Rompere le barriere: rendere gli ologrammi veramente interattivi

Gli ologrammi, un tempo visti solo nella fantascienza, sono stati ora dimostrati con successo da un team di ricercatori. Il team ha creato il primo ologramma tridimensionale tattile in assoluto.

Questa svolta nella tecnologia di visualizzazione 3D ha stato raggiunto Dai ricercatori dell'Università Pubblica di Navarra (UPNA), che consente l'interazione naturale delle mani con oggetti virtuali utilizzando un diffusore elastico e proiezioni ad alta velocità. Secondo l'autrice principale dello studio, la Dott.ssa Elodie Bouzbib dell'UPNA:

"Ciò che vediamo nei film e chiamiamo ologrammi sono in genere display volumetrici. Si tratta di grafici che appaiono a mezz'aria e possono essere visualizzato da diverse angolazioni senza dover indossare occhiali (o visori) per la realtà virtuale."

Definendo questa vera grafica 3D “particolarmente interessante”, Bouzbib ha affermato che consente la "'Cparadigma “ome-and-interact”."Ciò che questo significa è che l'utente può semplicemente avvicinarsi al dispositivo e iniziare a utilizzarlo. Potete vedere il video esplicativo sullo stesso qui:

In questo modo, l'ultima innovazione introduce un cambiamento rivoluzionario nel modo in cui sperimentiamo gli ologrammi, abbattendo le barriere tra mondo fisico e virtuale e dando inizio a una nuova era di display 3D realmente interattivi.

Una nuova era di interazione virtuale

È interessante notare che i prototipi di display volumetrici sono già disponibili in commercio sul mercato.

Voxon Photonics è una di queste aziende che crea ologrammi volumetrici interattivi utilizzando la sua tecnologia VLED, che è una combinazione di software di elaborazione grafica, multiplexing, compressione, trasmissione, rendering di immagini a matrice LED spaziale e feedback.    

I prodotti dell'azienda includono VX2, una tecnologia olografica volumetrica di nuova generazione compatibile con i formati di file 3D standard e i flussi di lavoro, e VX2-XL, che offre una maggiore chiarezza visiva e un'area di visualizzazione più ampia. ed è progettato per uso commerciale.

Brightvox è un'altra azienda che offre un sistema di imaging che consente agli utenti di godere di contenuti virtuali 3D da qualsiasi angolazione nello spazio reale.

Sebbene esistano già prototipi commerciali di ologrammi, nessuno di essi consentire davvero qualsiasi interazione diretta con loro. Ciò include la capacità di inserire le mani e afferrare il oggetti virtuali.

L'interazione diretta è niente ma Un modo naturale di interagire con entità virtuali. Qui, la grafica renderizzata, che costituisce lo spazio di output, è allineata con l'area di interazione, che costituisce lo spazio di input, proprio come interagiamo con oggetti reali nel mondo reale. 

Vediamo già questo tipo di interazione negli schermi piatti multi-touch, dove premiamo i pulsanti con il dito, consentendoci di spostare icone o ruotare oggetti, in modo molto simile come lo faremmo nella vita reale.

"Siamo abituati a interagire direttamente con i nostri telefoni, toccando un pulsante o trascinando un documento direttamente con il dito sullo schermo: è naturale e intuitivo per gli esseri umani."

– Ricercatore capo Asier Marzo

I display volumetrici possono consentirci di fare lo stesso fornendo la maggior parte degli elementi visivi che percepiamo dal mondo realeTuttavia, con le tecnologie attuali, non possiamo ancora raggiungere l'interno dell'ologramma e interagire direttamente con , il oggetti virtuali. Questo è fino ad ora.

Questo studio, che è parte del progetto InteVol, il cui focus è nello sviluppo e nell'implementazione di un sistema per le interazioni con display volumetrici, sta abilitando gli utenti interagiscono in modo naturale con grafica 3D e utilizzare loro capacità innate di visione e manipolazione 3D.

I veri display 3D cambiano Tutto

In il nostro mondo realeTutto è 3D, ed è ciò a cui siamo abituati, ma il mondo virtuale non funziona allo stesso modo. La nostra vista interpreta lo spazio che ci circonda e poi, usando le mani, afferriamo semplicemente gli oggetti e li manipoliamo a nostro piacimento. 

Diversamente, la grafica riprodotta sullo schermo 2D ci fornisce l'occlusione (un oggetto ne blocca la vista e, in quanto tale, simula il realismo nelle visualizzazioni virtuali), le ombre e la relazione distanza-dimensione, ma non può visualizzare la convergenza, la disparità binoculare e l'adattamento del punto focale. 

Dispositivi indossabili come Display montati sulla testa Gli occhiali (HMD), che mostrano informazioni visive direttamente agli occhi dell'utente, forniscono indicazioni di profondità presentando immagini diverse a ciascun occhio. Questo crea una disparità binoculare, ma gli HMD di solito non forniscono convergenza e accomodamento della messa a fuoco, il che significa che gli utenti non riescono a mettere a fuoco correttamente le mani e gli oggetti vicini. 

Gli HMD avanzati stanno attualmente esplorando la possibilità di utilizzare display olografici near-field o con tracciamento oculare per supportare queste capacità. 

Ma di Naturalmente, anche in questo caso, l'utente deve indossare il display, e questo limita la capacità di uno o più utenti di ad appena avvicinarsi a un sistema e iniziare a utilizzarlo.

Un vero display 3D, tuttavia, riproduce la grafica che si può vedere da diverse angolazioni. Tali display non obbligano l'utente a indossare alcun dispositivo, ma forniscono comunque indicazioni visive che i display 2D non forniscono.

Tra le diverse tecnologie 3D, i display volumetrici e gli ologrammi forniscono tutti gli indizi di profondità. Come osservato dallo studio, un display volumetrico è superiore agli ologrammi perché emette punti luminosi da ogni posizione all'interno di un volume. Gli ologrammi, invece, presentano problemi come il clipping e le geometrie proibite.

Attualmente, i display volumetrici vengono categorizzati principalmente in tre modi:

• Tinte Unite
• Travolti
• Spazio libero

L'utente, tuttavia, non può inserire la mano in questi oggetti perché non solo non è fisicamente possibile toccare un oggetto virtuale, perché ciò impedirebbe il funzionamento della levitazione, ma ciò potrebbe anche danneggiare il display o l'utente. 

Per rendere ciò possibile, i ricercatori hanno proposto di sostituire gli attuali diffusori rigidi con display volumetrici spazzati.

Clicca qui per scoprire come la stampa 3D olografica può consentire ai ricercatori di stampare all'interno del corpo umano.

Verso un'interazione virtuale naturale e intuitiva

Ciò che fanno i display volumetrici è che proiettare immagini in modo sincrono ad alta velocitàQueste immagini sono proiettate su un foglio oscillante veloce, Che ha chiamato diffusore. Le proiezioni delle immagini avvengono a diverse altezze, ma la persistenza della nostra visione ci consente di percepirle come un volume completo.

Ora, il problema qui è che i diffusori ottici utilizzati da questi display sono solitamente rigidi. Quando entrano in contatto con le nostre mani durante l'oscillazione, i diffusori potrebbero rompersi. o causarci un danno. In quanto tale, l'interazione viene eseguita indirettamente, utilizzando una tastiera o un mouse 3D.

Quindi, cosa hanno fatto i ricercatori per affrontare questo problema è stato introdotto il concetto FlexiVol. Finanziato dal Consiglio Europeo della Ricerca (ERC), lo studio ha utilizzato un diffusore elastico a posto di uno rigido. 

La modifica dei display volumetrici con un diffusore ottico elastico consente deformazioni senza danneggiare il display o arrecare danno all'utente. Questo significa che gli utenti possono inserire la mano nel volume di rendering e interagire direttamente con la vera grafica 3D sovrapposta nello spazio. Questo fornisce una messa a fuoco coerente, consentendo una migliore percezione della profondità.

A questo scopo, i ricercatori hanno testato diversi materiali per valutarne le proprietà meccaniche e ottiche. L'elastan, noto anche come Spandex, Lycra o Dorlastan, è il materiale più comunemente utilizzato per gli schermi di proiezione elastici, quindi è stato utilizzato anche come punto di partenza per lo studio.

La sfida con i materiali elastici è che sono elastici, il che significa che causano deformazione e, di conseguenza, richiedono una correzione dell'immagine. Quindi, invece di una membrana continua, il team ha deciso di utilizzare una serie di strisce di 20 mm di larghezza per adattarsi al dito. Cosi quando l'utente le spinge, solo le strisce spinte vengono deformate. 

Tutti i tessuti utilizzati nello studio sono stati tagliati al laser in strisce da 200 ×20 mm2 lungo la loro dimensione elastica, con materiali come il silicone polimerizzato su un foglio acrilico con un distanziatore dello spessore desiderato.

Test della risposta umana agli ologrammi toccabili

È stato quindi condotto uno studio sugli utenti per valutare l'usabilità di FlexiVol e confrontarlo con l'interazione diretta tramite mouse 3D.

A questa valutazione hanno preso parte 18 partecipanti, di età compresa tra 20 e 40 anni. Solo due avevano già esperienza con un mouse 3D, mentre alcuni erano appassionati di videogiochi con esperienza con i joystick. Una manciata di loro (cinque) ha visualizzato contenuti su un display volumetrico, ma non ha mai interagito con essi tramite un mouse 3D.

Lo studio dell'utente ha coinvolto tre attività, Selezione, tracciamento e ancoraggio, per valutare la Validità dello spazio di progettazione di FlexiVol. 

I risultati hanno mostrato una preferenza per la loro tecnica di raggiungimento attraverso a 89%, mentre solo due partecipanti hanno scelto la condizione del mouse 3D. Oltre la metà dei partecipanti ha commentato spontaneamente che era “più facile e naturale interagire con le dita”. 

Alla domanda in merito, quattro partecipanti hanno affermato che era "più intuitivo", mentre altri due hanno aggiunto che siamo più "abituati a interagire con le mani". La maggior parte dei partecipanti, nel frattempo, trova divertente raggiungere l'interno del diffusore.

Per quanto riguarda le apprensioni, tutti pensavano che li avrebbe fatti sentire in un certo modo – feriti e infastiditi – ma hanno scoperto che non è stato così. Anzi, quasi tutti i partecipanti hanno menzionato la delicatezza dell'interazione, in contrasto con la loro percezione iniziale di durezza.

Lo studio degli utenti ha inoltre rivelato che tutti i partecipanti tranne uno credevano di ha avuto prestazioni migliori quando completano i compiti usando le mani. Solo sei si sentivano più preciso con il mouse 3D e dodici si sono sentiti più sicuri nell'uso delle mani.

Sebbene il tempo di completamento fosse significativamente più breve utilizzando il metodo reach-through rispetto al mouse 3D, lo studio ha evidenziato un compromesso tra tempo di completamento e precisione. 

Oltre gli schermi: l'impatto futuristico di FlexiVol

Per quanto riguarda i casi d'uso, i partecipanti hanno condiviso l'interesse nell'utilizzarlo per visualizzare progetti 3D e collaborare con gli amici, e per scopi medici come interventi chirurgici, montaggio cinematografico e videogiochi. I partecipanti hanno anche affermato di voler infilare l'intera mano all'interno del volume e afferrare l'oggetto.

Per ora, il diffusore elastico ha permesso al team di introdurre nuovi modi di interagire con la grafica 3D, afferrando e manipolando oggetti virtuali in modo naturale. Ad esempio, è possibile afferrare un oggetto virtuale, come un cubo, tra l'indice e il pollice e spostarlo. Il team ha osservato:

“Display come schermi e dispositivi mobili sono presenti nelle nostre vite per lavorare, imparare o divertirsi. Avere una grafica tridimensionale che può essere manipolato direttamente ha applicazioni in ambito educativo, ad esempio per visualizzare e assemblare le parti di un motore."

Questa innovazione può anche consentire a più utenti di interagire in modo collaborativo senza dover utilizzare visori per la realtà virtuale. Nel mondo reale, questi display volumetrici possono in particolare essere utile nei musei, dove i visitatori possono avvicinarsi e interagire con i contenuti.

Per quanto riguarda i limiti, lo studio menziona la necessità di lungo termine test di fatica e usura, test di materiali avanzati per un dispositivo commerciale FlexiVol, un layout più ergonomico per abbattere richiesta fisica e miglioramento delle dimensioni e della risoluzione del display. 

Nel frattempo, nei loro lavori futuri l'attenzione sarà rivolta alla progettazione di diffusori elicoidali elastici, utilizzando un algoritmo di rendering adattivo che adatta la proiezione in risposta al tocco dell'utente, aggiungendo tecnologie tattili per fornire un feedback tattile nell'intero volume e introducendo la possibilità di inserire altri oggetti nel volume di visualizzazione e di eseguire il rendering della grafica attorno a essi.

Nel complesso, i ricercatori "ritengono che questo semplice ma significativo miglioramento dei display volumetrici crei nuove opportunità per esplorare i vantaggi esclusivi dei display volumetrici e dell'interazione diretta con l'utente".

Imprese Innovative

Società di immersione (IMMR )

Nel campo della tecnologia di visualizzazione 3D, della realtà aumentata (AR) e della realtà virtuale (VR), ci sono diverse aziende che stanno contribuendo a far progredire lo spazio. 

Ad esempio, giganti della tecnologia come Meta Piattaforme (META ) and Apple (AAPL ) lo fanno rispettivamente tramite i visori Oculus e Vision Pro. Microsoft Corporation (MSFT ) sta inoltre investendo in display volumetrici, mentre Alphabet Inc. (GOOGL ) si occupa di visualizzazione 3D, ARCore ed esperienze virtuali.

Oggi lo faremo parlano di Immersion Corporation, specializzata nella tecnologia tattile che consente agli utenti di ricevere feedback tattile tramite il tocco ed è comunemente utilizzato nei dispositivi indossabili, nei sistemi automobilistici, nei giochi e nella realtà virtuale per migliorare l'esperienza utente. 

La tecnologia tattile è un mercato in crescita: si prevede che passerà da 3.30 miliardi di dollari nel 2024 a oltre 9 miliardi di dollari entro il 2032.

Immersion, in questo caso, sviluppa e concede in licenza una gamma di software e IP che coinvolgono appieno il senso del tatto degli utenti durante l'utilizzo di dispositivi digitali. I suoi segmenti includono Immersion e Barnes & Noble Education. I suoi ambiti di applicazione target sono dispositivi indossabili, dispositivi mobili, realtà virtuale e aumentata, videogiochi per console, automotive e medicale. 

Migliori i prodotti offerti dall'azienda includono Tecnologia TouchSense per ottimizzare attuatori e circuiti integrati driver tattili per prestazioni migliori, tecnologia Active Sensing per portare l'aptica a un livello superiore con rilevamento del movimento e tecnologia di controllo intelligente, e tecnologia Kinesthetic e Force Feedback per nuove esperienze utente. 

L'obiettivo di Immersion è consentire il tocco ovunque nel mondo digitale. Attualmente, oltre 3 miliardi di dispositivi utilizzano la sua tecnologia con oltre 150 clienti autorizzati.

Solo l'ultimo anno, l'azienda ha firmato accordi di licenza con tre giganti. In Febbraio, Immersion ha annunciato che ha hanno firmato una licenza con Meta per aiutarli a fornire un'esperienza tattile di alta qualità nei loro dispositivi. In base all'accordo, Immersion metterà a disposizione i propri brevetti per i prodotti hardware, software, VR e gaming dell'azienda di Mark Zuckerberg e delle sue affiliate.

Ciò ha fatto seguito al rinnovo di la sua licenza con Nintendo per continuare fare I brevetti di Immersion sono disponibili per la società di videogiochi e le sue affiliate. A maggio L'anno scorso, lo sviluppatore di tecnologia tattile ha anche rinnovato una licenza con Samsung Electronics per continuare a migliorare le interazioni con i dispositivi e le esperienze software della multinazionale sudcoreana di elettronica di consumo attraverso la sua tecnologia di feedback tattile di alta qualità.

Immersion Corporation ha una capitalizzazione di mercato di 240 milioni di dollari e, al momento della stesura, le sue azioni sono scambiate a 7.41 dollari, in calo di oltre il 15% da inizio anno. A fronte di ciò, l'azienda presenta un utile per azione (TTM) di 2.06, un rapporto prezzo/utili (TTM) di 3.60 e un ROE (TTM) del 33.11%. La società paga un rendimento da dividendi del 2.43%.

A marzo ha pubblicato i risultati finanziari del terzo trimestre dell'anno fiscale 2025, in base a ciò, il fatturato totale è stato $474.8 milioni in i tre mesi conclusi il 31 gennaio 2025.

L'utile (perdita) netto GAAP è stato di 15.5 milioni di dollari, pari a 0.47 dollari per azione diluita, mentre l'utile (perdita) netto non GAAP è stato di 20.8 milioni di dollari, pari a 0.63 dollari per azione diluita. Le spese operative GAAP sono state pari a 79.6 milioni di dollari e quelle non GAAP a 74.2 milioni di dollari.

In questo periodo la società ha restituito oltre 9 milioni di dollari ai propri azionisti attraverso dividendi e riacquisti di azioni.

"L'immersione ha generato una solida performance finanziaria nel trimestre. Continuiamo a essere focalizzato al laser sulla costruzione della nostra attività e sulla creazione di valore azionario a lungo termine."

– Il CEO Eric Singer

L'estate scorsa la società ha acquisito il 42% di Barnes & Noble Education (BNED ), a sua volta, ottenendo il controllo dell'azienda attraverso i cinque membri del consiglio di amministrazione nominati da Immersion. Questa mossa è stata fatta nel tentativo di espandere il business e diversificare la propria offerta nel settore dell'istruzione. Al 31 gennaio 2025, la partecipazione azionaria di Immersion è scesa al 32.3% a causa di ulteriori emissioni di azioni ordinarie della libreria ad azionisti di minoranza.

Ultime notizie su Immersion Corporation

Conclusione 

Gli ologrammi sono una cosa da fantascienza per il tempo più lungo, e mentre sono stati fatti diversi tentativi per farlo it una realtà, interazione diretta con it non è stato raggiunto. Consentendo agli utenti di raggiungere e manipolare naturalmente oggetti virtuali, gli ologrammi tattili possono aiutarci fare un salto trasformativo dai display 3D passivi alle esperienze realmente interattive.

Quindi, lo studio FlexiVol, con la sua capacità di consentire interazioni dirette, amplia i confini delle interfacce virtuali così come dimostra l'efficacia dei diffusori elastici per un'interazione manuale sicura e naturale.

Questo display volumetrico getta le basi per un nuovo standard nell'interaction design 3D, sebbene siano necessari ulteriori progressi nei materiali, nell'aptica e nel rendering adattivo per renderlo commerciale e ridefinire la creatività, la formazione e il lavoro collaborativo. Con ampie possibilità di applicazione in ambito educativo, dell'intrattenimento, della medicina e oltre, questa evoluzione mostra il potenziale per fondere il mondo digitale e quello fisico in modo più fluido che mai.

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