テレビ番組「スタートレック：次世代」では、何百万人もの人々にホロデッキのアイデアを紹介しました。これは、対話したり触れたりすることさえできる完全な環境の没入型でリアルな3Dホログラフィック投影です。
21世紀には、ホログラムはすでに医療システム、教育、芸術、セキュリティ、防衛などのさまざまな方法で使用されています。科学者たちは、レーザー、最新のデジタルプロセッサ、モーションセンシング技術を使用して、相互作用の方法を変える可能性のあるいくつかの異なるタイプのホログラムを作成する方法をまだ開発しています。
グラスゴー大学の曲げ可能な電子機器とセンシング技術の研究グループで働いている同僚と私は、「エアロハプティックス」を使用して人々のホログラムのシステムを開発し、空気の噴流との接触感を作り出しています。これらの空気の噴流は、人の指、手、手首に触れる感覚をもたらします。
やがて、これは、世界の反対側にいる同僚の仮想アバターに会い、彼らの握手を実際に感じることができるように開発される可能性があります。それは、ホロデッキのようなものを構築するための最初のステップでさえあり得ます。
この感触を作り出すために、私たちは手頃な価格の市販の部品を使用して、コンピューターで生成されたグラフィックスを注意深く方向付けられ制御された空気の噴流と組み合わせます。
ある意味では、これは現世代のバーチャルリアリティを超えた一歩であり、通常、ヘッドセットで3Dグラフィックスを配信し、スマートグローブまたはハンドヘルドコントローラーで触覚フィードバック（触覚のような刺激）を提供する必要があります。ウェアラブルガジェットベースのアプローチのほとんどは、表示されている仮想オブジェクトの制御に限定されています。
仮想オブジェクトを制御しても、2人が触れたときに感じるような感覚は得られません。人工的な触覚を加えることで、手袋を着用せずに物体を感じることができるため、より自然に感じることができます。
ガラスと鏡の使用
私たちの研究では、3D仮想画像のような錯覚を与えるグラフィックを使用しています。これは、ペッパーズゴーストとして知られる、19世紀の幻想技法の現代的なバリエーションであり、ステージ上の超自然的なビジョンでビクトリア朝の観客を興奮させました。
このシステムは、ガラスと鏡を使用して、追加の機器を必要とせずに、2次元画像が空間に浮かんでいるように見せます。そして、私たちの触覚フィードバックは空気だけで作成されます。
私たちのシステムを構成するミラーは、片側が開いたピラミッド型に配置されています。ユーザーは開いた側に手を入れて、ピラミッド内の自由空間に浮かんでいるように見えるコンピューター生成オブジェクトを操作します。オブジェクトは、Unity Game Engineと呼ばれるソフトウェアプログラムによって作成および制御されるグラフィックスです。UnityGameEngineは、ビデオゲームで3Dオブジェクトやワールドを作成するためによく使用されます。
ピラミッドのすぐ下には、ユーザーの手や指の動きを追跡するセンサーと、空気の噴流をユーザーに向けて複雑な触覚を作り出す単一のエアノズルがあります。システム全体は、ノズルの動きを制御するようにプログラムされた電子ハードウェアによって指示されます。エアノズルがユーザーの手の動きに方向と力の適切な組み合わせで応答できるようにするアルゴリズムを開発しました。
「エアロハプティック」システムの機能を実証した方法の1つは、バスケットボールのインタラクティブな投影を使用することです。これは、説得力のあるタッチ、ロール、バウンスが可能です。システムからのエアジェットからのタッチフィードバックもバスケットボールの仮想表面に基づいて調整されるため、ユーザーはボールをバウンドさせるときに指先から転がり、ボールが戻るときに手のひらを叩くときに、ボールの丸みを帯びた形状を感じることができます。 。
ユーザーは、さまざまな力で仮想ボールを押して、手のひらでのハードバウンスまたはソフトバウンスの感じ方の違いを感じることもできます。バスケットボールをバウンドさせるような単純なものでさえ、アクションの物理学と、空気の噴流でその慣れ親しんだ感覚を再現する方法をモデル化するために一生懸命働く必要がありました。
未来の匂い
近い将来、完全なスタートレックホロデッキ体験を提供することは期待していませんが、システムに機能を追加するために、すでに大胆に新しい方向に進んでいます。間もなく、気流の温度を変更して、ユーザーが高温または低温の表面を感じることができるようになると予想しています。また、空気の流れに香りを加え、ユーザーが匂いを嗅いだり触ったりできるようにすることで、仮想オブジェクトの錯覚を深める可能性も模索しています。
システムの拡張と発展に伴い、幅広い分野での利用が期待されます。面倒な機器を着用せずに、より魅力的なビデオゲーム体験を提供することは明らかですが、より説得力のある電話会議も可能にする可能性があります。プロジェクトで共同作業するときに、交代で仮想回路基板にコンポーネントを追加することもできます。
それはまた、臨床医が患者の治療に協力し、患者がその過程により深く関わり、情報を得ていると感じさせるのに役立つ可能性があります。医師は、腫瘍細胞の特徴を見て、感じて、話し合い、患者に医療処置の計画を示すことができます。
Ravinder Dahiyaは、グラスゴー大学の電子工学およびナノエンジニアリングの教授です。Dahiyaの記事はから再版された会話、クリエイティブコモンズライセンスの下で。あなたは見つけることができ、ここで元の記事を。
