研究人員在稀薄的空氣中創(chuàng)造出真實(shí)的動(dòng)畫圖像。圖片來源：楊百翰大學(xué)

近日，美國楊百翰大學(xué)全息研究小組能在稀薄的空氣中制造光劍，甚至還設(shè)計(jì)了小型化的星艦和克林貢戰(zhàn)斗巡洋艦之間的戰(zhàn)斗。

“你在我們創(chuàng)造的場景中看到的是戰(zhàn)斗景象真實(shí)的?！睏畎俸泊髮W(xué)電氣工程教授、首席研究員Dan Smalley說，“這不像電影里的光劍從未真正存在于物理空間中，它們都是真實(shí)的。”

3年前，Smalley團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了如何在空間中畫出無屏幕、自由漂浮的物體。這種顯示器被稱為光學(xué)陷阱顯示器，它是用一束激光捕獲空氣中的單個(gè)粒子，然后移動(dòng)該粒子，留下一個(gè)漂浮在半空中的激光照明路徑，就像“光的3D打印機(jī)”。

這次，該研究小組的新成果，使科學(xué)家能在稀薄的空氣中制作簡單的動(dòng)畫。該技術(shù)為一種身臨其境的體驗(yàn)鋪平了道路，即人們可以與共存于眼前空間的類似全息的虛擬物體互動(dòng)。

“大多數(shù)3D顯示器都要求你看著屏幕，但新技術(shù)允許我們創(chuàng)造漂浮在空間中的圖像——它們是實(shí)體的，而不是海市蜃樓?！盨malley說，“這項(xiàng)技術(shù)可以創(chuàng)造出充滿活力的動(dòng)畫內(nèi)容?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了在稀薄空氣中“行走”的虛擬簡筆畫。他們可以演示虛擬圖像和人類之間的互動(dòng)——讓一個(gè)學(xué)生把手指放在測試顯示器的中間，然后拍攝同一根手指行走并從那根手指上跳下來。

研究人員近日在《科學(xué)報(bào)告》上詳細(xì)闡述了這些突破。這項(xiàng)工作克服了光阱顯示器的一個(gè)限制因素：這種技術(shù)缺乏顯示虛擬圖像的能力，研究人員表明，可以通過使用時(shí)變透視投影背景來模擬虛擬圖像。

“我們可以在運(yùn)動(dòng)視差上玩一些把戲，讓顯示器看起來比實(shí)際大得多?！毖芯咳藛T表示，“這種方法將允許我們創(chuàng)造一個(gè)更深層的錯(cuò)覺，理論上可以達(dá)到無限大小的顯示器?！?/p>

相關(guān)論文信息：http://dx.doi.org/10.1038/s41598-021-86495-6


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