Lo show televisivo Star Trek: The Next Generation ha introdotto milioni di persone all’idea di un ponte ologrammi: una proiezione olografica 3D coinvolgente e realistica di un ambiente completo con cui è possibile interagire, perfino con il tatto.
Nel 21° secolo, gli ologrammi vengono già utilizzati in una varietà di modi, ad esempio in medicina, per l’istruzione, l’arte, la sicurezza e la difesa. Gli scienziati stanno ancora sviluppando modi per utilizzare laser, moderni processori digitali e tecnologie di rilevamento del movimento per creare diversi tipi di ologrammi che potrebbero cambiare il modo in cui interagiamo.
Un gruppo di ricercatori che lavorano nel gruppo di ricerca sull’elettronica flessibile e sulle tecnologie di rilevamento dell’Università di Glasgow ha sviluppato un sistema di ologrammi di persone che utilizzano gli “aeroaptici”, creando sensazioni al tatto con getti d’aria. Questi getti d’aria danno una sensazione tattile sulle dita, sulle mani e sui polsi delle persone.
Col tempo, questo sistema potrebbe essere sviluppato per permetterti di incontrare un avatar virtuale di un collega dall’altra parte del mondo e sentire davvero la sua stretta di mano. Potrebbero anche essere i primi passi verso la costruzione di qualcosa di simile ad un ponte ologrammi.
In un certo senso, è un passo oltre l’attuale generazione di realtà virtuale, che di solito richiede un visore per fornire grafica 3D e guanti intelligenti o controller palmari per fornire un feedback tattile, la sensazione di toccare qualcosa. La maggior parte degli approcci basati su gadget indossabili si limita al controllo dell’oggetto virtuale che viene visualizzato.
Controllare un oggetto virtuale non dà la sensazione che proveresti quando due persone si toccano. L’aggiunta di una sensazione tattile artificiale può fornire la dimensione aggiuntiva senza dover indossare guanti per sentire gli oggetti, e quindi si sente molto più naturale.
Utilizzo di vetri e specchi
La ricerca utilizza una grafica che fornisce l’illusione di un’immagine virtuale 3D. È una variazione moderna di una tecnica di illusione del 19° secolo conosciuta come Pepper’s Ghost, che ha entusiasmato gli spettatori del teatro vittoriano con visioni del soprannaturale sul palco.
Il sistema utilizza vetro e specchi per far sembrare che un’immagine bidimensionale si libra nello spazio senza la necessità di apparecchiature aggiuntive. E il nostro feedback tattile viene creato con nient’altro che aria.
Gli specchi che compongono il sistema sono disposti a piramide con un lato aperto. Gli utenti mettono le mani attraverso il lato aperto e interagiscono con oggetti generati dal computer che sembrano fluttuare nello spazio libero all’interno della piramide. Gli oggetti sono grafici creati e controllati da un programma software chiamato Unity Game Engine, che viene spesso utilizzato per creare oggetti e mondi 3D nei videogiochi.
Situato appena sotto la piramide c’è un sensore che traccia i movimenti delle mani e delle dita degli utenti e un unico ugello d’aria, che dirige i getti d’aria verso di loro per creare complesse sensazioni tattili. L’intero sistema è diretto da hardware elettronico programmato per controllare i movimenti degli ugelli. Gli autori hanno sviluppato un algoritmo che permette all’ugello dell’aria di rispondere ai movimenti delle mani degli utenti con combinazioni appropriate di direzione e forza.
Uno dei modi che dimostrano le capacità del sistema “aeroaptico” è una proiezione interattiva di un pallone da basket, che può essere toccato, fatto rotolare e fatto rimbalzare in modo convincente. Anche il feedback tattile dei getti d’aria del sistema è modulato in base alla superficie virtuale del pallone, consentendo agli utenti di sentire la forma arrotondata della palla mentre rotola dalla punta delle dita quando la rimbalzano e lo schiaffo nel palmo quando ritorna.
Gli utenti possono persino spingere la pallina virtuale con forza variabile e percepire la differenza risultante nel modo in cui un rimbalzo duro o un rimbalzo morbido si sente nel palmo della mano. Anche qualcosa di apparentemente semplice come far rimbalzare una palla da basket ha richiesto un duro lavoro per modellare la fisica dell’azione e replicare quella sensazione familiare con getti d’aria.
Profumi di futuro
Ovviamente, il ponte ologrammi di Star Trek è ancora lontano, ma la ricerca sta andando verso nuove direzioni per aggiungere funzioni aggiuntive al sistema. Presto, sarà possibile modificare la temperatura del flusso d’aria per consentire agli utenti di sentire le superfici calde o fredde. Si potranno anche aggiungere profumi al flusso d’aria, approfondendo l’illusione degli oggetti virtuali consentendo agli utenti di annusarli e toccarli.
Man mano che il sistema si espanderà e svilupperà, potrà trovare impiego in un’ampia gamma di settori. Offrire esperienze di videogiochi più coinvolgenti senza dover indossare apparecchiature ingombranti, ma potrebbe anche consentire anche teleconferenze più convincenti.
Il nuovo sistema potrebbe aiutare i medici a collaborare sui trattamenti per i pazienti e far sentire i pazienti stessi più coinvolti e informati nel processo. I medici, ad esempio, potranno visualizzare, sentire e discutere le caratteristiche delle cellule tumorali e mostrare ai pazienti i piani per una procedura medica.
