Araştırmacılar dokunabileceğiniz hologramlar yarattı

0
26

TV şovu Star Trek: Yeni Nesil, milyonlarca insanı sanal güverte fikriyle tanıştırdı: etkileşime girebileceğiniz ve hatta dokunabileceğiniz eksiksiz bir ortamın sürükleyici, gerçekçi bir 3D holografik projeksiyonu.

21. yüzyılda hologramlar zaten tıbbi sistemler, eğitim, sanat, güvenlik ve savunma gibi çeşitli şekillerde kullanılmaktadır. Bilim adamları, etkileşim şeklimizi değiştirebilecek birkaç farklı hologram türü oluşturmak için lazerleri, modern dijital işlemcileri ve hareket algılama teknolojilerini kullanmanın yollarını hala geliştiriyorlar.

Glasgow Üniversitesi’nin bükülebilir elektronik ve algılama teknolojileri araştırma grubunda çalışan meslektaşlarım ve ben, şimdi “aerohaptik” kullanan ve hava jetleriyle dokunma hissi yaratan bir hologram sistemi geliştirdik. Bu hava jetleri insanların parmaklarına, ellerine ve bileklerine dokunma hissi verir.

Zamanla bu, dünyanın diğer ucundaki bir meslektaşınızın sanal bir avatarıyla tanışmanıza ve onların el sıkışmasını gerçekten hissetmenize izin verecek şekilde geliştirilebilir. Sanal güverte gibi bir şey inşa etmenin ilk adımı bile olabilir.

Bu dokunma hissini yaratmak için, bilgisayar tarafından oluşturulan grafikleri dikkatle yönlendirilmiş ve kontrollü hava jetleri ile eşleştirmek için uygun fiyatlı, piyasada bulunan parçaları kullanıyoruz.

Bazı açılardan, bu, genellikle 3D grafikler sunmak için bir kulaklık ve dokunsal geri bildirim, dokunma hissi veren bir uyarı sağlamak için akıllı eldivenler veya el kumandaları gerektiren mevcut sanal gerçeklik neslinin bir adım ötesindedir. Giyilebilir gadget tabanlı yaklaşımların çoğu, görüntülenen sanal nesneyi kontrol etmekle sınırlıdır.

Sanal bir nesneyi kontrol etmek, iki kişi birbirine dokunduğunda yaşayacağınız hissi vermez. Yapay bir dokunma hissinin eklenmesi, nesneleri hissetmek için eldiven takmak zorunda kalmadan ek bir boyut sağlayabilir ve bu nedenle çok daha doğal hissettirir.

Bir düğmeye basmak, kullanıcının dokunma hissi veren bir baskı hissetmesini sağlar.

Cam ve ayna kullanma

Araştırmamız, bir 3B sanal görüntünün yanılsamasını sağlayan grafikler kullanır. Bu, Viktorya dönemi tiyatro izleyicilerini sahnede doğaüstü görüntülerle heyecanlandıran, Pepper’s Ghost olarak bilinen 19. yüzyıl illüzyon tekniğinin modern bir varyasyonu.

Sistemler, herhangi bir ek ekipmana ihtiyaç duymadan iki boyutlu bir görüntünün uzayda asılı gibi görünmesini sağlamak için cam ve aynalar kullanır. Ve dokunsal geri bildirimimiz havadan başka bir şey olmadan yaratılır.

Sistemimizi oluşturan aynalar, bir tarafı açık olan piramit şeklinde düzenlenmiştir. Kullanıcılar ellerini açık taraftan koyar ve piramidin içindeki boş alanda yüzer gibi görünen bilgisayar tarafından oluşturulan nesnelerle etkileşime girer. Nesneler, genellikle video oyunlarında 3B nesneler ve dünyalar oluşturmak için kullanılan Unity Game Engine adlı bir yazılım programı tarafından oluşturulan ve kontrol edilen grafiklerdir.

Piramidin hemen altında, kullanıcıların ellerinin ve parmaklarının hareketlerini izleyen bir sensör ve karmaşık dokunma hissi yaratmak için hava jetlerini onlara yönlendiren tek bir hava nozulu bulunur. Genel sistem, meme hareketlerini kontrol etmek için programlanmış elektronik donanım tarafından yönlendirilir. Hava nozulunun, kullanıcıların ellerinin hareketlerine uygun yön ve kuvvet kombinasyonlarıyla yanıt vermesini sağlayan bir algoritma geliştirdik.

“Aerohaptik” sistemin yeteneklerini gösterme yollarımızdan biri, inandırıcı bir şekilde dokunulabilen, yuvarlanabilen ve sektirilebilen bir basketbolun etkileşimli projeksiyonudur. Sistemden gelen hava jetlerinden gelen dokunmatik geri bildirim de basketbolun sanal yüzeyine dayalı olarak modüle edilir ve kullanıcıların topun yuvarlanırken yuvarlanırken yuvarlak şeklini, zıplarken parmak uçlarından ve geri döndüğünde avuçlarında tokatı hissetmelerine olanak tanır. .

Kullanıcılar, sanal topu değişen bir kuvvetle itebilir ve avuçlarında sert bir zıplama veya yumuşak bir zıplamanın nasıl hissettirdiği konusunda ortaya çıkan farkı hissedebilir. Bir basketbol topunu sektirmek kadar basit görünen bir şey bile, hareketin fiziğini modellemek ve bu tanıdık hissi hava jetleriyle nasıl tekrarlayabileceğimizi modellemek için çok çalışmamızı gerektirdi.

geleceğin kokuları

Yakın gelecekte tam bir Star Trek sanal güverte deneyimi sunmayı beklemesek de, sisteme ek işlevler eklemek için şimdiden cesurca yeni yönlere gidiyoruz. Yakında, kullanıcıların sıcak veya soğuk yüzeyleri hissetmelerini sağlamak için hava akışının sıcaklığını değiştirebilmeyi umuyoruz. Ayrıca hava akışına koku ekleme, kullanıcıların dokunmanın yanı sıra koklamalarına izin vererek sanal nesnelerin yanılsamasını derinleştirme olasılığını da araştırıyoruz.

Sistem genişledikçe ve geliştikçe, çok çeşitli sektörlerde kullanım bulabileceğini umuyoruz. Hantal ekipman giymek zorunda kalmadan daha sürükleyici video oyunu deneyimleri sunmak aşikardır, ancak aynı zamanda daha ikna edici telekonferansa da izin verebilir. Hatta bir proje üzerinde işbirliği yaparken sanal devre kartına bileşen eklemek için sıra alabilirsin.

Ayrıca, klinisyenlerin hastalara yönelik tedaviler üzerinde işbirliği yapmasına ve hastaların sürece daha fazla dahil ve bilgili hissetmelerine yardımcı olabilir. Doktorlar, tümör hücrelerinin özelliklerini görüntüleyebilir, hissedebilir ve tartışabilir ve hastalara tıbbi bir prosedür için planlar gösterebilir.Konuşma

Glasgow Üniversitesi Elektronik ve Nanomühendislik Profesörü Ravinder Dahiya’nın makalesi

Bu makale, Creative Commons lisansı altında The Conversation’dan yeniden yayınlanmıştır. Orijinal makaleyi okuyun.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz