Потрогать то, чего нет: инженеры изобрели голограммы, которые не против рукопожатия

Специалисты из Наваррского университета создали первую в мире систему объёмных изображений , позволяющую взаимодействовать с ними напрямую руками. Возможно, совсем скоро любители научной фантастики смогут опробовать технологии из любимых фильмов на ощупь!

Хотя подобные проекции часто именуют голограммами, учёные используют более точный термин — волюметрические дисплеи. В отличие от классических оптических иллюзий, создающих эффект глубины на плоскости, такие устройства формируют настоящие трёхмерные объекты, различимые со всех ракурсов без дополнительных приспособлений.

Принцип создания голограммы очень простой: как шлейф света, который оставляет за собой бенгальский огонь, если размахивать им в темноте. Когда мы быстро двигаем искрящейся палочкой, глаза не успевают фиксировать отдельные положения источника фотонов и воспринимает их как сплошную линию.

В центре классического устройства находится тонкая полупрозрачная пластина-рассеиватель, похожая на матовое стекло. Она быстро перемещается вверх-вниз, совершая сотни колебаний в секунду. Снизу на неё направлен мощный проектор, который с высокой точностью отслеживает положение пластины и в каждый момент проецирует на неё соответствующий фрагмент изображения. Когда рассеиватель находится внизу, проектор создаёт нижнюю часть объекта, в верхней точке — верхнюю, а между ними — все промежуточные сечения. Наш мозг объединяет эти двумерные проекции в целостную трёхмерную картинку, как бы парящую в воздухе.

Прежние модели размещались под защитным куполом из прозрачного материала в целях безопасности: пальцам человека, который решит потрогать твёрдый экран, колеблющийся на большой скорости, не позавидуешь. Управление виртуальными предметами осуществлялось через манипуляторы, жесты или систему видеокамер, воспроизводящую движения с помощью цифрового курсора.

Теперь же группа исследователей под началом Элоди Бузбиб разработала конструкцию из параллельных эластичных полосок с небольшими промежутками вместо монолитной поверхности. Можно спокойно просовывать руки между элементами проекционного поля без риска травмироваться. Поскольку гибкие материалы искажают изображение, авторы создали также программу, корректирующую картинку при деформации в реальном масштабе и времени. Как это всё выглядит на практике, можно посмотреть в видео .

Трёхмерные фигуры можно захватывать большим и указательным пальцами, вращать и перемещать в пространстве, как настоящие предметы. Система позволяет даже создать иллюзию шагающих ножек, поочерёдно касаясь поверхности голограммы указательным и безымянным пальцами.

В первую очередь она, конечно, будет полезна в образовательной и музейной сферах. Посетители смогут исследовать интерактивные экспонаты: разбирать макеты механизмов, изучая каждый компонент, или взаимодействовать с историческими реконструкциями.

А ещё это важнейшая веха в развитии иммерсивных сред, возможно, приближающая создание легендарной голопалубы — помещения с интерактивными проекциями из "Звёздного пути". Результаты испытаний опубликованы в научном издании HAL, а официальная демонстрация пройдёт на международной конференции в Йокогаме с 26 апреля по 1 мая 2025 года.