.avif)
5 دقیقه
معرفی: هولوگرام‌های سهبعدی واقعی قابل لمس
پژوهشگران دانشگاه عمومی ناوارا (UPNA) موفق به طراحی سیستمی برای نمایش حجمی شده‌اند که قادر است تصاویر سهبعدی واقعی را به‌صورت شناور در میانه‌ی فضا ایجاد کرده و قابلیتی بی‌نظیر را در اختیار کاربران قرار دهد: لمس و جابجایی این اجسام تنها با دست و بدون نیاز به هیچ‌گونه هدست یا عینک واقعیت افزوده. تیمی چندرشته‌ای به رهبری دکتر الودی بوزبیب و پژوهشگر اصلی آسیِر مارزو، نمونه اولیه‌ای موسوم به FlexiVol ساخته‌اند که با ترکیب پروجکشن پرسرعت و دیفیوزرهای نوری انعطافپذیر، تعامل بی‌خطر و مستقیم با هولوگرام‌های هوا را ممکن کرده است.
عملکرد FlexiVol: نور، حرکت و دیفیوزرهای انعطافپذیر
نمایشگرهای حجمی واقعی با نمایش سریع لایه‌های متعدد دو بعدی در ارتفاعات مختلف، تصویری سهبعدی را از ترکیب دید انسان پدید می‌آورند. FlexiVol از پروژکتوری بهره گرفته که هزاران فریم بر ثانیه را هماهنگ با حرکت ورق نوسانی سریعی به نام دیفیوزر به نمایش درمی‌آورد. برخلاف محصولات معمول که از دیفیوزرهای سخت استفاده می‌کنند و لمس آنها ممکن است باعث شکستگی سطح نوری شود، FlexiVol به جای آن از متریال‌های الاستیک و قابل انعطاف استفاده میکند.
دیفیوزرهای الاستیک و اصلاح بلادرنگ تصویر
سطوح دیفیوزر الاستیک اجازه می‌دهند تا کاربران سطح نمایشگر را با انگشت یا دست به طور ایمن تغییر شکل داده و وارد حجمی مجازی شوند. با توجه به این که ماده الاستیک با فشار تغییر فرم میدهد، سامانه مجهز به الگوریتم اصلاح تصویر آنی شده تا همزمان با تغییر شکل، تصویر هولوگرام نیز تصحیح شده و صحت هندسی آن حفظ شود. سیستم با سنجش ویژگی‌های مکانیکی و نوری انواع متریال دیفیوزر، آنها را به گونه‌ای شناسایی میکند که اصلاح تصاویر متناسب با تغییر فرم در لحظه انجام گیرد.
ویژگی‌ها و نکات فنی FlexiVol
- ارائه واقعی تصاویر سهبعدی حجمی قابل مشاهده بدون نیاز به عینک یا هدست.
- دیفیوزر نوری انعطافپذیر برای تعامل لمسی و ایمن با هولوگرام.
- پروجکشن با نرخ فریم بالا و همگام با حرکت دیفیوزر جهت ایجاد حجم شناور پیوسته در فضا.
- جبران‌سازی بلادرنگ تغییر شکل و تصحیح اعوجاج بصری ایجادشده در اثر مواد الاستیک.
- پشتیبانی از حرکات طبیعی دست؛ از جمله گرفتن، کشیدن، اتصال و رهگیری اشیا.
مقایسه FlexiVol با فناوری‌های فعلی نمایش حجمی
نمونههای صنعتی مانند محصولات Voxon Photonics و Brightvox توانایی ایجاد تصاویر هوایی جذاب را دارند، اما عموماً امکان وارد کردن دست به فضا را بدون مخاطره آسیب به سطح اپتیکی نمی‌دهند. FlexiVol با بهره‌گیری از دیفیوزرهای انعطافپذیر و فرآیند اصلاح پویا، امکان دست‌ورزی طبیعی و ایمن را فراهم کرده است؛ تجربه‌ای شبیه لمس یا جابه‌جایی اشیا روی نمایشگر لمسی، اما در فضای سهبعدی.
مزایا و کارایی FlexiVol
نتایج پژوهش‌ها نشان میدهد تعامل مستقیم با FlexiVol انجام کارهایی چون انتخاب، اتصال یا رهگیری را نسبت به ابزارهای ورودی غیرمستقیم نظیر موس سهبعدی، سریع‌تر و دقیق‌تر میکند. این دست‌ورزی بی‌واسطه، از قدرت دید استریوسکوپیک انسان و مهارت‌های حرکتی او بهره برده، درک فضایی و کنترل شهودی اجسام مجازی را ارتقا میدهد. همچنین، به دلیل انعطاف و مقاومت دیفیوزر، امنیت و دوام سیستم نسبت به نمونههای رایج افزایش چشمگیری یافته است.
کاربردهای متنوع و اهمیت FlexiVol در بازار
FlexiVol قابلیت استفاده گسترده‌ای در حوزه‌هایی چون آموزش، طراحی، موزهها، همکاری تیمی و نمایش کالا دارد. در کلاس‌‌های درس و آموزش فنی میتوان مدل‌های پیچیده، مانند پیشرانه یا آناتومی بدن را به صورت مجازی مونتاژ و جدا کرد. موزهها می‌توانند از این فناوری برای جلب مشارکت بازدیدکنندگان بهره‌برداری کنند و امکان لمس محتوای مجازی را فراهم آورند. در همکاری‌های مهندسی یا پزشکی نیز میتوان بدون نیاز به هدست واقعیت مجازی، چند نفر را به‌طور همزمان در فضای سهبعدی دور یک هولوگرام جمع کرد و از ژست‌های طبیعی بهره گرفت.
نمونههای کاربردی و سناریوهای تعامل
تیم سازنده، نرم‌افزارهای نمایشی مختلفی برای ارائه قابلیت‌های FlexiVol توسعه داده‌اند؛ از جمله پت مجازی که به لمس و نگه‌داشتن واکنش نشان میدهد، محیط ویرایش زمین که با حرکت انگشت شکل میگیرد، و مواردی چون گرفتن و چرخاندن یک مکعب بین انگشت شست و اشاره. آنها حتی حرکات خلاقانه مانند شبیه‌سازی راه رفتن با حرکت متناوب انگشت‌ها را نیز به نمایش گذاشته‌اند.
چرا این فناوری برای آینده نمایشگرها اهمیت دارد
نمایشگرهای حجمی قابل لمس مانند FlexiVol، فاصله میان نمایش‌های سهبعدی منفعل و سامانه‌های فراگیر واقعیت مجازی را از میان برمی‌دارند. حذف لزوم استفاده از هدست و امکان تعامل طبیعی لمسی، راه ورود فناوری به آموزش، فضاهای عمومی و محیط‌های حرفه‌ای را بیش از پیش هموار میکند. FlexiVol نشان داد که نوآوری در مواد، در کنار پروجکشن پرتکرار و اصلاح محاسباتی تصویر، مسیر تعامل ایمن و شهودی با هولوگرامها را باز میکند.
مسیر پیش رو
آینده FlexiVol در توسعه مواد مناسب‌تر، افزایش وضوح و روشنایی، گسترش حالات تعاملی و ابزارهای نرم‌افزاری برای توسعه‌دهندگان رقم خواهد خورد. با بلوغ این فناوری، انتظار می‌رود نمونههای تجاری با دوام، مقرون به صرفه و مقیاس‌پذیر ارائه شوند تا عصر هولوگرام‌های قابل لمس، بیش از پیش به واقعیت نزدیک شود.
منبع: neowin
.avif)
نظرات