Görebilir, duyabilir ve dokunabilir, bu gerçek çıplak göz 3D
Çıplak göz 3D, stereo görüntüleri bir cihaz takmadan görmenizi sağlayan bir teknoloji.
Hafızanızdaki çıplak göz 3D'yi hatırlayın:
80'ler sonrası nesil Prenses Leia'yı "Yıldız Savaşları" nda mavi ışıkta 3 boyutlu tehlike sinyali göndererek düşünmüş olabilir.
90'lı yıllar, Stark'ın holografik projeksiyon ve dokunma teknolojisini Iron Man zırhı yapmak için kullandığını düşünmüş olabilir.
00'dan sonra, Örümcek Adam'da gizemli konuğun herkesin gözlerini karıştırmak için holografik bir illüzyon kullandığı düşünülebilir.
Film bir rüya gibi olsa da bu rüya artık bize bir adım daha yakın.
Sussex Üniversitesi'ndeki bilim adamları, 3D görüntüleri aynı anda doğrudan çıplak gözle görmenize, duymanıza ve hissetmenize olanak tanıyan bir hologram ekran geliştirdiler. Bu, hayal ettiğimiz "çıplak gözle 3D" ye en yakın görüntü olabilir.
Deneyde gösterilen resimde, üç boyutlu renkli bir kelebek tamamen havada asılı halde kanatlarını hafifçe sallıyor.
Araştırmada gösterilen soyut kelebek. Fotoğraf: Sussex Üniversitesi
Sadece birkaç basit resim gösterilebilmesine rağmen, proje lideri Sri Subramanian şunları söyledi:
Herhangi bir görüntüleme yönteminin üzerine yerleştirilebilecek ve bizi "nihai ekrana" her zamankinden daha fazla yaklaştıracak.
Görebilir, duyabilir ve dokunabilir
Hangi teknoloji birlikte görme, işitme ve dokunmayı teşvik edebilir? Akustik yükselme.
Akustik kaldırma, havadaki küçük nesneleri kontrol etmek için ses dalgası titreşiminin kullanılmasıdır. 1940'tan beri bilim adamları akustik havaya yükselme kavramını incelemeye başladılar.
Parçacıklara yüzdürmek ve onları manipüle etmek için kuvvet uygulayabilen ilk akustik hologram. Resimler: Asier Marzo, Bruce Drinkwater ve Sriram Subramanian © 2015
Geçtiğimiz 10 yılda, bu teknoloji büyük ölçüde geliştirildi.Akustik sistem artık bir sonik çekici ışını gibi küçük parçacıkları itip çekebilir.Sonra bu küçük parçacıklar, bizim görmek istediğimiz şeyi oluşturarak görüşümüzde "3B yazdırılabilir" Nesneler ayrıca 360 derece görüntülenebilir.
Bu, önceki holografik teknolojiden tamamen farklıdır.
Bu yeni teknoloji sadece ekranı tamamen terk etmekle kalmıyor, gözlük veya diğer aletlerin yardımını gerektirmiyor, doğrudan burnunuzun altında sunuluyor. Artık belirli izleyicilerle sınırlı değil, herkes bu sanal dünyaya birlikte katılabilir.
Kaynak: Holovect
Araştırmacılar bu kez holografik cihazı bir "Çok modlu akustik tuzak ekranı" (MATD) olarak adlandırdılar.
Deney aslında çok basit.
Üstte ve altta 512 mikro hoparlör dizisi olan 10 cm uzunluğunda bir kutu yaptılar.Bu hoparlörler ultrasonik dalgalar yaydığında, havadaki titreşim ile susam tohumundan daha küçük plastik parçacıkları işleyebilirler.
Daha sonra, ışığın rengini kontrol etmek için bu asılı parçacıkları aydınlatmak için kırmızı, yeşil ve mavi ışık kullandılar.
Bu teknoloji yeni bir teknoloji değil, bu sefer atılım "daha hızlı ve daha uzun ömürlü" olmasında yatıyor.
Hızlı olan kısım, parçacıkların saniyede yaklaşık 9 metre dikey olarak ve saniyede 3,75 metre hızla yatay olarak kaymasına izin vermesidir.Bu parçacık işleme kabiliyeti, şimdiye kadar gösterilen diğer optik veya akustik yöntemlerden üstündür. Geçen yıl Sussex Üniversitesi'ne benzer yeni bir sistemde, parçacıklar saniyede bir metreden daha az hareket etti. Bu nedenle, MATD'nin görüntü efekti büyük ölçüde optimize edilecektir.
Kalıcı olan şey, son derece hızlı olması nedeniyle, insanların içindeki hareket eden parçacıkları tamamen görmezden gelmelerine izin veriyor, ancak sadece içindeki sürekli ve gelişen görüntüleri algılayarak görsel kalıcılık sağlıyor.
Görülmenin yanı sıra duyulabilir.
Birden çok hoparlör dizisini kontrol ederek, sistem insan kulağı tarafından duyulabilen "gürültü" üretebilir ve ardından bazı ilginç ses efektleri oluşturabilir.
MATD'nin kurucu ortağı Dr. Diego Martinez Plasencia şunları söyledi:
Ultrasonu duyamasak bile, yine de enerjiyi hava yoluyla aktarabilen mekanik bir dalgadır. Bu enerjiye odaklandığımızda, kulaklarınızı uyarmak için ses üretebiliriz.
Ultrason aynı zamanda insanları gerçek hissettirebilmesinin de sebebidir.
Hoparlör titreşimi bir noktada yoğunlaştırdığında, elinizle dokunduğunuzda bir "sıçrama" hissi yaşayabilirsiniz.Örneğin, ekrandaki kelebeğe dokunursanız, parmaklarınız titrer. Gelecekte bu, insanların 3B görüntülerle etkileşimi için daha dokunsal geri bildirim sağlayabilir.
Araştırmacılar bu "sihirli" süreci birçok kez kanıtladılar:
"We Will Rock You" ile gülümseyen bir yüzü giderek daha parlak hale getirdiler; havada asılı duran parçacıkları manipüle etmek için birkaç çalışan program kullandılar; kullanıcıların başlatmak ve durdurmak için doğrudan holografik ekrana tıklayabilecekleri bir görsel-işitsel geri sayım sayacı oluşturdular. İşitme ve dokunma hissi, görsel ekranla birlikte katman katman görünür.
"Çıplak" olduğumuzda ne yapabiliriz
3B görüntüler artık yalnızca görüntülenebilen içerik olmadığında, bu içerikler gerçek nesnelere gittikçe daha fazla benzediğinde ve izleyiciler bunlara katılıp onlarla etkileşime girebildiğinde, bu tür bir "tam algılama" MATD'nin diğer holografik teknolojilere kıyasla en benzersiz olmasıdır. Avantajlar.
"Kara Ayna" daki sahneyi rahatlıkla düşünebilirsiniz -bir gün uyandıktan sonra, 3D olarak yansıtılmasını istediğiniz kişiye 360 derece sunulacak ve size günaydın demek için gülümseyecektir. Sarılabilirsin ya da sarılmayabilirsin, ama evden çıkarken en azından arkasını dönüp sana veda edebilir.
Şuradan resim: "Black Mirror", yalnızca şematik bir diyagram
Sadece "tam algılama" şimdilik gerçekleştirilemiyor. 3 boyutlu hareket sunan ve dokunma hissi veren mevcut interaktif teknoloji, aslında bir görselleştirme aracı olarak kullanıma daha uygun.
Araştırma ekibi, biyotıp, tasarım veya inşaat işleriyle uğraşan profesyonellere çok yardımcı olacağını söyledi. Örneğin, cerrahlar bunu pratik eğitim, kateterleri kalp kan damarlarından çalıştırma vb. İçin kullanır.
Brigham Young Üniversitesi'nde elektrik ve bilgisayar mühendisliği doçenti olan Daniel Smalley şunları söyledi:
Bir milyon hareketli parçacık varsa, uzaktan yüz yüze etkileşim için varlığın dışında bir yüz bile oluşturabilirsiniz.
Daniel Smalley
Proje lideri Sri Subramanian, nesnenin işlevini kontrol etmek için nesneye dokunmasına gerek olmadığını, laboratuvarda kimyasal maddeleri kirletmeden kimyasal maddeleri karıştırabildiğini, ilaç veya cips gibi hassas deneyler yapabildiğini belirtti.
Yakınlaştırmak, hava verilerini görselleştirmek de dört gözle bekleyebileceğimiz şeylerin bir parçası olacak. Daniel Smalley, uzay çöpünün nasıl dağıtıldığını gösteren 3 boyutlu bir görüntünün, astronotları evrendeki çarpışmaları daha sezgisel olarak önlemek için yönlendirebileceğine inanıyor.
Sonuçta, şu anda dünyanın üzerinde saatte ortalama 36.000 kilometre hızla uçan, 10 cm'den büyük 20.000'den fazla enkaz parçası var. Bu enkaz, yeni uyduların ve astronotların uzay görevlerinin fırlatılması için artan bir tehdit oluşturacak.
Dünyanın etrafında uzay çöpü. Fotoğraf: NASA
Birçok teknolojiye ihtiyaç duyulmasına rağmen, "akustik havaya yükselme" nin ticarileştirilmesi düşündüğümüz kadar zor ve bilimkurgu değildir.
Araştırmacılar, MATD'nin düşük maliyetli ve ticari olarak temin edilebilen donanımlarla yapıldığını, bu nedenle fiyatın çok yüksek olmadığını ve herkesin gelecekte bir tane oluşturma fırsatı olduğunu söylüyor.
Elbette, özel donanım kesinlikle daha iyi performans getirecek, tıpkı Spider-Man'in Iron Man kıyafetini giydiğinde bir "savaşçı" olması gibi.
Yeni çıplak göz 3D bizden ne kadar uzakta?
Piyasada 3 boyutlu görüntü üreten birçok cihaz ortaya çıkmış olsa da her bakımdan tatmin edici değiller.
TV ve film ekranları 3B görüntüleri 3B gözlüklerle görebilir ancak etkileşimli olamazlar; sahnedeki hologramlar yalnızca belirli bir açıdan görüntülenebilir; ekipman takmak için sanal gerçeklik ve stereo lensler gerekir, ancak bu ekipman ya çok ağırdır ya da başka türlü Kullanımı kolay değil, nispeten hafif ve iyi ve fiyatı insanlara yakın değil.
Kaynak: Unsplash
Lazerler, elektrik alanları, sis projeksiyonu vb. Gibi ekipman olmadan "çıplak gözle 3D" uygulayan birkaç teknoloji, karmaşık donanıma veya yetersiz görüntü çözünürlüğüne sahiptir veya standartlaştırılmış bir kullanıcı etkileşimi modundan yoksundur.
Bir önceki yıl birbirimizle doğrudan manuel olarak etkileşim kurmamızı sağlayan bir 3D ekran Holoplayer One olmasına rağmen, geliştiricilerin 3D arayüzü nasıl etkili bir şekilde kullanacaklarını keşfetmelerine izin vermekle sınırlıydı.
Bu yüzden son saniyede bilim kurgu filmlerine hayran kalıyoruz ve sonraki saniyede gerçeklikle orijinaline geri dönüyoruz.
Kaynak: Unsplash
Bununla birlikte, MATD'nin ortaya çıkması nedeniyle, sanal gerçeklik radikal ve güvenilir yanını göstermiş gibi görünüyor.
Ancak bu yeni teknoloji evimize girmeden önce yapılması gereken daha çok iş var.
Şu anda, MATD yalnızca laboratuvarda doğrulanmıştır ve sadece gülümseyen yüzler, kelebek halka bölümleri ve küçük piramitler gibi basit grafikleri görüntüleyebilir.Görece karmaşık olanı dönen bir küredir.
Gerçek dünya etrafındaki uyduları ve daha ayrıntılı görüntüleri sunmak istiyorsanız, parçacıkların hayal bile edilemeyecek kadar yüksek bir hızda hareket etmesini sağlamanız gerekir, çünkü "parçacıkların hızı görüntülenebilen grafiklerin boyutunu ve karmaşıklığını belirler".
MATD ile etkileşim kurduğunuzda, MATD'nin doğru dokunsal geri bildirim sağlayabilmesini sağlamak da zor olabilir. Mevcut dokunsal geri bildirim ve görüntü tamamen örtüşemez, ikisi karşılıklı bir etkileşim alanı oluşturacaktır.
Dokunma ve ses senkronizasyonu da bu sorunla karşılaştı. Ses veya geri bildirim üretmek için gittikçe daha fazla ultrasonik jeneratör kullanıldıkça, araştırmacılar ayrıca parçacıkların tepkisinin yavaşladığını ve hızı neredeyse yarı yarıya düşürdüğünü buldular.
Araştırmacı Asier Marzo ayrıca, bu "çıplak gözle 3D" teknolojisini gerçekten ticarileştirmeyi düşünüp düşünmemeye ilişkin olarak şunları söyledi:
Ayrıca, insanların evlerinde neler yaratabileceğini ve gerçekçi görüntüler sergilemek için ne kadar pratik değeri olduğunu görmek için daha fazla analiz ve daha fazla simülasyon yapmalıyız.
Resim: İlginç mühendislik
Yani genel olarak, "çıplak gözle 3D" hala ilkel ve olgunlaşmamış bir aşamadadır ve iyileştirme ve geliştirme için hala çok yer vardır.
Pekin Havacılık ve Uzay Bilimleri Üniversitesi Enstrümantasyon Bilimi ve Optoelektronik Mühendisliği Fakültesi'nde profesör olan Wang Qionghua, ana araştırma yönü çıplak gözle 3D görüntüleme teknolojisidir.
Sussex Üniversitesi teknolojisi, daha önce benzer yöntemlerden daha büyük görüntüler oluşturabilir, sesle birleştirilerek insanları yeniden üretime (holografik görüntü) yaklaştırır. Ancak bu görüntülerin boyutu hala küçük ve gerçek olmaktan uzak.
"Yıldız Savaşları" nda bu tür 3 boyutlu görüntüler yaratmanın 10 yıl veya daha uzun sürebileceğine inanıyor.
Sussex ekibi şu anda daha yüksek sesin yanı sıra daha karmaşık ve gerçekçi dokunsal geri bildirim elde etmek için daha fazla parçacık, daha gelişmiş kontrol teknolojisi ve daha güçlü ultrasonik hoparlörler kullanıyor.
Her şey yeni başlamış olsa bile, bu geleceğe gözle görülür bir şekilde yaklaştığımız anlamına da geliyor.
Bu kelebeğin yarın bir fırtına çıkaracağını kim bilebilir?
