Токийский университет разработал технологию голограмм на ощупь

Представьте себе, как вы тянетесь через экран, чтобы пожать руку коллеге за границей, или обнимаете любимого человека, живущего на другом конце света. То, что когда-то казалось научной фантастикой, теперь становится реальностью благодаря новаторским исследованиям Токийского университета. Их революционная технология «Haptoclone» создала первые в мире тактильные голограммы, приблизив нас как никогда к подлинному удаленному взаимодействию.

Представьте себе: вы дома, а ваш друг находится в нескольких милях от вас, но благодаря технологии Haptoclone перед вами обоими появляются реалистичные голограммы друг друга. Это больше, чем просто визуальные представления, эти проекции позволяют вам чувствовать прикосновения друг друга — даже различать текстуру предметов, которые они держат в руках. Это не магия; это научная инновация в лучшем ее проявлении.

В основе своей Haptoclone работает через две синхронизированные системы. Одна содержит физический объект — скажем, пластиковый мяч, — а другая проецирует его голографический аналог. Блеск системы заключается в ее способности отслеживать руки пользователей и создавать зеркальные изображения в голографическом пространстве, создавая иллюзию прямого взаимодействия с проекцией.

Ощущение прикосновения возникает от ультразвукового излучения. Haptoclone использует точно откалиброванные ультразвуковые волны для имитации тактильной обратной связи на поверхности голограммы. Когда пользователи взаимодействуют с проекцией, эти волны стимулируют их кожу, вызывая ощущения, удивительно похожие на прикосновение к реальным объектам. Хотя текущие протоколы безопасности ограничивают интенсивность ультразвука мягкой обратной связью, пользователи все равно могут различать различные материалы и формы — например, определять надутый пластиковый мяч.

Создание таких убедительных тактильных голограмм требует бесшовной интеграции нескольких дисциплин. Помимо простого 3D-проецирования, Haptoclone требует:

• Синхронизация в реальном времени: Обе системы должны поддерживать идеальную координацию, чтобы обеспечить немедленное соответствие между физическими объектами и их голограммами. Это требует сверхбыстрой передачи данных и алгоритмов точного управления.
• Ультразвуковая тактильная обратная связь: Основная задача заключается в манипулировании ультразвуковыми волнами для создания контролируемых тактильных ощущений. Исследователи должны тщательно регулировать частоту, интенсивность и направление, чтобы создавать разнообразные тактильные ощущения на руках пользователей.
• Протоколы безопасности: Хотя ультразвук полезен для тактильной обратной связи, чрезмерное ультразвуковое воздействие может нанести вред пользователям. Конструкция Haptoclone строго регулирует интенсивность волн для обеспечения полной безопасности.

Хотя текущие системы Haptoclone имеют ограничения — особенно в силе обратной связи — их потенциальные применения ошеломляют. Исследователи Токийского университета предвидят, что эта технология изменит цифровое взаимодействие:

• Удаленное общение: Виртуальные рукопожатия, цифровые «дай пять» или даже объятия на расстоянии могут стать ощутимыми ощущениями, добавляя эмоциональную глубину удаленным соединениям.
• Дистанционное обучение: Студенты-медики могут удаленно испытывать хирургические процедуры из первых рук, а преподаватели искусства могут обучать техникам скульптуры, заставляя студентов ощущать различные текстуры на расстоянии.
• Иммерсивные развлечения: Виртуальная реальность и игры могут включать реалистичные тактильные элементы — игроки могут чувствовать шероховатый камень, гладкий металл или мягкий мех в цифровой среде.
• Опасные операции: Работники могут удаленно управлять роботами в опасных условиях, таких как ядерные объекты или глубоководные исследования, избегая прямого воздействия рисков.

Исследователь Ясутоси Макино предвидит еще более экстраординарные возможности — например, «ощущение» грубой гривы льва через стекло зоопарка. Этот прогресс представляет собой нечто большее, чем технологический прогресс; речь идет о создании эмоциональных связей, которые выходят за рамки физического расстояния, обогащая наш опыт мира.

Коммерциализация технологии Haptoclone по-прежнему сталкивается с препятствиями. Высокие затраты в настоящее время ограничивают широкое распространение, в то время как ультразвуковая обратная связь требует доработки как в точности, так и в интенсивности. Стандарты безопасности для длительного ультразвукового воздействия также нуждаются в дальнейшей разработке.

Тем не менее, Haptoclone знаменует собой монументальный скачок в области тактильной голографии. По мере развития технологии и снижения ее стоимости она может вскоре изменить то, как мы взаимодействуем — преодолевая расстояния с помощью подлинного прикосновения и создавая более значимые связи во все более цифровом мире.