Трехмерное изображение в воздухе, к которому можно прикоснуться, -- фантастика, которую сделали реальностью ученые из японской лаборатории Shinoda Lab.

В нескольких сантиметрах от дисплея, установленного на лабораторном столе, парит оранжевый шарик. Участник эксперимента проводит по нему рукой, демонстрируя, что это голограмма, а не настоящее физическое тело. Затем он бьет по нему рукой, и шарик приходит в движение: отскакивает от невидимого пола и возвращается под ладонь испытателя, словно настоящий. В следующей демонстрации пользователь держит руку ладонью вверх. Виртуальные трехмерные капли падают на нее, затем по ней бегает маленький трехмерный зверек. На видео это незаметно, но человек чувствует и капли, и зверька.

Простые и сложные технологии

В основе разработанной японцами системы лежат одна довольно простая и пара сложных, уникальных технологий.

Прежде всего это голографический дисплей Holovision, способный проецировать изображение на небольшом удалении от экрана, не требуя от пользователя наличия специальных очков. Причем изображение трехмерное, цветное и в высоком разрешении.

Эффект создается в результате проецирования изображения с LCD-проектора на вогнутое зеркало.

Именно благодаря этой технологии у сотрудников Shinoda Lab получилось создать цветной и весьма реалистично выглядящий шарик.

Заставить шарик двигаться по желанию пользователя разработчики сумели с помощью довольно известного и уже не раз использовавшегося неординарным образом гаджета -- контроллера Wiimote для приставки Nintendo Wii. Расположив два контроллера по краям экрана, а также написав специальное приложение, специалисты лаборатории создали простую и дешевую систему отслеживания движений, которая заставляет шарик отскакивать от руки испытателя.

Однако настоящее изобретение и изюминка данной технологии в том, что трехмерный объект не только видится реальным, но и в известной степени правдоподобно осязается.

Тактильный дисплей

Созданный в Shinoda Lab тактильный дисплей -- разработка, делающая всю систему уникальной.

Принцип его работы заключается в том, что сфокусированные в определенной точке ультразвуковые волны создают небольшое акустическое давление, в свою очередь вызывающее тактильные ощущения, сила которых и участок тела, где они ощущаются, могут быть отрегулированы. Множество ультразвуковых преобразователей на поверхности дисплея позволяют проецировать разное давление на разные участки ладони пользователя, отчего создается трехмерный тактильный эффект.

Чтобы продемонстрировать работу дисплея, сотрудники Shinoda Lab написали несколько развлекательных приложений, описанных выше. Конечно, при попадании виртуальных капель на ладонь пользователь не почувствует их влажность, так же как и не почувствует тепла лапок бегающего по ладони виртуального зверька, но давление, которое оказывают на ладонь падающие капли, по заверениям японских ученых, симулировать удалось.

Пока тактильная голографическая система существует в единственном экспериментальном экземпляре. И должно быть, она не покинет пределов лаборатории и всевозможных hi-tech-выставок еще очень долгое время. По крайней мере до тех пор, пока голографическое видео не станет более доступным. В том, что подобная разработка может оказаться востребованной, сомневаться сложно: трехмерный объект, парящий в воздухе, уже само по себе впечатляющее зрелище; объект, прикосновение к которому вызывает тактильные ощущения, -- зрелище, впечатляющее вдвойне.