Голограммы будущего или будущее голограмм

С тех пор, как принцесса Лея в фильме «Звездные войны. Эпизод IV: Новая надежда» предстала в виде голограммы, изменилось многое. Технологии будущего стали настоящим: например, 3D-технология телеприсутствия, которую мы видели в «Стар Треке». Совсем скоро появятся порталы для псевдоголографических видеоконференций, планшеты с голографическими дисплеями и доступные голографические проекторы. Art Electronics решил разобраться, как будет развиваться технология голографии и скоро ли нам жить в том будущем, которое придумала кинофантастика.

Голограмма — это объемное изображение, которое создается с помощью лазера. Голограмма по сути воспроизводит изображение трехмерного объекта. Вы буквально видите реальный объект, но это лишь картинка. Голографический объект можно обойти, придать ему глубину, чего не может сделать 3D-технология. В отличие от голограмм, в 3D используется стереоэффект при рассматривании двух плоских изображений. Стереоэффект — это психофизиологический эффект интерпретации мозгом отличающихся (из-за смещения позиции наблюдения) изображений от двух глаз.

Голограмма формируется в воздухе, а 3D-картинка ― это иллюзия объема, которая создается на плоском экране. Голография может быть гибридной: 3D-голография, или псевдоголография ― когда можно обойти изображение, и оно будет меняться так, будто вы ходите вокруг голографического объекта. Такая иллюзия возможна благодаря камерам с контроллерами движений и 3D-проекцией на цилиндрический экран.

Несмотря на то, что современного человека окружают целые экосистемы технологий, привыкнуть к 3D-технологиям пока не получается: у некоторых зрителей быстро устают глаза, кружится голова, может ухудшиться самочувствие. Однако нельзя не согласиться с тем, что будущее визуальных технологий ― за объемом и реалистичностью.

Тренд на трехмерность охватил не только сферу кино, маркетинга, но и телевидение.

Исследователь Дэниэл Смолли из MIT Media Lab предложил технологию для голографического телевидения, основанную на использовании оптического чипа. В его блоге можно даже посмотреть схемы и описание.

Одно из двумерных изображений, составляющих голографическую стереограмму Дэвида Смолли

Японские разработчики уже предложили вариант голографических телевизоров, которые должны стать популярными к 2020 году. Еще в феврале 2006 года японские ученые работали над так называемыми «реалистичными 3D изображениями».

Псевдоголография

Псевдоголографическая технология TeleHuman, или «стерео-Skype», позволяет разговаривать с голографическими образами, делать совещания как в фильме «Звездные войны».

Эту технологию разработала научно-исследовательская группа профессора Роэла Вертегаала из лаборатории Human Media Lab при канадском университете Queen's University. Технология не так сложна, как можно было бы подумать.

TeleHuman состоит из нескольких 3D-камер с сенсорами движения Microsoft Kinect, акрилового цилиндрического дисплея высотой 1,8 м, 3D-проектора и выпуклого зеркала. Два человека в разных географических точках стоят перед своими цилиндрическими порталами–подами. 3D-камеры с контроллерами движения Microsoft Kinect, установленные по верху цилиндра, снимают человека, непрерывно конвертируют данные в изображение и в режиме реального времени передают полноразмерную трехмерную картинку на цилиндрический дисплей собеседника. Голограмму цилиндрический портал пока не показывает. Это только экран, но он способен показать человека на 360 градусов ― при желании собеседника можно увидеть сбоку и со спины.

Планшеты с голографическими дисплеями

Кристофер Ист из компании WaterWorks создал визуализацию идеи телефона с голографической технологией. Ист убежден, что такой телефон будет не только незаменим для презентаций и работы дизайнеров и архитекторов, но и станет важным инструментом в сферах маркетинга, урбанистики и образования.

Голографические мероприятия

Индустрия развлечений выходит на новый уровень благодаря технологиям мэппинга и голографии. Можно даже устраивать концерты артистов, которых уже нет в живых. Выступления голограммы Тупака Шакура на фестивале Coachella 2012 или Майкла Джексона на музыкальной премии Billboard Music Awards в 2014 стали сенсацией, но для организаторов оказались пока слишком затратными.

Совместное выступление голограммы Тупака Шакура и Доктора Дре, 2012

Академическая среда также заинтересовалась технологией голографии для мероприятий и использует их и как образовательный, и как маркетинговый инструмент. Большой популярностью на рынке пользуются голографические проекторы. Они показывают голограммы на 360 градусов и позволяют взаимодействовать с ними: крутить, увеличивать и уменьшать, смотреть меню.

Голограмма размером 3 х 3 м, создаваемая четырьмя проекторами ViTech

Голографический проектор Holo

Голографическая телепортация

Компания Microsoft представила процесс голографической телепортации или, проще говоря, передачи объёмного изображения собеседника на расстоянии при помощи его сканирования в реальном времени и создания 3D-модели с натянутыми на неё текстурами.

Технология «Голопортация» от Microsoft

Подобное возможно только при наличии двух помещений, которые оборудованы специальными камерами. Такое общение можно будет записывать на жесткий диск компьютера и пересматривать. Причем вы сможете видеть сцену со всех сторон, как бы присутствовать внутри неё, а также уменьшать или увеличивать 3D-модели.

Осязаемая голограмма

Специалисты японской научной лаборатории Digital Nature Group создали голограмму, которую можно безопасно потрогать руками.

Осязаемая голограмма Digital Nature Group

В сериале «Стар Трек» ощущение прикосновения создавалось за счет силовых полей, но японские исследователи использовали фемтосекундные лазеры. Эффект безопасной на ощупь голограммы был достигнут за счет сокращения длительности импульсов лазерного излучения и перехода с наносекунд на фемтосекунды — миллионные доли миллиардной доли секунды. Голографическое изображение состоит из крошечных объемных элементов ― вокселей. Воксел представляет собой световую точку, излучаемую плазмой, которая создается при ионизации воздуха лазером.

Перечисленные реализованные технологии из кино только подтверждают оптимистичные прогнозы о будущем голографических технологий. Каждый год Голливуд выпускает несколько фантастических фильмов. Кто знает, какие технологии нас еще ждут в фантастическом будущем.