IT之家 4 月 13 日消息,在科幻電影中,人們常常看到角色通過手勢直接操控懸浮在空中的全息圖像,如今,這一場景正在從虛構走向現實。一項混合現實技術的突破使得可以物理操控的全息圖像成為可能。
在 3 月 6 日上傳至 HAL 開放檔案庫的一項新研究中,科學家們探索了如何利用彈性材料作為體視顯示器(volumetric display)的關鍵組成部分,實現對三維全息圖像的抓取和觸碰。這項創新意味著人們能夠像操作實體物體一樣與 3D 圖形進行交互,例如用手抓住並移動一個虛擬立方體,而不會損壞全息系統。儘管該研究尚未經過同行評審,但科學家們通過視頻展示了這一技術。
“我們已經習慣了與手機的直接交互,比如用手指輕點按鈕或在螢幕上拖動檔 —— 這種交互方式對人類來說是自然且直觀的。這個專案使我們能夠將這種自然交互應用於 3D 圖形,利用我們與生俱來的三維視覺和操控能力。”該研究的主要作者、納瓦拉公立大學計算機科學教授阿西爾・瑪律佐在一份聲明中表示。
據IT之家瞭解,研究人員將在 4 月 26 日至 5 月 1 日在日本舉行的計算機系統中的人為因素(CHI)會議上展示他們的研究成果。
全息圖像在當今社會並不陌生,它們被用於增強公共展覽或作為智慧眼鏡的核心部分,然而,能夠與之進行物理交互一直被認為是科幻電影中才能實現的事,比如在漫威電影《鋼鐵俠》中出現的場景。而這項新研究首次實現了用雙手在空中操控 3D 圖形。
為了實現這一目標,研究人員深入研究了全息技術的工作原理。在支援全息圖像的體視顯示器中,核心部件是一個擴散器。這是一個快速振蕩的、通常是剛性的薄片,數千幅圖像會同步投影到其不同高度的位置,從而形成 3D 圖形,也就是全息圖像。
然而,振蕩器的剛性意味著如果它在振蕩時與人手接觸,可能會損壞或造成傷害。為了解決這一問題,研究人員使用了一種尚未公開具體細節的柔性材料,這種材料可以在不損壞振蕩器或導致圖像惡化的情況下被觸摸。
在此基礎上,人們得以操控全息圖像,但研究人員還需要克服彈性材料在被觸摸時發生變形的挑戰。為了解決這一問題,他們進行了圖像校正,以確保全息圖像能夠正確投影。
儘管這一突破仍處於實驗階段,但如果實現商業化,其將有著諸多潛在的用途。研究人員在聲明中表示:“屏幕和行動裝置等顯示設備在我們的生活中無處不在,用於工作、學習或娛樂。能夠直接操控的三維圖形在教育領域有著應用前景,例如可視化和組裝發動機部件。此外,多個使用者可以在無需虛擬實境頭顯的情況下進行協作交互。這些顯示器在博物館等場所尤其有用,參觀者可以輕鬆地走近並與內容互動。”