Gerçek gibi görünen ama gerçekte var olmayan ve dokunamadığımız insanlarla, hayvanlarla ve nesnelerle hologram görmeye alışkınız. Cep telefonunda veya tablette bir simgeyi sürüklemek günlük ekmeğimizdir, ancak bunlar düz unsurlardır, üç boyutlu değildirler. Bu noktada InteVol projemiz ortaya çıkıyor ve hedefine işaret ediyor: havada 3D grafikler oluşturmak ve onlarla etkileşime girebilmek. Onlara dokunun, değiştirin, manipüle edin. Iron Man.
gibi filmlerin en saf tarzındaki zorluk, ilk görüntü yaratmaktır. ) grafikleri doğrudan alıp manipüle etmek için insanların ellerini veya diğer nesneleri cihazın içine sokmasına izin veren doğrudan etkileşimli hacimsel. Bunu yapmak için, yüksek riskli ancak çığır açan projeler arayan Avrupa Araştırma Konseyi’nden (ERC) bir hibe desteği aldık. Yani, kategorik olarak yeni teknolojiler.
Düz ekranın sınırlamaları
Monitör ile bakarsak bilgisayarımızın bir büyüteci, ışık yayan binlerce piksele sahip olduğunu göreceğiz. Bu pikseller bir düzleme (ekran) yerleştirilir ve bize üç boyutlu bilgileri göstermek için, dokular, gölgeler, ışıklar ve tıkanıklıkların yanı sıra mesafeye göre boyuttaki küçülmeyi simüle etmek gerekir.
Sentetik 3D grafikler son yıllarda çok gelişti. İlk Tron filmini, bilgisayar tarafından üretilen ekstraların artık gerçek olanlardan ayırt edilmediği mevcut filmlerle karşılaştırmak yeterli. Ancak bir ekranda görüntülenen 3B grafikler bize gerçek dünyaya baktığımızda elde ettiğimiz görsel bilgilerin aynısını vermez ve bu nedenle dürbün eşitsizliği ve odak uyumu gibi doğuştan gelen üç boyutlu görme yeteneklerimizden tam olarak faydalanmaz.
-
Konaklama odak, gözlerimizi bir nesneye sabitlediğimizde, nesnelerin geri kalanının bulanık olduğu anlamına gelir.
Her ne kadar gerçek dünyaya baktığımızda bu etkilerin farkında değiliz, derinliği algılamamıza ve mesafeyi ölçmemize yardımcı oluyorlar.
Sanal gerçeklik gözlükleri binoküler eşitsizlik sağlıyor, ancak buna ek olarak, baş belası, bize odak noktası vermiyorlar.
Her bir görsel bilgi türü, nesnelerin ne kadar uzakta olduğuna bağlı olarak derinlik tahminini ne kadar etkiler. Yakınımızdaki ve kavradığımız ( Hacimsel gösterge nedir?
Hacimsel göstergede pikseller düz bir yüzeyle sınırlı değildir, bunun yerine bir hacim içindeki farklı noktalardan ışık yayar. Bu nedenle, gerçek dünya nesnesiyle aynı görsel bilgilere sahip grafikleri görüntüler. Ekranların 2 boyutlu piksellerine benzer şekilde 3 boyutlu bir hacmin ışık noktalarına “voksel” diyoruz.
ekran için çeşitli teknolojiler vardır. ) hacimsel. En geleneksel olanı, üzerine görüntülerin yansıtıldığı dönen veya salınan bir yüzeyden oluşur. Yüzey yüksek hızda hareket ettiğinden görüntüler bir arada hacim olarak algılanır. Diğer yeni teknolojiler, odaklanmış bir lazerle oluşturulan plazma voksellerini, havada uçan parçacık voksellerini veya ultraviyole ve kızılötesi ışık ışınları kesiştiğinde aydınlanan doğrusal olmayan optik malzemeleri kullanır.
Bu durumlardan herhangi birinde, ‘ ekranın hacmi katı olduğu için grafikleri doğrudan işlemek için eli girin, parçacıklar düşer veya elimizi yakarız. 3B grafikler bir yerde görünür, ancak onlarla etkileşimimiz başka bir yerde gerçekleşmelidir: bu her zaman dolaylı bir etkileşimdir.
etkileşim direkt
Tablet ve telefonları dokunmatik ekran üzerinden çalıştırmaya alıştık. Simgeleri parmağımızla sürüklemek veya doğrudan basmak istediğimiz düğmelere dokunmak sezgisel ve doğaldır. Bu, görsel çıktı, eylemlerimizin girdi ile hizalandığı doğrudan bir etkileşimdir.
İşte bu noktada Ekim 2022’de başlayacak olan InteVol, doğrudan etkileşime izin veren ilk hacimsel göstergeyi oluşturmaya çalışacak. örnekleyen grafikler. Ama kendimizi kandırmayalım, grafikleri yansıtacak bir hacim oluşturmak kolay değil, bu da onlara ellerinizle dokunmanıza izin veriyor.
Doğrudan etkileşimli hacimsel gösterim kavramının gösterildiği filmler . Demir adam, Kemikler ve Örümcek Adam eve dönüş. - Nasıl yapılacak?
Sinerjik olarak çalışan birçok teknoloji aynı anda kullanılacaktır. Yani, bunlardan herhangi biri ayrı ayrı çalışacak, ancak bir araya geldiklerinde daha yüksek çözünürlüklü ekran üreteceklerdir.
Genel olarak, üzerine görünür ışığın yansıtıldığı bir su buharı parçacıkları bulutu olacaktır, ancak proje ilerledikçe daha karmaşık parçacıklar kullanılacaktır.
Akustik havaya yükselme
Parçacık bulutunu şekillendirmek için ultrasonun küçük nesnelere uyguladığı kuvveti kullanırız. Karmaşık akustik alanlar yüzlerce küçük hoparlör kullanılarak yayılır, emisyonlarını ayarlar, böylece tüm akustik dalgaları keserek ses alanı göstermek istediğimiz nesnenin şekline sahip olur.
Ses alanı, parçacık bulutunun nesneye benzer bir şekle sahip olmasını sağlar, ancak ses yüksek uzaysal çözünürlüğe izin vermediğinden tüm detayları içermez. Örneğin bir yüz genel şekle sahip olur ama göz kapakları veya alın çizgileri gibi detayların başka bir teknoloji ile yapılması gerekirdi.
Tomografik aydınlatma
Ters çalışır tıbbi tomografiye. Geleneksel tomografide, vücudumuzu 3D olarak yeniden yapılandırmak için farklı açılardan birkaç 2D projeksiyon alınır.
Tomografik aydınlatmada ışık düzlemleri parçacık bulutu üzerine farklı açılardan yansıtılarak cismin detayları ile bir ışık hacmi oluşturulur.
Hacimsel Takip
Gerçek zamanlı olarak, akustik levitasyonun ve tomografik aydınlatmanın kapalı döngü kontrolünü sağlayan parçacık bulutunun yoğunluk dağılımı bilinmektedir.
Dağılımı biliniyorsa, parçacık bulutundaki heterojenlikler, uzaysal çözünürlüğü azaltmak yerine artırmaya izin verir.
- Nasıl yapılacak?
Dürbün eşitsizliği tahminidir Her göze ulaşan görüntüler arasında var olan küçük farklılıklar nedeniyle derinlikler.
