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可触摸全息投影重大突破,未来交互新变革

适道 2025-04-29 10:23:32
工业服务
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西班牙纳瓦拉公立大学研究团队于近期成功开发出可触摸全息投影系统。该系统凭借独特设计实现人手直接交互,具有重要应用价值。目前尚处实验室阶段,未来两年计划推出商用版。成果发表在《自然 - 光子学》,引发关注。

西班牙纳瓦拉公立大学的研究团队在三维显示技术领域实现重大突破,成功开发出能够支持人手直接交互的空中全息投影系统。该系统凭借创新的技术,让科幻场景中的“隔空操控”走进现实,为人类的人机交互方式带来全新变革。

此系统的关键在于独特的“振动扩散器”设计。它通过每秒高达 2880 帧的超高速投影技术,搭配高速振动的光学薄片,借助视觉暂留效应在空中构建出可触摸的三维图像。这种设计不但赋予投影图像立体视觉效果,还提供了真实的触觉反馈。

该系统包含超高速投影模块、振动反馈装置和实时交互追踪系统这三个核心组件。投影模块利用特殊的光场调制技术,能在空中精准重建三维物体的光场分布。振动反馈装置通过精确控制的超声波阵列,在用户触碰投影图像时给予相应的触觉感受。实时交互系统则保障用户的每个动作都能即刻得到响应。

在实际测试中,该团队成功实现多样的交互场景。用户能够直接用手“抓住”投影出的三维物体,感受其形状和质地,还能通过手势操作旋转、缩放投影图像,甚至多人能同时与同一全息图像进行交互。这些功能在医疗示教、工业设计等领域都具有重要的应用价值。

与传统全息技术相较,此创新主要体现在三个方面:

一是真正实现空中成像,无需特殊介质或显示屏幕;

二是提供真实触觉反馈,突破传统只能看不能摸的限制;

三是支持多人实时交互,极大拓展应用场景。

研究团队指出,此项技术的潜在应用领域极为广泛。在医疗领域,医生能直接操作三维解剖模型进行手术规划;在教育领域,学生可以亲手触摸分子结构或历史文物模型;在工业设计领域,工程师能够实时调整产品原型。这些应用都将大幅提升工作效率和用户体验。

目前,该系统尚处于实验室阶段,投影尺寸和分辨率有待提升。研究团队正在优化系统架构,计划于未来两年内推出商用版本。随着技术的持续完善,这种可触摸全息投影有望成为下一代人机交互的主流方式。

这一研究成果已发表在最新一期的《自然 - 光子学》期刊上,赢得同行专家的高度赞誉。业界一致认为,这标志着三维显示技术步入全新的发展阶段,将对未来的人机交互模式产生深远影响。

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