160*600

Новости сегодня на DirectAdvert

Новости сегодня от Adwile

Актуальные новости сегодня от ValueImpression.com


Опубликовать свою новость бесплатно - сейчас


<
>

Видеть благодаря звуку: как создаются трехмерные изображения при помощи ультразвуковых волн

304

Чтобы опробовать визуальные технологии будущего иногда бывает полезно немного пошуметь. Исследователи использовали акустические волны для получения левитирующих трехмерных изображений, создания звукового сопровождения и даже ощущения прикосновения.

Начиная с 1940-х годов ученые используют физический эффект под названием акустическая левитация. Его суть заключается в использовании колебаний звуковой волны для захвата и удержания крошечных объектов в воздухе. За последнее десятилетие технология приобрела большие возможности, позволяя акустическим системам отталкивать и притягивать мелкие частицы, создавая эффект тягового луча. 

Исследователи считают, что эта технология может использоваться в огромном количестве областей: например, с ее помощью можно смешивать или сортировать частицы порошка, проводить небольшие химические реакций в изоляции, реализовать новые методы трехмерной печати или даже создавать дисплеи, которые были бы видны под любым углом.

Такой тип дисплея называется объемным: в отличие от голографической технологии, он может создавать изображения, не требуя при этом экрана, и такие 3D-картинки можно рассматривать со всех сторон. Представьте себе это как сообщение от принцессы Леи в Звездных войнах, которое R2-D2 показал Люку, говорит соавтор нового исследования Рюдзи Хираяма, научный сотрудник Университета Сассекса в Англии. 

Хираяма и его коллеги создали свои собственные плавающие изображения с помощью системы, которую они называют мультимодальным дисплеем с акустической ловушкой (multimodal acoustic trap display, MATD). Изображения создаются между двумя горизонтальными пластинами, которые усеяны маленькими динамиками (всего их 512). 

Эти динамики излучают звуковые волны в ультразвуковом диапазоне — слишком высоком, чтобы человеческое ухо могло его уловить. Волны создают колебания в воздухе, которые манипулируют пластиковым шариком, немного меньшим по размерам, чем кунжутное семечко. Все действие происходит в воздушном кармане, имеющем форму куба со стороной около 10 сантиметров.

По мере того, как шарик летает по запрограммированным траекториям, исследователи по-разному освещают его. «Мы освещаем эту левитирующую частицу с помощью RGB-светодиодов — красного, зеленого, синего — чтобы в итоге получать любой нужный нам цвет», — говорит Хираяма. Благодаря высокой скорости — частица может перемещаться по вертикали со скоростью почти девять метров в секунду и по горизонтали со скоростью почти четыре метра в секунду — светящаяся точка обманывает человеческий глаз, и мы воспринимаем ее движение как непрерывное изображение. 

Это явление известно как инерция зрения. Если вы быстро водили лазерной указкой в темноте, то точно сталкивались с ней: после определенной скорости вы видели уже не яркую точку, а своеобразную линию.

Разумеется, это далеко не первая работа: другие исследователи также работали над визуальными дисплеями, использующими акустическую левитацию. Например, одна японская команда использовала большое количество мельчайших частиц в качестве своего рода мерцающего проекционного экрана. В статье, опубликованной в августе этого года в Applied Physics Letters, исследователи описали систему, аналогичную проекту ученых из Университета Сассекса. 

Тем не менее, по словам соавтора августовского исследования Асиера Марзо, физика из Государственного университета Наварры в Испании, новая система ученых из Сассекса является более продвинутой, чем любые предыдущие попытки. «Их результаты намного лучше наших», — говорит Марзо. «В статье, которую мы опубликовали три месяца назад, наша частица не могла двигаться со скоростью даже один метр в секунду. А в новой статье они достигли скорости в девять метров в секунду. И именно поэтому я считаю, что их результаты потрясающие».

В дополнение к визуальным эффектам, система может также производить звуковой шум для создания звукового сопровождения. А ультразвуковые динамики также могут концентрировать колебания в одном месте так, что палец может почувствовать ощущение отталкивания — это будет похоже на то, что картинка, созданная плавающим шариком, действительно существует. Причем, в отличие от «грубой» вибрации наших смартфонов, ультразвуковые волны могут работать более «нежно», создавая схожесть с различными типами поверхности.

«Мы создали 3D-дисплей, который можно видеть и касаться», — говорит Хираяма. «В этой статье мы объединяем эти три модальности: мы используем ультразвук, но мы можем создавать визуальный, тактильный и звуковой контент одновременно». С помощью этого трехстороннего подхода можно, например, создать мигающий и звонящий левитирующий будильник, который может быть остановлен прикосновением пальца.

И будильник едва ли останется единственным потенциальным применением. «Дисплей без экрана удивительно универсален и полезен», — говорит Даниэль Смолли, доцент кафедры вычислительной техники в Университете имени Бригама Янга, который рецензировал статью для журнала Nature, но не участвовал в исследовании. «Это означает, что все в комнате могут видеть изображение — вне зависимости от перспективы и местоположение — и это чрезвычайно полезно».

Как система связи, такой дисплей может однажды позволить пользователям общаться в чате с трехмерной проекцией человека, которая будет естественно выглядеть со всех сторон. Хираяма также предлагает использовать эту технологию для визуализации данных в воздухе. Например, отмечает Смолли, трехмерное изображение спутников, окружающих Землю, даст более интуитивное представление о том, как распределяется космический мусор и как астронавты на МКС могут его избежать.

Хотя для создания объемных дисплеев использовались различные методы, Смолли считает, что акустическая левитация дает самые многообещающие результаты. «Этот конкретный дисплей интересен тем, что он намного ближе к коммерциализации, чем другие типы объемных дисплеев в открытом пространстве», — говорит он. «Ученые используют готовые компоненты, и они продемонстрировали, что это не слишком сложно. У меня сложилось впечатление, что такой проект не сможет использовать инерцию зрения из-за низких скоростей, но они показали своей работой, что это не так».

Однако, прежде чем вы сможете установить такой дисплей в своей гостиной, ученым над ним все еще придется хорошо попотеть. «Пока что это было сделано в исследовательской лаборатории», — отмечает Марзо. «Нам нужно сделать больше анализов, больше моделирований, чтобы понять, имеет ли смысл создавать реальный дисплей, который люди смогут использовать у себя дома». Текущая система может показывать только простую графику в режиме реального времени, такую как смайлик или цифра восемь. Более детальное изображение вращающегося шара можно получить лишь при съемке с помощью камеры с достаточно большой выдержкой.

Чтобы продемонстрировать более детальные визуальные эффекты, такие как график или трехмерная визуализация спутников вокруг Земли, необходимо заставить шарик летать со значительно большей скоростью. «Вы можете спросить, почему для работы дисплея так важна высокая скорость частицы», — говорит Марзо. «Причина в том, что именно скорость частицы определяет, насколько велика и сложна может быть графика, которую вы будете способны отобразить».

Тем не менее, Смолли с оптимизмом смотрит на потенциал этой технологии. Он предполагает, что если бы в системе была только одна покрытая динамиками поверхность вместо двух, она могла бы генерировать изображения, которые больше, чем само устройство. «Вы не можете создать телевизионное изображение, которое больше телевизора», — говорит он, «но здесь небольшая коробка позволит вам получать картинки, существенно больше ее самой».

https://youtu.be/Ziz2kSEtUrg

Также будущие дисплеи могут использовать более мощные динамики для создания больших анимаций с использованием нескольких шариков одновременно. По словам ведущего исследователя нового проекта Шрирама Субраманиана, существующее компьютерное программное обеспечение может быть использовано для того, чтобы крошечные шарики не врезались друг в друга, хотя освещение сразу нескольких танцующих шариков в воздухе — еще одна проблема. Но, кто знает: вполне может быть, что голограмма Леи из Звездных воин через несколько лет станет реальной.

 

 

Читайте на 123ru.net

Другие проекты от 123ru.net



Архангельск

В Архангельске прошел Всероссийский турнир по теннису



Мода

Jean Paul Gaultier весна-лето 2024






Новости 24 часа

Студенты ХГУ пополнят ряды реестра инклюзивных волонтёров



Game News

Пробный запуск вампирского градостроя Vampire Legacy: City Builder



Москва

Мамиашвили о позиции МОК по Играм дружбы: оттуда, где хорошо, не бегут



News Every Day

The 10 Intense New Action Movies on Netflix That Left Me on the Edge of My Seat!



Авто

«Байкал Сервис» запустил выгодный коробочный прайс для поставщиков Вайлдберриз



Москва

Положительный эффект. В Белгороде проводят уникальную для Черноземья криоаблацию сердца



Ольга Бузова

Ольга Бузова стала человеком-невидимкой на ТВ-3 в новом сезоне легендарного шоу о звёздах



Москва

ТАСС: следствие просит суд арестовать девятого фигуранта дела о «Крокусе»



WTA

Виктория Азаренко вышла в полуфинал турнира WTA-1000 в Майами



Москва

Шапки женские вязаные на Wildberries, 2024 — новый цвет от 392 руб. (модель 466)



Актриса

Актриса Яна Поплавская станет одним из почетных гостей Национальной премии «СВОИМ» в Нижнем Новгороде



Симферополь

Военные следователи провели в Симферопольском районе очередное мероприятие по обеспечению соблюдения законодательства о воинском учете



Москва

Пассажир рейса Москва — Пермь попал в реанимацию



Москва

Сергей Собянин: Новый путепровод улучшит пропускную способность других трасс



Москва

В зале «Лаврушинский`15» пройдет выставка «Городская среда»



Другие популярные новости дня сегодня


123ru.net — быстрее, чем Я..., самые свежие и актуальные новости Вашего города — каждый день, каждый час с ежеминутным обновлением! Мгновенная публикация на языке оригинала, без модерации и без купюр в разделе Пользователи сайта 123ru.net.

Как добавить свои новости в наши трансляции? Очень просто. Достаточно отправить заявку на наш электронный адрес mail@29ru.net с указанием адреса Вашей ленты новостей в формате RSS или подать заявку на включение Вашего сайта в наш каталог через форму. После модерации заявки в течении 24 часов Ваша лента новостей начнёт транслироваться в разделе Вашего города. Все новости в нашей ленте новостей отсортированы поминутно по времени публикации, которое указано напротив каждой новости справа также как и прямая ссылка на источник информации. Если у Вас есть интересные фото Вашего города или других населённых пунктов Вашего региона мы также готовы опубликовать их в разделе Вашего города в нашем каталоге региональных сайтов, который на сегодняшний день является самым большим региональным ресурсом, охватывающим все города не только России и Украины, но ещё и Белоруссии и Абхазии. Прислать фото можно здесь. Оперативно разместить свою новость в Вашем городе можно самостоятельно через форму.



Новости 24/7 Все города России




Загрузка...


Топ 10 новостей последнего часа






Персональные новости

123ru.net — ежедневник главных новостей Вашего города и Вашего региона. 123ru.net - новости в деталях, свежий, незамыленный образ событий дня, аналитика минувших событий, прогнозы на будущее и непредвзятый взгляд на настоящее, как всегда, оперативно, честно, без купюр и цензуры каждый час, семь дней в неделю, 24 часа в сутки. Ещё больше местных городских новостей Вашего города — на порталах News-Life.pro и News24.pro. Полная лента региональных новостей на этот час — здесь. Самые свежие и популярные публикации событий в России и в мире сегодня - в ТОП-100 и на сайте Russia24.pro. С 2017 года проект 123ru.net стал мультиязычным и расширил свою аудиторию в мировом пространстве. Теперь нас читает не только русскоязычная аудитория и жители бывшего СССР, но и весь современный мир. 123ru.net - мир новостей без границ и цензуры в режиме реального времени. Каждую минуту - 123 самые горячие новости из городов и регионов. С нами Вы никогда не пропустите главное. А самым главным во все века остаётся "время" - наше и Ваше (у каждого - оно своё). Время - бесценно! Берегите и цените время. Здесь и сейчас — знакомства на 123ru.net. . Разместить свою новость локально в любом городе (и даже, на любом языке мира) можно ежесекундно (совершенно бесплатно) с мгновенной публикацией (без цензуры и модерации) самостоятельно - здесь.



Загрузка...

Загрузка...

Экология в России и мире
Москва

Хамовники побили пятилетний рекорд по количеству сделок с недвижимостью





Путин в России и мире
Москва

Наблюдательная миссия ЕС в Армении превращается в миссию НАТО.


Лукашенко в Беларуси и мире



123ru.netмеждународная интерактивная информационная сеть (ежеминутные новости с ежедневным интелектуальным архивом). Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Ru24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net.

Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).

123ru.net — живые новости в прямом эфире!

В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.





Зеленский в Украине и мире
Киев

«Зеленский кричит»: польский генерал рассказал, что творится в Киеве


Навальный в России и мире


Здоровье в России и мире


Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России






Загрузка...

Загрузка...



Певица

Певица из Коми участвует в телеконкурсе "Звезда"



Москва

Жительница Подмосковья рассказала, как уползала от террористов в «Крокусе»

Друзья 123ru.net


Информационные партнёры 123ru.net



Спонсоры 123ru.net