211service.com
Žingsnis link holografinės vaizdo konferencijos
Tyrėjai žengė didelį žingsnį link holografinės vaizdo konferencijų sistemos, kuri leistų žmonėms bendrauti tarpusavyje beveik taip, lyg jie būtų tame pačiame kambaryje. Jie sukūrė spalvotą 3D ekraną, kuris atnaujinamas kas dvi sekundes, ir naudojo jį siųsdami tiesioginius mokslininko Kalifornijoje vaizdus bendradarbiams Arizonoje. Ateinančiais metais mokslininkai tikisi sukurti sistemą, kuri atnaujins standartiniu vaizdo įrašų dažniu ir galėtų konkuruoti su kitais 3D ekranais.
Vaizdo įrašo holograma: Šis ekranas gali atnaujinti vaizdą kas dvi sekundes.
Holografija sukuria geriausius 3D ekranus, nes yra arčiausiai to, kaip matome aplinką, sakoma Nasseras Peygambarian , Arizonos universiteto fotonikos ir lazerių katedra. Holograma yra ekranas, kuriame naudojamas optinis efektas, vadinamas difrakcija, kad būtų sukurta šviesa, kuri būtų sklindanti iš vaizde esančio objekto, jei fizinis objektas būtų prieš žiūrovą. Atrodo, kad holografiniai vaizdai išsikiša į erdvę priešais ekraną. Vaikščiojant po holografinį vaizdą galima pamatyti jame esančius objektus iš skirtingų kampų.
Norint peržiūrėti hologramas, nereikia akinių, o skirtingai nuo kitų 3D sistemų be akinių, keli žmonės gali jais naudotis vienu metu, nestovėdami tam tikroje vietoje. Tačiau holografinių ekranų kūrimas atsiliko nuo kitų 3-D sistemų, nes sunku sukurti holografinę medžiagą, kurią galima greitai perrašyti, kad būtų atnaujintas vaizdas.
Pirmasis vaizdo holografinis ekranas buvo pagamintas MIT Media Lab 1989 m. Hologramos tūris buvo tik 25 kubiniai milimetrai, mažesnis už antpirštį. Nuo to laiko mokslininkai bandė sukurti praktines holografines sistemas, tačiau susidūrė su apribojimais, kai šie ekranai yra didesni iki didesnio dydžio. Didelis iššūkis buvo bandymas pašalinti brangius optinius komponentus neprarandant atnaujinimo dažnio.
Kelios įmonės parduoda 3D ekranus, skirtus medicinos ir dizaino reikmėms, tačiau daugelis iš šių sistemų nesukuria tikrų hologramų ir yra brangios, ypač dėl to, kad gaminama nedideliais kiekiais. Kai kuriems reikia lazerių, kai kuriems reikia galingų kompiuterių, kad jie veiktų, arba daug ekranų, sudėtų kartu, sakoma Jennifer Colegrove , pramonės tyrimų įmonės „DisplaySearch“ ekrano technologijų direktorius. Ji pažymi, kad 2010 m. tokie tūriniai ekranai uždirbs 5 mln. USD pajamų, tai yra nedidelė dalis 1 mlrd. Pasak jos, nepaisant jų išlaidų, šie ekranai vis dar yra primityvūs ir jiems trūksta vaizdo kokybės, greičio ir ekrano dydžio derinio.
Bendradarbiaujant su Techninis Nitto Denko , Kalifornijoje įsikūrusi Japonijos bendrovės „Peyghambarian“ tyrimų padalinys, stengėsi pagerinti holografinių ekranų sudėtingumą ir atnaujinimo dažnį. Naujieji ekranai atnaujinami žymiai greičiau nei ankstesnės sistemos ir yra pirmieji, kurie derinami su realaus laiko kamerų sistema, rodančia tiesioginius vaizdus, o ne iš anksto įrašytus. Naujieji ekranai yra pagrįsti kompozitinių medžiagų sistema, kurią sukūrė Nitto Denko Technical. 2008 m. grupės pagamino keturių x keturių colių raudoną holografinį ekraną, kurį buvo galima perrašyti kas keturias minutes. Tobulindami medžiagas, naudojamas ekranui gaminti, ir optinę sistemą, naudojamą vaizdams koduoti, dabar jie pademonstravo spalvotą holografinį ekraną, kuris atnaujinamas kas dvi sekundes. Šis darbas aprašytas šiandien žurnale Gamta .
Technologijos raktas yra į šviesą reaguojantis polimerinis kompozitas, padengtas ant 12 colių x 12 colių pagrindo ir įterptas tarp skaidrių elektrodų. Kompozitas yra išdėstytas regionuose, vadinamuose hogeliais, kurie yra holografinis pikselių atitikmuo. Duomenų rašymas hogeliams yra sudėtingas ir daug įvairių kompozito junginių atlieka tam tikrą vaidmenį. Kai hogelis apšviečiamas trukdžių modeliu, kurį sukuria du žali lazerio spinduliai, junginys, vadinamas sensibilizatoriumi, sugeria šviesą, o teigiami ir neigiami jautriklio krūviai yra atskiriami. Kompozite esantis polimeras, kuris yra daug laidesnis teigiamiems krūviams nei neigiamas, ištraukia teigiamus krūvius.
Šis krūvio atskyrimas sukuria elektrinį lauką, kuris savo ruožtu keičia raudonų, žalių ir mėlynų dažų molekulių orientaciją kompozite. Šis orientacijos pokytis keičia būdą, kaip šios molekulės išsklaido šviesą. Būtent šis sklaidymas sukuria 3D efektą. Kai hogelis apšviečiamas šviesos diodo šviesa, jis išsklaidys šviesą ir sudarys vieną vaizdinį hologramos tašką.
Duomenų įrašymas į holografinį ekraną užtrukdavo kelias minutes. Dalis to, kaip Nikko Denko tyrėjai paspartino procesą, buvo sumažinti dažų medžiagų klampumą, kad jos galėtų greičiau pakeisti padėtį. Dažų molekulių judėjimas kompozito viduje yra analogiškas skystųjų kristalų judėjimui įprastame ekrane. Džozefas Peris , Georgia Tech chemijos profesorius. Kelias, kaip toliau didinti ekrano greitį, gali būti, kad šios medžiagos būtų panašesnės į skystuosius kristalus, kurie gali keistis ne tik vaizdo greičiu, bet ir greičiau, nei gali aptikti žmogaus akis.
Kitas greitis buvo padidintas naudojant greitesnį lazerį duomenims įrašyti. Kad tai veiktų, mokslininkai taip pat turėjo suporuoti lazerį su polimerais ekrane, kurie galėtų reaguoti į šiuos greitesnius impulsus, atskirdami krūvius, kad generuotų elektrinius laukus su mažesne uždelsimo trukme. Dar viena pažanga, palyginti su ankstesniu darbu, bendrovė sukūrė visą raudonai, žaliai ir mėlynai dažų molekulių rinkinį.
Siekdama parodyti santykinį sistemos greitį, grupė naudojo ją kaip telebuvimo sistemą, panašią į holografinius ryšius, naudojamus mokslinės fantastikos filmuose, pvz. Žvaigždžių karai - bet daug trapesnis. Kelios kameros įrašė Nitto Denko darbuotojo vaizdus; šie vaizdai buvo apdoroti, kad būtų sukurti duomenys kiekvienam hogeliui parašyti, ir išsiųsti grupei Arizonoje, kur holografiniame ekrane buvo parodyta jų Kalifornijos bendradarbio 3D projekcija. Dabar tai, ką galime rodyti, yra tarsi lėtas filmas, sako Peyghambarian. Norėdami sukurti holografinę vaizdo sistemą, jie turės padidinti ekrano atnaujinimo greitį iki 30 kadrų per sekundę.
Universitetas ir Nitto Denko grupės dirba su Michaelas Bove'as MIT apie vaizdų tikslumo gerinimą. Tai, ką jie praneša, veikia puikiai, be didelių skaičiavimų, sako Bove. Tikėdamasis, kad vaizdai būtų aiškesni, „Bove“ sukūrė sistemą, leidžiančią labai greitai pateikti holografinį vaizdo įrašą įprastoje kompiuterinės grafikos lustoje.