektroniese hardeware wat geprogrammeer is om spuitkoppe te beheer. Ons het 'n algoritme ontwikkel waarmee die lugspuitstuk op die bewegings van gebruikers se hande kon reageer met gepaste kombinasies van rigting en krag.

Een van die maniere waarop ons die vermoëns van die 'aerohaptiese' stelsel demonstreer, is deur 'n interaktiewe projeksie van 'n basketbal, wat oortuigend aangeraak, gerol en weerkaats kan word. Die aanraakterugvoer van lugstrale uit die stelsel word ook gemoduleer op grond van die virtuele oppervlak van die basketbal, sodat gebruikers die afgeronde vorm van die bal kan voel terwyl dit uit hul vingerpunte rol as hulle dit weerkaats en 'n klap in hul handpalm wanneer dit terugkeer .

Gebruikers kan selfs die virtuele bal met verskillende krag druk en die gevolglike verskil voel in hoe 'n harde of sagte weiering in hul handpalm voel. Selfs iets so eenvoudig soos om 'n basketbal te bons, het ons vereis om hard te werk om die fisika van die aksie te modelleer en hoe ons die bekende sensasie met lugstrale kan herhaal.

Ruik na die toekoms Alhoewel ons nie verwag dat ons in die nabye toekoms 'n volledige Star Trek -holodeck -ervaring gaan lewer nie, gaan ons al met vrymoedigheid nuwe rigtings om ekstra funksies by die stelsel te voeg. Binnekort verwag ons dat ons die temperatuur van die lugvloei kan aanpas sodat gebruikers warm of koue oppervlaktes kan voel. Ons ondersoek ook die moontlikheid om geure by die lugvloei te voeg, die illusie van virtuele voorwerpe te verdiep deur gebruikers toe te laat om te ruik en daaraan te raak.

Namate die stelsel uitbrei en ontwikkel, verwag ons dat dit in 'n wye verskeidenheid sektore gebruik kan vind. Dit is vanselfsprekend om meer absorberende videospelervarings te lewer sonder om omslagtige toerusting te dra, maar dit kan ook meer oortuigende telekonferensies moontlik maak. U kan selfs beurte maak om komponente by 'n virtuele printplaat te voeg terwyl u aan 'n projek saamwerk.

Dit kan ook klinici help om saam te werk aan behandelings vir pasiënte, en om pasiënte meer betrokke en ingelig by die proses te laat voel. Dokters kon die kenmerke van gewasselle sien, voel en bespreek en pasiënte planne vir 'n mediese prosedure wys.

(Hierdie storie is nie deur Top News-personeel geredigeer nie en word outomaties gegenereer uit 'n gesindikeerde voer.)