Imagine um mundo onde dados bidimensionais podem ser movidos e manipulados em um ambiente tridimensional. No quarto do hospital, por exemplo, um médico pode ver visualmente, manipular e experimentar a ressonância magnética de um paciente, ou um engenheiro de construção pode projetar infraestrutura recém -projetada para que os investidores possam passar por projetos.
Em vez de simplesmente visualizar dados ou informações bidimensionais em uma tela, um usuário pode interagir diretamente com um objeto, girar-lo e visualizá-lo melhor em sua estrutura completa.
“Agora estamos em um mundo em que há uma quantidade enorme de dados 3D, mas atualmente existem apenas um número limitado de maneiras de analisá-los”, diz Michael Bove, pesquisador freelancer e inventor de displays 3D que trabalham frequentemente com o MIT.
Displays vs. hologramas volumétricos
Duas tecnologias modernas prometem fornecer exatamente isso: displays e hologramas volumétricos. Embora os dois termos sejam comumente usados de forma intercambiável, são tecnologias muito diferentes, diz Bove.
“Um holograma é algo que usa difração para criar um campo leve no ar, enquanto uma tela volumétrica tem pontos de luz no ar, geralmente com um dispositivo mecânico com uma tela em movimento para projetar ou uma matriz de LEDs que se move para cima e para baixo no espaço”, diz Bove.
Ao brilhar um bom padrão de difração, um holograma cria um campo leve no espaço e mostra imagens tridimensionais semelhantes a vê-las através de uma janela. Exibições volumétricas, no entanto, mostram pontos de luz provenientes de todas as posições dentro de um volume para renderizar imagens tridimensionais que podem ser observadas diretamente.
“O que vemos nos filmes e é chamado de holograma, é com mais precisão uma exibição volumétrica”, diz o cientista da computação Asier Marzo.
Manipulando gráficos 3D
Marzo é coautor de um novo estudo que, pela primeira vez, descreve telas volumétricas coloquialmente chamadas de hologramas que exibem gráficos tridimensionais no ar que os usuários podem manipular em tempo real.
Os displays volumétricos usam uma folha de oscilação rápida conhecida como difusor que projeta síncrona quase 3.000 imagens por segundo. Essas imagens individuais criam um “volume” inteiro ou exibição. No entanto, os difusores ópticos geralmente são rígidos e não “permitem interação direta”, segundo os pesquisadores.
“O difusor de uma tela volumétrica gera a luz projetada; é a tela de projeção onde os gráficos são vistos. Esse difusor oscila muito rapidamente e, devido à persistência da visão, os gráficos aparecem em um volume”, diz Marzo.
“Um difusor elástico pode ser deformado e retornar à sua forma original; portanto, se as mãos entrarem no volume onde oscilam, o difusor se deformará ao redor da mão sem danificá-la e retornar à sua forma original quando a mão for removida”.
Como o difusor é cortado em tiras e oscila em alta velocidade, ele não envolve os dedos, mesmo quando a mão desliza.
A nova tecnologia, Flexivol, emprega difusores elásticos que permitem que os usuários interajam diretamente com o conteúdo tridimensional “verdadeiro” dentro do volume de exibição. Os gráficos do Flexivol fornecem as dicas de profundidade de objetos reais através da disparidade binocular (imagens diferentes para cada olho) e acomodação de foco (visão turva do que não está em foco).
“Sem ter que usar dispositivos, o conteúdo 3D verdadeiro aparece como displays volumétricos projetados no ar que podem ser observados por várias pessoas de diferentes ângulos”, diz Marzo.
Empurrando limites com flexivol
Os usuários não pegam literalmente o objeto tridimensional, mas o efeito é fornecido através de uma técnica de imagem. O dispositivo detecta os dedos de uma pessoa e antecipa seus movimentos, adaptando -se ao que a pessoa está fazendo.
“É natural ver um objeto no espaço e querer alcançá-lo. Essa tecnologia permite que você faça isso”, diz Bove, que não estava envolvido no estudo. “Mas não é o mesmo que se você estiver segurando algo e movendo -o.”
E como não há necessidade de óculos especiais ou fone de ouvido, o Flexivol oferece uma experiência compartilhada entre as pessoas, empurrando ainda mais os limites da inovação científica. A visualização cirúrgica ou a engenharia estrutural são apenas dois campos que podem empregar a tecnologia em um ambiente comercial ou de aprendizado.
Por outro lado, Bove acrescenta que as exibições volumétricas são “apenas divertidas” e podem ser usadas na indústria do entretenimento, de filmes a videogames.
O Flexivol e outras tecnologias como ele usam uma interface gestual, o que significa que uma pessoa pode entrar e “cutucá-la” e mover algumas coisas, mas elas não necessariamente sentem nada. Uma interface háptica, por outro lado, permite que uma pessoa sinta algo quando coloca a mão na tela, e isso não é tradicionalmente compatível com uma tela volumétrica.
Marzo diz que sua equipe planeja adicionar sensações táteis, para que o usuário “sinta” temperatura ou pressão ao interagir com a tela volumétrica e permitir que monitores maiores sejam acessíveis pelas laterais e do topo.