徒手操控三维影像?钢铁侠的科幻场景正在成为现实
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在电影《钢铁侠》中,托尼·斯塔克只需要挥挥手,就能对悬浮在空中的三维模型进行旋转、拆解、组合等复杂操作。如今,这种操作在现实中也能实现了!这得益于一种名为“FlexiVol”的新型显示技术。

徒手操控三维影像正在逐渐成为现实  供图/视觉中国

可以互动的三维显示技术

说到三维显示技术,很多人首先会想到全息投影——一种利用光的干涉、衍射等原理生成三维影像的技术。FlexiVol 与全息投影可不一样,它创造出的影像能和人互动,能为用户带来更加丰富的体验。

FlexiVol 之所以能实现三维影像交互,主要依靠以下3 点:

No.1  视觉暂留现象

FlexiVol 生成三维影像的核心原理之一就是视觉暂留现象。视觉暂留现象又称“余晖效应”,是指人眼在接收光信号后,视觉图像并不会随光线的消失而立即消失,而是会短暂保留。例如,在一把圆扇的一面画鸟,另一面画笼子,快速转动扇子时,我们会看到“鸟在笼中”的景象。FlexiVol 正是利用了这一原理,在一个真实的三维空间体内,用无数个快速移动或同时点亮的光点构建出三维发光体。

No.2  弹性扩散条

FlexiVol 利用视觉暂留构建三维影像的方法,其实并不是它的“专利”。在此之前,人们就能依靠扩散器创造出同样的三维影像。只不过,传统扩散器是通过高速振荡投射图像,用户在接触图像时存在损坏设备或划伤手的风险,无法满足用户将手伸到图像内部的愿望。而FlexiVol 创新地将原本硬邦邦的刚性结构换成了特制的弹性扩散条,这种柔性结构允许用户像穿过门帘一样将手伸入三维影像中。更值得一提的是,FlexiVol创造出的三维影像还可以实时进行画面校正。当用户将手伸入其中后,三维影像并不会因为材料的变形而发生改变,可为用户带来更好的视觉体验。

No.3  高性能成像设备

完成了触摸三维影像的愿望,接下来再让这些图像听用户指挥,就能像电影中一样,实现人与三维影像的互动了。为此,FlexiVol 系统集成了一套高速、高精度的成像设备。该系统能够实时追踪用户手部的位置和动作,当用户做出“抓取”“推拉”或“旋转”等动作时,系统会立刻捕捉到这些动作,并驱动计算机实时调整三维影像的状态。所以,准确地说,FlexiVol 并非让用户真正操纵这些三维影像,而是借助高科技模拟出与三维影像交互的体验。即便如此,这种新颖的互动方式也足以给用户留下难忘的回忆。

 电影《钢铁侠》中的场景

FlexiVol技术演示

广泛的应用前景

可以预见,这项支持实时交互的三维成像技术一旦成熟并投入商用,将在多个领域得到广泛应用。

文物展示

如今,三维投影技术已在不少博物馆得到应用。借助这种高科技,观众不仅能看到文物的立体影像,还能欣赏动态画面。例如,在故宫《清明上河图》特展中,观众就能看到在汴河上破浪而行的船只,能听到艄公嘹亮的号子。不过,这些内容通常是预设的。如果FlexiVol 能应用于文物展示,观众就能自主选择观赏角度与内容,不仅提升观展兴趣,也有助于更深入地理解文物。

疾病诊断

全息投影技术已经在医疗领域展示出了价值,尤其在治疗规划和医学影像展示方面,它能将 CT、MRI 等影像数据转化为三维影像,帮助医生更好地了解病症所在和规划治疗路径。未来,FlexiVol 如果能进入医疗领域,将进一步提升医生观察与分析影像的能力。到那时,医生或许能化身“医疗界的钢铁侠”,更有效地帮助患者对抗疾病。

娱乐休闲

FlexiVol 技术发展成熟, 也将为我们的日常生活带来更多精彩。例如,现在我们已经能通过虚拟演唱会感受现场的氛围,享受沉浸式的视听盛宴。而引入FlexiVol 技术后,观众或许还能与歌手进行实时互动,使虚拟演唱会更加贴近真实现场。

除此之外,FlexiVol 还有望应用于教育、建筑等多个领域。期待这项技术为我们的生活带来更多的精彩。

文/ 林宽雨


内容来自:科普江苏

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