听觉和视觉触摸3D图像生成系统类似于“星球大战”显示器

2019-11-14 11:22 来源:科技日报

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最新显示系统制造的浮动蝴蝶。来源:《自然》

根据英国杂志《自然》 13日发表的最新物理学研究成果,科学家们报道了一种特殊的3D图像生成系统,它不仅能产生声音,而且在被触摸时还能产生触觉反应。这个原型就像科幻电影《星球大战》中的一个显示器,将来会应用于生物医学和计算制造领域。

科幻电影中全息显示经常给观众留下深刻印象。这一次,来自英国平山苏塞克斯大学的科学家和同事们创造了一种叫做“多模态声音陷阱显示”(Multimal Authority Trap Display)的新设备,可以同时产生视觉、听觉和触觉内容。

研究人员说,它的原理是基于声学镊子——使用声波来控制小物体的位置和运动的技术。该系统使用声波捕捉粒子,并用红、绿、蓝光照射粒子,以控制粒子在显示器中传播时的颜色。

在实验中,研究小组演示并生成了3D图像,包括环形部分、金字塔和球体——,可以从显示器周围的任何角度看到。该系统使用声场来创建图像,这意味着声音和触觉反馈也可以从显示的内容中产生。例如,他们已经生成了一个视听计时器,用户可以通过点击显示屏来控制开始和结束。

研究人员得出结论,上面提到的原型系统使我们离创造一个能够“完全感知”再现虚拟内容的显示器又近了一步。这项技术有望在生物医学领域发挥一定的潜力。同时,它可能会给我们带来下一代创新的计算机显示器。

总编辑圈

虽然我们总能在不同的舞台上看到被称为全息投影的表演,但事实上,它们都是利用被称为“胡椒幻觉”(Pepper illusion)的现象来完成的,只能从特定的角度来看。因此,利用声学光学原理呈现没有死角的动态图像并不容易。科学家这次产生的结果没有在空中显示,而是更类似于360度全息显示屏,但值得称赞的是,它可以为用户提供触觉反馈,“科幻小说”充满了意义。虽然这项技术还远未成熟,但已经离我们的现实生活不远了。