Голограммы — это нечто большее: вдохновлённые «Звёздными войнами» трёхмерные изображения парят в ...

Описание: «Этот дисплей похож на 3D-принтер для света. Вы фактически печатаете объект в пространстве с помощью этих маленьких частиц», — говорит Дэниел Смоллей, профессор электротехники в Университете Бригама Янга (BYU). Инженеры BYU разработали технологию создания полноцветного 3D-графического дисплея, который может парить в свободном пространстве и быть виден под любым углом. Вдохновленная дисплеями из научной фантастики — особенно культовой проекцией принцессы Леи из «Звездных войн» — новая технология оптического ловушкового дисплея (OTD) создает трехмерное объемное изображение путем захвата и освещения частицы лазером, а затем сканирования изображения в свободном пространстве. В отличие от голограммы, объемное изображение создается в свободном пространстве и видно под любым углом. Профессор электротехники Университета Бригама Янга Дэниел Смоллей и его соавторы опубликовали результаты своего исследования («Объемный дисплей с фотофоретической ловушкой») в номере журнала Nature от 24 января 2018 года.

По вопросам взаимодействия со СМИ обращайтесь к Тодду Холлингсхеду ([email protected]).
Видео подготовлено отделом коммуникаций Университета Бригама Янга: Джули Уокер (продюсер); Брайан Уилкокс (оператор), Ханна Хансен (монтажер).
Авторские права принадлежат Университету Бригама Янга.
Особая благодарность фильмам, вдохновившим исследование:
Звездные войны (предоставлено 20th Century Fox и LucasFilm)
Аватар (предоставлено 20th Century Fox и Lightstorm Entertainment)
Железный человек (предоставлено Marvel Studios, The Walt Disney Studios)
Все права принадлежат правообладателям.

Пресс-релиз от Тодда Холлингсхеда, Университет Бригама Янга:
См.: http://bit.ly/2n7A9sh

Лучше, чем Голограмма: исследование Университета Бригама Янга создает 3D-изображения, парящие в воздухе
Объемный дисплей с фотофоретической ловушкой создает полноцветную графику в свободном пространстве

В оригинальном фильме «Звездные войны» R2D2 проецирует изображение принцессы Леи в беде. В культовой сцене звучит фраза, которая остается знаменитой и 40 лет спустя: «Помоги мне, Оби-Ван Кеноби, ты моя единственная надежда».

Профессор инженерного факультета Университета Бригама Янга и эксперт по голографии Дэниел Смалли давно стремился создать подобную проекцию 3D-изображений. В статье, опубликованной на этой неделе в журнале Nature, Смалли подробно описывает разработанный им метод.

«Мы называем это в разговорной речи проектом «Принцесса Лея», — сказал Смалли. — Наша группа ставит перед собой задачу воплотить в жизнь 3D-изображения из научной фантастики. Мы создали дисплей, который может это сделать».


Прежде всего, говорит Смалли. Изображение принцессы Леи — это не то, что люди думают: это не голограмма. Трехмерное изображение, парящее в воздухе, вокруг которого можно ходить и которое можно рассматривать со всех сторон, на самом деле называется объемным изображением. Примерами объемных изображений являются трехмерные дисплеи, с которыми взаимодействует Тони Старк в «Железном человеке», или огромный проекционный стол в «Аватаре».

Голографический дисплей рассеивает свет только на двухмерной поверхности. Если вы не смотрите на эту поверхность, вы не увидите трехмерное изображение, потому что для того, чтобы увидеть изображение, вы должны смотреть на рассеивающую поверхность. Объемный дисплей имеет небольшие рассеивающие поверхности, рассеянные по всему трехмерному пространству — тому же пространству, которое занимает трехмерное изображение, — поэтому, если вы смотрите на изображение, вы также смотрите на рассеивающие поверхности. По этой причине объемное изображение можно увидеть под любым углом.

Смалли и его соавторы разработали платформу для объемного отображения в свободном пространстве, основанную на фотофоретике. Оптическая ловушка, которая создает полноцветные объемные изображения с высоты птичьего полета с разрешением в 10 микрон за счет эффекта инерции зрения.

«Мы используем лазерный луч для захвата частицы, а затем можем направлять его, чтобы перемещать частицу и создавать изображение», — сказал соавтор, студент Эрих Нюгард.

Смоллей сказал, что самый простой способ понять, что они делают, — это представить создаваемые ими изображения как объекты, напечатанные на 3D-принтере.

«Этот дисплей — как 3D-принтер для света, — сказал Смоллей. — Вы фактически печатаете объект в космосе с помощью этих маленьких частиц».


К настоящему моменту Смалли и его студенты-исследователи с помощью 3D-печати создали бабочку, призму, логотип BYU в виде растягивающейся буквы Y, кольца, обхватывающие руку, и человека в лабораторном халате, присевшего в позе, похожей на позу принцессы Леи, когда она начинает проецировать свое сообщение.

Хотя предыдущие исследователи за пределами BYU проводили аналогичные работы по созданию объемных изображений, команда Смалли первой эффективно использовала оптическую ловушку и цвет. Их метод захвата частиц и их освещения цветными лазерами, которые можно увидеть, является новаторским.

«Мы предлагаем метод создания объемного изображения...