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这款设备通过一个浮动珠子,制作出真正的3D全息图

这款机器的灵感来自于老式电视机,它利用超声波快速移动一个微珠,从而创造出无缝的图像。

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由多模态声学阱显示器创建的漂浮蝴蝶。图片来源:Eimontas Jankauskis

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英国的研究人员借助声波和一个小塑料球,设计出一种能够生成真正 3D 全息图的机器。

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整个系统略小于一个鞋盒,能够制作简单的图像,例如蝴蝶或笑脸,高度不足一英寸。如《自然》杂志Nature所描述,该设备是首批能够响应触摸并产生声音的 3D 图像生成器之一,研究共同作者、萨塞克斯大学材料科学研究员 Ryuji Hirayama 说道。

跳舞的微珠

Hirayama 及其团队的灵感来自于老式电视机,它们快速移动一束光线,足以为我们的眼睛生成完整的图像。在这个新版本中,一个被声波悬浮并由 LED 光照亮的微珠取代了电视机的光束。微珠的移动和颜色的变化速度足够快,用户只能看到一个多色图像。

Hirayama 说道,微珠本身是由超声波悬浮起来的。虽然超声波通常被简称为医学成像技术,但它更普遍地指任何高频声波。该设备顶部的扬声器产生超声波,随着计算机处理芯片调整声波,轻微的压力变化推动微珠移动。压力变化使微珠以每秒 29 英尺的速度移动,从而生成一个完全可见的图像。

感受彩虹

该机器还可以为用户生成声音和触觉反馈。通过减慢声波,超声波可以被听到。用户也可以感受到它们产生的轻微大气振动。这意味着用户可以在一定程度上与图像互动。伸出手会扭曲声波并改变微珠的响应方式。这些图像有可能产生对反馈的声波响应,使我们能够“听到”它们。

目前,该系统制作的小图像很简单,因为它只能提升一个微珠,Hirayama 说道。如果图像更大,微珠将无法移动得足够快以创建完整的图像。

未来的研究包括训练系统一次操控多个微珠。理想情况下,Hirayama 希望团队能够生成实时增长的图像——需要多个微珠在越来越大的电路中移动——或者使音频制作更加精确,以便音乐或声音似乎来自 3D 图像,而不是整个系统。

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