Brigham Young University
Všechny nejrůznější technologie 3D zobrazování mají tendenci se hromadit štítek „hologram“. Ale ve skutečnosti existuje celá řada odlišných technologie, které mohou vytvořit vzhled hloubky. Nyní můžeme přidat další do seznamu: volumetrické zobrazení photophoretic-trap. Zařízení používá k řízení pohybu jednu sadu optického hardwaru malé kuličky a druhé sady osvětlující kouli tak, jak je cestuje. Za předpokladu, že koule může být neustále v pohybu dostatečně rychle, Výsledkem je obraz skutečné barvy, který má skutečnou hloubku od svého vytvoření od světla odraženého z různých míst.
Nevýhodou je, že jediná koule nemůže vše pokrýt tolik země v množství času, který náš mozek potřebuje k vytvoření obrazu. V důsledku toho je v současné době volumetrické zobrazení fotophoretické pasti omezen na malé obrázky nebo zobrazující pouze část obrazu na Doba.
Nedávná práce týmu Brigham Young University je variace na objemových displejích. Jedná se o promítání a měnící se obraz na pohybující se odrazné ploše. Pokud se změní v obrázek je správně přizpůsoben měnícímu se místu, kde je to promítnuto, výsledkem bude vzhled hloubky, protože světlo, které vidíte, se ve skutečnosti odrazí v jiném umístění. Na straně plus to divák nevyžaduje nosit jakýkoli hardware, a více lidí může zobrazit obrázek na současně, každý viděl to z vhodné perspektivy.
Na druhou stranu to znamená, že všechny obrázky budou omezeno na oblast, kam vkládáte pohyblivý hardware. A pokouší se Interakce s obrázkem se pravděpodobně skončí, když bude váš prst zasažen pohyblivou deskou.
Nová práce zahrnuje zbavení se těchto pohyblivých reflexů povrchy a jejich nahrazení tím, co je v podstatě jen jediné pohybující se tečka. Tečkou v tomto případě je malá polymerní kulička kolem a mikrometr. Vzhledem k této velikosti je korálek do značné míry neviditelný. Zobrazovací systém zviditelňuje korálek svítícími lasery, umožňující divákům vidět odražené světlo. S laserem pro každého červená, zelená a modrá, může tečka svítit celou řadou barvy.
Korálky, samozřejmě, ponechané samy o sobě, budou mít sklon sedět pokojně na jakémkoli povrchu se ocitnou. To by samozřejmě nebylo udělejte přesvědčivý displej, dokonce i s lasery. Místo toho tým BYU přišel na to, jak udělat druh řízené levitace. To zahrnuje použití ještě více laserů.
Zapojení vědci předvést svou novou techniku.
Zatímco lasery mohou produkovat sílu, jak objekty absorbují a emitují fotony, tyto síly jsou relativně slabé, což ztěžuje pohybujte korálkem s dostatečnou rychlostí a přesností. Takže tým spoléhal na to, čemu se říká fotoforetická past, ve které lasery vytvořit rychlé zahřátí korálky a jejího prostředí. To může nechte kuličku vznášet se a řídit její pohyb. V případě BYU systém používal laser s nízkou viditelností poblíž modrého okraje viditelné spektrum.
Celkově mohli vědci pohybovat korálkem rychleji na 1,8 metru za sekundu, ale většinou se pohyboval o něco pomaleji než že když procházel zakřivenými cestami. To je slušná rychlost, pokud vše, co kreslíte, je čára široká jeden pixel, ale byla to omezení složitějších obrázků. Dokonce i malé objekty s jednoduchými geometrie byla omezena na 13 snímků za sekundu. Složitější obrázky, které tým vytvořil, se spoléhaly na dlouhé expozice – pokud jste tam byli, v určitém okamžiku byste viděli pouze podmnožinu obrázku.
Navzdory tomuto limitu má tento systém několik výhod. Pro jednoho, netrpí problémy s pozorováním úhlů (nebo ořezáním), ve kterých část obrázku je oříznuta, protože zdroj obrázku není viditelný z pohledu diváka (i když samotný obrázek by měl být). Pokud jste v místnosti a není nic mezi vámi a obrázek, uvidíte to, vše bez speciálního vybavení. S při vhodně umístěném laserovém systému je možné získat korálek pohybovat se po fyzických objektech, což umožňuje zobrazení smíšených médií. Je snadné si to představit pomocí tohoto zvýraznění konkrétních detailů nebo vlastnosti objektu.
Ale nejvíce vzrušující vyhlídka může být skutečnost, že neexistuje důvod to omezit na jednu korálku. Hrst korálků by mohla snadno rychle vystopovat mnohem větší objem a výrazně zvětšit velikost obrázků, které by mohly být vygenerovány. Červená, zelená a modrá fluorescenční kuličky by mohly být smíchány, což poskytne lepší barvu zastoupení.
Může být dokonce možné předat korálky mezi optickými pasti. To by umožnilo vystopovat jednu linku přes velmi velkou plocha. Zde se zdá, že limitem je počet zachycujících laserů zapadají do dané oblasti, než začnou zasahovat do každé oblasti jiný.
Nature, 2017. DOI: 10.1038 / nature25176 (O DOI).
