Jūs, iespējams, jau esat redzējuši šīs apbrīnojamās ierīces: gludus, virmojošus sīkrīkus, kas parāda peldošus 3D vizuālos attēlus, kas izskatās kā no pasakas. Taču stāstījums par to tapšanu nav tikai viens "Eureka!" brīdis. Ir interesanti redzēt, kā fizika ir mainījusies no Nobela prēmijas iegūšanas līdz pašreizējo patērētāju tehnoloģiju radīšanai. Sekosim hologrāfiskā vēdekļa ceļam no zinātniskas idejas līdz tirdzniecībai veikalos.
Zinātniskais pamats: īsta hologrāfija
Ideja aizsākās 1947. gadā, kad ungāru-britu fiziķis Deniss Gabors izstrādāja hologrāfiju, mēģinot uzlabot elektronu mikroskopus. Viņa lielais atklājums bija tas, ka viņš varēja izveidot trīs-dimensiju attēlus, tverot gan gaismas intensitāti, gan fāzi. Par šo darbu viņš 1971. gadā ieguva Nobela prēmiju fizikā, lai gan tehnoloģija tajā laikā ierobežoja tās praktisko pielietojumu.
Dažas svarīgas problēmas ar klasisko hologrāfiju ir šādas:
• Nepieciešamie koherentie gaismas avoti (lāzeri)
• Sarežģīti optiskie iestatījumi
• Nepraktisks patērētāju ierīcēm
Tehnoloģiskais tilts: redzējuma noturība
Mūsdienu hologrammas cienītāji izmanto citu principu, ko sauc par redzes noturību (POV).{0}}mūsu acu tendence saglabāt attēlus aptuveni 1/24 sekundes. Šī bioloģiskā parādība ļauj:
• Nevainojama ātru gaismas mirgoņu sajaukšana
• Nepārtrauktas kustības uztvere no diskrētiem kadriem
• Process ietver tilpuma ilūziju radīšanu pat tad, ja nav patiesas hologrāfijas.
Evolūcijas laika skala
2010-2014: DIY prototipi
Tehnoloģiju entuziasti sāka eksperimentēt ar POV displejiem, izmantojot:
• Arduino mikrokontrolleri
• Pamata LED bloki
• Mazie līdzstrāvas motori
Sākotnējie projekti, piemēram, 2012. gada “POV displejs ar Arduino”, demonstrēja neapstrādātu, bet funkcionālu pierādījumu--koncepcijas ierīcēm, kas spēj attēlot vienkāršas formas un tekstu.
2015-2016: Akadēmiskais izrāviens
Pētnieku grupa Dienvidaustrumu universitātē Nanjingā, Ķīnā, veica svarīgus sasniegumus:
• Izstrādāti īpaši-plāni caurspīdīgi asmeņi
• Izveidota lietotājam{0}}draudzīga satura konvertēšanas programmatūra
• Šanhajas tehnoloģiju izstādē demonstrēja "AirScreen" prototipu
Galvenie jauninājumi:
| Pirms tam | AirScreen | |
| Redzamība | Redzami asmeņi | Netālu no-neredzamas displeja virsmas |
| Satura izveide | Manuāla kodēšana | Vienkārša lietotnes saskarne |
| Attēla kvalitāte | Pamata formas | Atpazīstami 3D objekti |
2017-2020: Komercializācija
Šeņdžeņā-bāzētais uzņēmums Holofan Co pārveidoja akadēmisko prototipu par pārdodamu produktu, izmantojot:
• RGB LED integrācija košām krāsām
• Ātrgaitas{0}}motori (2,500+ apgr./min.) vienmērīgam vizuālajam attēlam
• Bezvadu savienojums vienkāršai satura atjaunināšanai
Kāpēc šis izgudrojums ir svarīgs
Hologrammas ventilators atspoguļo vizuālo tehnoloģiju demokratizāciju.
• Padara pieejamus tilpuma displejus par cenām, ko parastie cilvēki var atļauties (100–300)
• Lai izmantotu, nav nepieciešamas īpašas zināšanas
• Ienes ikdienas vidē dinamiskas 3D vizualizācijas.
Mūsdienu lietojumprogrammas
1. Mazumtirdzniecības mārketings
• Peldošu produktu demonstrācijas
• Interaktīvi veikala skatlogu displeji
• Virtuāls{0}}pieredzes izmēģinājums
2. Izglītība
• 3D anatomiskie modeļi
• Molekulārās struktūras vizualizācija
• Vēsturisko artefaktu atpūta
3. Izklaide
• Iespaidīgi mājas dekori
• Interaktīvi ballīšu displeji
• Pieredze paplašinātajā realitātē
Izgudrotāji: strādājot kopā
Hologrāfiskais ventilators tika izstrādāts, sadarbojoties vairākām dažādām idejām, nevis to radījis viens cilvēks.
1. Zinātniskais fonds
• Denisa Gabora hologrāfijas principi
2. Tehnoloģiskie veicinātāji
• LED miniaturizācija
• Bezsuku motora attīstība
• Bezvadu sakaru attīstība
3. Īstenošanas pionieri
• DIY veidotāju kopiena
• Akadēmiskie pētnieki
• Komerciālie uzņēmēji
Pašreizējā ainava un nākotnes virzieni
Mūsdienās tirgū esošie modeļi kļūst arvien progresīvāki, ar
• Augstāka izšķirtspēja (līdz 1080 × 1080 pikseļiem)
• Displeja izmēri, kas ir lielāki par 1 metru.
• Funkcijas, kas ļauj pieskarties, runāt vai pārvietoties, lai ar to mijiedarbotos
Jaunās tendences liecina, ka gaidāmie sasniegumi var ietvert:
• AI{0}}ģenerēts{1}}reāllaika saturs
• Vairāk{0}}ventilatoru sinhronizēti bloki.
• Integrētas paplašinātās realitātes saskarnes