Световые мечи стали реальностью

Хорошо известное из саги «Звездные войны» оружие было смоделировано исследователями из Brigham Young University с помощью голографического дисплея, который не требует какого-либо экрана для формирования объемного изображения.

Посвященная этой разработке статья была опубликована в  Nature Scientific Reports. Она базируется на технологии фотофоретического дисплея с оптической ловушкой (optical trap display, OTD). Вкратце, ее суть заключается в захвате светорассеивающей частицы и перемещении ее в объеме рисования. Размер частицы – порядка 10 мкм. При достижении необходимой точки в пространстве, частица подсвечивается с помощью RGB-составляющих, которые генерируются лазером. C помощью OTD можно рисовать в воздухе плоские и трехмерные структуры. Так можно нарисовать изображение на краю объема рисования и изменить его видимый параллакс, отслеживая зрителя, чтобы создать изображение, которое ведет себя оптически, как если бы оно находилось за объемом дисплея.

Принцип работы OTD

Чтобы сразу же все поставить на свои места, сообщу, что в настоящее время объем OTD составляет всего 1 см³. Но при этом изображения в нем генерируются в режиме реального времени, что было подтверждено экспериментом, когда в объем рисования был внесен палец. И по его поверхности прошелся схематичный человечек.

Исследователи поделились техническими деталями своей разработки. Так частота обновления OTD составляет 12 кадров в секунду. Векторные изображения миллиметрового масштаба создавались с максимальной частотой обновления 28 Гц. Однако повышенная скорость приводит к снижению надежности. Поэтому, чтобы ускорить демонстрацию смоделированных виртуальных изображений,  частоту кадров  снизили до 12 Гц, что позволяет проводить демонстрацию только с ограниченными эффектами мерцания.


Рассказывая о перспективах развития проекта, разработчики сообщили, что для усиления эффекта объемности планируется использовать либо два типа рассеивающих частиц, каждый из которых должен отвечать за формирование картинки для одного из глаз, либо это будет один тип, но с анизотропным излучением, которое будет видно для одного глаза.

В сопровождающем публикацию ролике также продемонстрировано и сражение на световых мечах, один из которых был зеленого, а второй красного цвета. Вспоминаете, кому какой принадлежал в «Звездных войнах»?