Информационные технологии стремятся к тому, чтобы передавать сообщения для всех пяти человеческих чувств. Звук и изображение освоены давно. Посетители 4D-аттракционов в кинотеатрах могут оценить пока неуклюжие попытки передавать запахи. На очереди – осязание. Что ученые придумывают, чтобы мы могли потрогать то, чего нет?
В 2013 году компания Disney, стараясь еще как-то увлечь свою непоседливую детско-юношескую аудиторию, показала разработку, основанную на аэропушке. Устройство под названием Aireal (англ. Air – воздух + real – реальный) позволяло ощущать на коже прикосновения от объектов на экране или двухмерной голограммы. Оно буквально стреляет по цели потоками воздуха, что создает впечатление, будто что-то касается вашей кожи. «Что-то» – это наиболее точное описание, потому что эмулировать различные материалы с помощью потока воздуха невозможно. К тому же такие пушки должны находиться на фиксированном расстоянии от человека, иначе эффект от воздушной бомбардировки будет или слишком сильным, или, наоборот, практически неуловимым. Точность попадания в 84 % достигается на расстоянии в 1,25 м от самой пушки, в 100 % – в полуметре от нее. Зато если добавить в генератор воздушного вихря дым, то будет казаться, что это, например, колечки, которые выпускают герои «Властелина Колец», когда достают свои трубки.
Более перспективным способом имитировать тактильные ощущения является ультразвук. Впервые подобная система была представлена публике на выставке SIGGRAPH в 2009 году. Голографическую трехмерную проекцию в ней дополняли генераторы ультразвука. Допустим, на экране падают капли воды. Человек, подносивший руку к экрану, мог действительно ощущать их на коже.
В 2014 году Университет Бристоля (Великобритания) доработал систему, теперь голограмма в ней не располагается на заднем плане, а висит в воздухе прямо перед пользователем. Бристольское устройство может создать впечатление, что вы действительно трогаете какой-то виртуальный предмет. Скажем, сферу, «стенки» которой можно ощупать и которая будет проминаться при нажатии. Разработка пока не вышла из лаборатории, но исследователи говорят, что ее можно применять в управлении устройствами. Хоть изменение громкости на автомагнитоле: нет смысла тянуться непосредственно к регулятору, можно просто повернуть его проекцию недалеко от руля.
Что касается обратной связи между прикосновением и изображением, достижением этого года стала осязаемая голограмма, основанная на сверхбыстрых лазерах, созданная японской командой Digital Nature Group (DNG) из Университета Цукубы (Япония). Благодаря устройству, которое раз в фемтосекунду испускает лазерный импульс, Фемтосекунда – сверхкороткий отрезок времени, 10–15 секунды. Человеческий глаз не способен заметить изменения, происходящие с такой высокой частотой, зато камеры в устройстве легко распознают, что до изображения дотронулся человек, а программное обеспечение перестраивает голограмму, так что у пользователя складывается полное ощущение, что он передвинул объект пальцем.
К тому же японцы используют технологию, позволяющую создавать сразу несколько объектов в одной области. Например, можно сделать поле для галочки и поставить ее пальцем, а галочка появится вслед за движением человека. Пока, правда, размер полученного изображения очень мал, 200 000 точек пространства помещаются буквально на кончике пальца. Теперь главная задача ученых – «вырастить» голограмму, чтобы можно было манипулировать более масштабными объектами, чем галочки, цветочки и сердечки.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.