Chuyên gia hologram có thể tạo ra những hình ảnh đời thực và chuyển động trong không khí

Được truyền cảm hứng bằng khoa học viễn tưởng, các nhà nghiên cứu này đã tạo ra bằng kỹ thuật những trận đấu giữa các phiên bản nhỏ của Starship Enterprise và Klingon Battle Cruiser kết hợp việc phóng những con tàu bằng photon hình xì gà và tấn công con tàu của kẻ địch mà bạn có thể thấy bằng mắt thường.

“Những gì bạn đang thấy trong những cảnh mà chúng tôi đã tạo ra là thật; không có thứ máy tính nào tạo ra chúng hết”, Dan Smalley, một giáo sư kỹ thuật điện tại BYU và tác giả chính của công bố, nói. “Không phải như các bộ phim, nơi những thanh gươm ánh sáng hoặc các con tàu photon chưa bao giờ tồn tại một cách thực sự trong không gian vật lý. Đây là hình ảnh thật và nếu anh nhìn vào chúng ở mọi góc cạnh thì anh sẽ thấy là chúng tồn tại trong chính không gian”.

Đây là công trình của Smalley và nhóm nghiên cứu của ông, vốn ngay lập tức nhận được sự chú ý của cộng đồng nghiên cứu trong nước lẫn quốc tế ba năm trước khi họ định hình ra cách vẽ các vật thể trôi nổi tự do trong không gian. Gọi đó là những hiển thị bẫy quang học, họ đã tạo ra chúng bằng cách bẫy một hạt ánh sáng đơn lẻ trong không khí với một chùm tia laser và sau đó chuyển động với hạt bao quanh, để lại một đường bằng laser tỏa sáng trôi nổi trong không trung; giống như một bản in 3D bằng ánh sáng.

Dự án mới của nhóm nghiên cứu này đã nhận được một khoản trong gói tài trợ CAREER của Quỹ khoa học quốc gia cấp kinh phí. Nó đã lên tới một đẳng cấp mới và tạo ra những hoạt ảnh đơn giản trong không gian mỏng. Sự phát triển này đã tiến sâu hơn con đường để tạo ra một trải nghiệm cho con người thưởng lãm, nơi họ có thể tương tác với các vật thể ảo giống holographic đồng tồn tại trong không gian tức thời.

“Phần lớn các hiển thị 3 D đều đòi hỏi anh phải nhìn vào một màn hình nhưng công nghệ của chúng tôi cho phép tạo ra những hình ảnh trôi trong không gian – và chúng thực sự hiện diện về mặt vật lý, không phải là ảo ảnh”, Smalley nói. “Công nghệ này có thể tạo ra nội dung hoạt ảnh sống động các vật thể quay theo quỹ đạo hoặc di chuyển chậm theo hoặc bùng nổ”.

Để chứng minh được nguyên tắc đó, nhóm nghiên cứu đã tạo ra những hình dạng ảo có thể chuyển động trong không gian. Họ có thể biểu diễn sự tương tác giữa các hình ảnh ảo và con người bằng việc để một sinh viên đặt một ngón tay vào giữa màn hình thể tích đó và rồi quay phim một vật tương tự hình ngón tay đi lại và nhảy khỏi ngón tay này.

Smalley và Rogers đã miêu tả chi tiết đó và những đột phá khác trong bài báo mới "Simulating virtual images in optical trap displays" (Mô phỏng các hình ảnh ảo trong những hiển thị bãy quang học) trên tạp chí Scientific Reports của Nature 1. Công trình đã vượt qua một nhân tố giới hạn của các hiển thị bẫy quang học: công nghệ này vì thế thiếu khả năng cho thấy những hình ảnh ảo, Smalley và Rogers chứng tỏ có thể mô phỏng các hình ảnh ảo bằng việc sử dụng một màn chiếu phối cảnh biến đổi theo thời gian.

“Chúng tôi có thể thể hiện một vài thủ thuật khác thường với chuyển động song song và chúng tôi có thể khiến cho sự hiển thị trông lớn hơn nhiều về mặt vật lý”, Rogers nói. “Phương pháp này có thể cho phép chúng tôi tạo ra một ảo ảnh của hiển thị vật thể sâu hơn về mặt lý thuyết của một hiển thị hữu hạn về kích thước”.

Thanh Phương tổng hợp

Nguồn: https://phys.org/news/2021-05-hologram-experts-real-life-images-air.html

----

1. Công bố của các tác giả. https://www.nature.com/articles/s41598-021-86495-6