Otkriven razlog zašto su haptički hologrami tako nejasni i difuzni

Haptička holografija trebala bi oživjeti virtualnu stvarnost, ali nova studija otkriva fizikalnu prepreku koju tek treba prevladati

Mladen Smrekar ponedjeljak, 6. ožujka 2023. u 18:10
📷 Freepik
Freepik

Istraživači Kalifornijskog sveučilišta u Santa Barbari (UCSB) pozabavili su se načinom na koji bi holografski haptički zasloni mogli omogućiti uvjerljiviji doživljaj virtualne stvarnosti i o svom otkriću izvijestili u časopisu Science Advances.

Prisutnost na daljinu

Holografski haptički zasloni koriste fazne nizove ultrazvučnih emitera za fokusiranje ultrazvuka u zraku. To korisnicima omogućuje da dodiruju, osjećaju i manipuliraju trodimenzionalnim virtualnim objektima u zraku golim rukama, bez potrebe za fizičkim uređajem ili sučeljem.

Formiranje posmičnih šokova umanjuje percepciju haptičke povratne sprege putem fokusiranog ultrazvuka
Formiranje posmičnih šokova umanjuje percepciju haptičke povratne sprege putem fokusiranog ultrazvuka

Ova tehnologija ima budućnost u sustavima proširene i virtualne stvarnosti te prisutnosti na daljinu (telepresence). No, taktilni osjećaji još uvijek su previše difuzni i slabi, a novo istraživanje objašnjava zašto su takvi.

Vibracije u koži

U haptičkoj holografiji, objašnjavaju istraživači, udarni valovi nastaju kad se ultrazvučni valovi fokusiraju i skeniraju u zraku, uzrokujući vibracije u koži. Zahvaljujući fenomenu konstruktivne interferencije, ove vibracije mogu interferirati jedna s drugom i pojačati svoju snagu na nekim mjestima.

Fokusirana ultrazvučna stimulacija tkiva ljudskih ruku
Fokusirana ultrazvučna stimulacija tkiva ljudskih ruku

Formiranje udarnih valova stvara prateći uzorak koji se proteže izvan žarišne točke, smanjujući prostornu preciznost i jasnoću taktilnih osjeta. 

Precizniji zasloni

Izrada preciznijih holografskih haptičkih zaslona zahtijeva nova znanja o fizici ultrazvukom generiranih posmičnih udarnih valova (shear shock waves) i njihovom djelovanju na kožu.

Složeni artefakti udarnog vala nastali tijekom prikazivanja jednostavnih geometrijskih oblika
Složeni artefakti udarnog vala nastali tijekom prikazivanja jednostavnih geometrijskih oblika

"Takvi haptički prikazi mogli bi nam omogućiti da proširimo svoje fizičko okruženje neograničenom raznolikošću virtualnih objekata, interaktivnih animiranih likova ili lako razumljivih alata koji se mogu ne samo vidjeti, već i dodirnuti i opipati rukama", kažu istraživači.