پژوهشگران تصاویر هولوگرامی جنگ ستارگان را در واقعیت ساختند - مجله روگذر

گروه تحقیقاتی هولوگرافی دانشگاه بریگهم یانگ (BYU) آمریکا در پژوهش های تازه، راهی برای ایجاد تصاویر متحرک نوری در هوا از جمله ساخت شمشیرهای نوری جنگ ستارگان، به طور طبیعی سبز برای یودا و قرمز برای دارث وندر، با درخشندگی واقعی یافتند.

آن ها همچنین با الهام از فیلم های علمی-تخیلی، نبردهایی را میان نسخه هایی کوچک از فضاپیماهای استارشیپ اینترپرایز (Starship Enterprise) و کلینگتون (Klingon Battle Cruiser) مهندسی نموده اند که شامل پرتاب اژدرهای فوتونی و ضربه زدن به ناو فضایی دشمن است به طوری که می توان با چشم غیرمسلح مشاهده کرد.

آنچه در صحنه ای که خلق نموده ایم می بینید، واقعی است و هیچ یک توسط رایانه به شکل مجازی فراوری نشده اند. این را دن اسمالی (Dan Smalley) پژوهشگر و استاد مهندسی برق دانشگاه بریگهم یانگ گفت و اضافه کرد: این صحنه، مانند فیلم ها نیست که شمشیرهای نوری یا اژدرهای فوتونی در واقعیت به صورت فیزیکی وجود ندارند. این ها واقعی هستند و اگر از هر زاویه ای به آن ها نگاه کنید می بینید که در فضا وجود دارند.

این فناوری جدیدترین دستاورد اسمالی و تیم او است که نام آن را بر اساس شاهزاده لیا ارگانا (Princess Leia Organa) در نخستین فیلم جنگ ستارگان لیا (Leia) گذاشته اند. آن ها سه سال پیش متوجه شدند که چگونه می توانند اشیا را بدون احتیاج به صفحه نمایش و به صورت شناور در فضا ترسیم نمایند و این پژوهش توجه بسیاری را به خود جلب کرد.

این نمایشگرها که با نام نمایشگر دام نوری (Optical Trap Display) شناخته می شوند، با به دام انداختن یک ذره برانگیخته در هوا توسط پرتوهای لیزری ایجاد می شوند. سپس ذره را به اطراف حرکت می دهند تا یک جهت باریک از نور لیزر پشت سر آن بر جای بماند. چیزی که می توان آن را یک چاپگر سه بعدی برای نور دانست.

اکنون پروژه جدید تحقیقاتی این گروه که توسط برنامه کریر (CAREER) بنیاد ملی علوم آمریکا پشتیبانی می گردد، گام تازه ای هم برداشته و علاوه بر شکل های ثابت، انیمیشن های ساده را در هوای رقیق فراوری می نماید. پیشرفت در ساخت تصاویر متحرک، زمینه را برای خلق یک تجربه همه جانبه فراهم می سازد که در آن افراد می توانند با اشیای مجازی هولوگرافی-مانند که در فضای اطراف آن ها وجود دارد، تعامل داشته باشند.

اسمالی درباره این تصاویر حقیقی یا اشیای مجازی گفت: در بیشتر نمایشگرهای سه بعدی باید به صفحه نمایش نگاه کنید اما فناوری ما این امکان را فراهم می نماید تا تصاویر شناور در فضا ایجاد کنیم و این ها سراب نیستند و ماهیت فیزیکی دارند. این فناوری می تواند امکان ساخت محتوای متحرکی را فراهم کند که مانند همه اشیا می چرخد، تکان می خورد یا منفجر می گردد.

برای نشان دادن این توانمندی ها، تیم پژوهشی آدمک های مجازی ایجاد کردند که در هوای رقیق راه می فرایند. حتی برای نمایش تعامل میان تصاویر مجازی و انسان، یکی از دانشجویان انگشت خود را در میان نمایشگر حجمی (Volumetric Display) قرار داد و از راه رفتن و پریدن آدمک مجازی بر روی انگشت او فیلم برداری شد.

نتایج این تحقیقات با همکاری اسمالی و وسلی راجرز (Wesley Rogers) در مقاله جدیدی که ماه گذشته در نشریه Nature Scientific Reports منتشر شد، بیان شده است.

کوشش آن ها همچنین بر یک عامل محدودنماینده نمایشگرهای دام نوری غلبه می نماید. آن ها نشان دادند جایی که این فناوری توانایی نمایش تصاویر مجازی را ندارد، با استفاده از یک پس زمینه تابشی متغیر با زمان می توان تصاویر مجازی را شبیه سازی کرد.

راجرز اظهار داشت: ما با روش اختلاف منظر می توانیم چند ترفند فانتزی را اجرا کنیم و حتی نمایشگر را بسیار بزرگتر از چیزی که هست نشان دهیم. این روش به ما امکان می دهد تا توهم یک نمایشگر بسیار عمیق تر را ایجاد کنیم که از نظر تئوری تا یک نمایشگر با اندازه بی نهایت هم قابل گسترش است.

توسعه این فناوری علاوه بر دنیای سرگرمی، می تواند کاربردهای گسترده ای برای فناوری واقعیت اضافه کرده داشته باشد و از جمله در صنعت حمل ونقل زمینی و هوایی استفاده گردد.

عکس کاور: تصویر سه بعدی ایجاد شده توسط نمایشگر دام نوری

Credit: BYU

منبع: ScieTechDaily