Para Ilmuwan Ini Mencari Cara Membuat Hologram Terasa Nyata

The Next Generation memperkenalkan jutaan orang pada gagasan holodeck: proyeksi holografik 3D yang imersif dan realistis dari lingkungan lengkap yang dapat berinteraksi dan bahkan Anda sentuh.

Pada abad ke-21, hologram sudah digunakan dalam berbagai cara seperti sistem medis, pendidikan, seni, keamanan, dan pertahanan. Para ilmuwan masih mengembangkan cara untuk menggunakan laser, prosesor digital modern, dan teknologi penginderaan gerak untuk membuat beberapa jenis hologram berbeda yang dapat mengubah cara kita berinteraksi.

Rekan-rekan saya dan saya yang bekerja di kelompok riset teknologi penginderaan dan elektronik Universitas Glasgow yang dapat ditekuk kini telah mengembangkan sistem hologram orang yang menggunakan "aerohaptik", menciptakan perasaan sentuhan dengan pancaran udara. Semburan udara tersebut memberikan sensasi sentuhan pada jari, tangan, dan pergelangan tangan orang.

Pada waktunya, ini dapat dikembangkan untuk memungkinkan Anda bertemu dengan avatar virtual rekan kerja di belahan dunia lain dan benar-benar merasakan jabat tangan mereka. Bahkan bisa menjadi langkah pertama untuk membangun sesuatu seperti holodek.

Untuk menciptakan perasaan sentuhan ini, kami menggunakan suku cadang yang terjangkau dan tersedia secara komersial untuk memasangkan grafik yang dihasilkan komputer dengan pancaran udara yang diarahkan dan dikendalikan dengan hati-hati.

Dalam beberapa hal, ini adalah langkah di luar generasi realitas virtual saat ini, yang biasanya membutuhkan headset untuk menghadirkan grafik 3D dan sarung tangan pintar atau pengontrol genggam untuk memberikan umpan balik haptic, stimulasi yang terasa seperti sentuhan. Sebagian besar pendekatan berbasis gadget yang dapat dikenakan terbatas pada pengendalian objek virtual yang sedang ditampilkan.

Mengontrol objek virtual tidak memberikan perasaan yang akan Anda alami ketika dua orang bersentuhan. Penambahan sensasi sentuhan buatan dapat memberikan dimensi tambahan tanpa harus memakai sarung tangan untuk merasakan benda, sehingga terasa jauh lebih alami.

Penelitian kami menggunakan grafik yang memberikan ilusi gambar virtual 3D. Ini adalah variasi modern pada teknik ilusi abad ke-19 yang dikenal sebagai Pepper's Ghost, yang menggetarkan penonton teater Victoria dengan visi supranatural di atas panggung.

Sistem ini menggunakan kaca dan cermin untuk membuat gambar dua dimensi tampak melayang-layang di angkasa tanpa memerlukan peralatan tambahan. Dan umpan balik haptic kami dibuat hanya dengan udara.

Cermin yang membentuk sistem kami disusun dalam bentuk piramida dengan satu sisi terbuka. Pengguna meletakkan tangan mereka melalui sisi terbuka dan berinteraksi dengan objek yang dihasilkan komputer yang tampak mengambang di ruang kosong di dalam piramida. Objek adalah grafik yang dibuat dan dikendalikan oleh program perangkat lunak yang disebut Unity Game Engine, yang sering digunakan untuk membuat objek dan dunia 3D dalam video game.

Terletak tepat di bawah piramida adalah sensor yang melacak gerakan tangan dan jari pengguna, dan nosel udara tunggal, yang mengarahkan pancaran udara ke arah mereka untuk menciptakan sensasi sentuhan yang kompleks. Sistem keseluruhan diarahkan oleh perangkat keras elektronik yang diprogram untuk mengontrol gerakan nosel. Kami mengembangkan algoritme yang memungkinkan nosel udara merespons gerakan tangan pengguna dengan kombinasi arah dan kekuatan yang tepat.

Salah satu cara kami menunjukkan kemampuan sistem "aerohaptic" adalah dengan proyeksi interaktif bola basket, yang dapat disentuh, digulingkan, dan dipantulkan dengan meyakinkan. Umpan balik sentuhan dari pancaran udara dari sistem juga dimodulasi berdasarkan permukaan virtual bola basket, memungkinkan pengguna merasakan bentuk bola yang bulat saat bergulir dari ujung jari mereka saat memantul dan tamparan di telapak tangan saat bola kembali.

Pengguna bahkan dapat mendorong bola virtual dengan berbagai kekuatan dan merasakan perbedaan yang dihasilkan dalam bagaimana pantulan keras atau pantulan lembut terasa di telapak tangan mereka. Bahkan sesuatu yang tampaknya sederhana seperti memantulkan bola basket mengharuskan kami bekerja keras untuk memodelkan fisika aksi dan bagaimana kami dapat meniru sensasi yang sudah dikenal itu dengan semburan udara.

Meskipun kami tidak berharap untuk memberikan pengalaman holodeck Star Trek penuh dalam waktu dekat, kami sudah berani menuju arah baru untuk menambahkan fungsi tambahan ke sistem. Segera, kami berharap dapat mengubah suhu aliran udara untuk memungkinkan pengguna merasakan permukaan yang panas atau dingin. Kami juga menjajaki kemungkinan menambahkan aroma ke aliran udara, memperdalam ilusi objek virtual dengan memungkinkan pengguna untuk mencium sekaligus menyentuhnya.

Seiring dengan perluasan dan pengembangan sistem, kami berharap dapat digunakan di berbagai sektor. Memberikan pengalaman video game yang lebih menarik tanpa harus memakai peralatan yang rumit adalah hal yang jelas, tetapi juga dapat memungkinkan telekonferensi yang lebih meyakinkan juga. Anda bahkan dapat bergiliran menambahkan komponen ke papan sirkuit virtual saat Anda berkolaborasi dalam sebuah proyek.

Ini juga dapat membantu dokter untuk berkolaborasi dalam perawatan untuk pasien, dan membuat pasien merasa lebih terlibat dan mendapat informasi dalam prosesnya. Dokter dapat melihat, merasakan, dan mendiskusikan fitur sel tumor, dan menunjukkan rencana pasien untuk prosedur medis.