Сериал «Звездный путь: Следующее поколение» познакомил миллионы людей с идеей голопалубы — иммерсивной и реалистичной трехмерной голографической проекции целостной среды, с которой можно взаимодействовать и даже дотрагиваться. В XXI веке голограммы уже используются в различных сферах, таких как медицина, образование, искусство, безопасность и оборона. Ученые все еще разрабатывают способы использования лазеров, современных цифровых процессоров и технологий обнаружения движения для создания нескольких различных типов голограмм, которые способны изменить способ взаимодействия. Профессор электроники и наноинженерии Равиндер Дахия и его коллеги, работающие в исследовательской группе гибкой электроники и сенсорных технологий университета Глазго, создали систему голограмм людей, использующих аэрогаптику, производящую ощущение прикосновения к струям воздуха. Эти струи доставляют тактильные чувства к пальцам, рукам и запястьям. Со временем такая система может быть разработана для виртуального аватара коллеги на другом конце света, чтобы по-настоящему ощутить его рукопожатие. Возможно, что это первый шаг к созданию чего-то вроде голопалубы. Чтобы воплотить такое ощущение прикосновения, ученые используют вполне доступные и имеющиеся в продаже детали для соединения компьютерной графики с тщательно направленными и контролируемыми струями воздуха. В некотором смысле это шаг за пределы нынешнего поколения виртуальной реальности, для которого обычно требуется гарнитура для отображения трехмерной графики и умные перчатки или портативные контроллеры, обеспечивающие тактильную обратную связь — стимуляцию, которая ощущается как прикосновение. Большинство подходов, основанных на носимых гаджетах, ограничиваются управлением отображаемым виртуальным объектом. Управление виртуальным объектом не дает ощущения, которое вы могли бы испытать, когда два человека касаются друг друга. Добавление искусственного ощущения прикосновения может обеспечить дополнительное измерение без необходимости надевать перчатки, чтобы чувствовать предметы, и поэтому ощущается гораздо более естественно. Использование стекла и зеркал В исследовании ученых из университета Глазго используется графика, создающая иллюзию виртуального трехмерного изображения. Это современная вариация техники иллюзий XIX века, известной как «Призрак Пеппера», восхищавшей викторианских театралов видениями сверхъестественного на сцене. В системах используются стекло и зеркала, чтобы двухмерное изображение казалось парящим в пространстве без необходимости в дополнительном оборудовании. И наша тактильная обратная связь создается только воздухом. Зеркала, составляющие систему, расположены в форме пирамиды с одной открытой стороной. Пользователи просовывают руки через открытую сторону и взаимодействуют с созданными компьютером объектами, которые кажутся плавающими в свободном пространстве внутри пирамиды. Сами объекты — это графика, разработанная и управляемая программой под названием Unity Game Engine. Она часто используется для создания трехмерных объектов и миров в видеоиграх. Чуть ниже пирамиды расположен датчик, отслеживающий движения рук и пальцев пользователей, и единственное воздушное сопло, направляющее на них струи воздуха, создает сложные ощущения прикосновения. Вся система управляется электронным оборудованием, запрограммированным для управления движениями сопла. Равиндер Дахия и его коллеги разработали алгоритм, который позволяет воздушной форсунке реагировать на движения рук пользователя соответствующими комбинациями направления и силы. Один из способов продемонстрировать возможности аэрогаптической системы — это интерактивная проекция баскетбольного мяча, который можно трогать, катать и бить об пол. Обратная связь с воздушными форсунками от системы также модулируется на основе виртуальной поверхности баскетбольного мяча, позволяя человеку почувствовать округлую форму, когда мяч скатывается с кончиков пальцев, когда он соскальзывает с ладони и ударяется об нее. Пользователи могут даже толкать виртуальный мяч с разной силой и ощущать тактильные изменения от резкого или мягкого отскока с руки. Даже такая, казалось бы, простая вещь, как подпрыгивание баскетбольного мяча, требовала от ученых упорной работы, чтобы смоделировать физику действия и то, как они могли бы воспроизвести это знакомое ощущение с помощью струй воздуха. Запахи будущего И хотя Дахия не ожидает, что в ближайшем будущем представит полноценную версию голопалубы из «Звездного пути», он с командой уже смело идет по новым направлениям, добавляя в систему дополнительные функции. Вскоре ожидается возможность изменения температуры воздушного потока, чтобы пользователи могли чувствовать горячие или холодные поверхности. Также изучается вероятность добавления запахов в воздушный поток для усиления иллюзии виртуальных объектов, позволяя ощущать запахи так же, как и прикосновения. По мере расширения и развития система может найти применение в широком диапазоне секторов. Обеспечение более захватывающих впечатлений от видеоигр без необходимости носить громоздкое оборудование является очевидным, но оно также может позволить устроить телеконференцию с полным эффектом присутствия. Вы даже сможете по очереди добавлять составляющие на виртуальную панель во время совместной работы над проектом. Это также может помочь врачам сотрудничать с пациентами и таким образом заставлять их чувствовать себя более вовлеченными в процесс лечения. Врачи могли бы просматривать, прощупывать и обсуждать особенности опухолевых клеток и показывать пациентам планы медицинских процедур. По материалам статьи «We created holograms you can touch – you could soon shake a virtual colleague’s hand» The Conversation