Отаке кіно
Наука розвиває можливості голографії.
Ні, ідеться не про захисні плівки для паспортів і акцизних марок для горілки. Голографія наближається до того, щоб від нерухомих об’ємних зображень перейти до тих, що рухаються. Їх важко буде відрізнити від реальних об’єктів, у тому числі й живих людей.
Ну й кадр!
В останні місяці різні групи вчених зуміли значно просунутися в цьому напрямку. Ще восени професор Нассер Пейгамбарян і його колеги з Університету Аризони (США) створили апаратуру, здатну записувати й передавати голографічне зображення зі швидкістю 1 кадр на 2 секунди.
На відміну від 3D-відео, де глядачі в лівому ряді кінозалу бачать той же стереоефект, що й ті, хто сидить праворуч, голографічний об’єкт можна обійти навкруги, при цьому вигляд його весь час змінюється, ніби він реальний. До голографічного дисплея звідси один логічний крок: зробити так, щоб голограму на пластині можна було швидко стирати й перезаписувати в реальному часі, та ще й за сигналом, переданим ззовні. Такий перехід виявився технічно не менш складним, ніж саме винайдення голографії.
Пристрій Нассера Пейгамбаряна являє собою набір із 16 камер, які знімають тривимірне зображення об’єкта з різних точок. Інформація кодується імпульсним лазерним променем, який перетинається з іншим, «еталонним». У результаті виходить інтерференційна картинка, вона записується на фоторефрактивну полімерну пластинку, освітлюючи яку, можна побачити об’ємне зображення. Згодом старий об’єкт можна стерти, переписавши на його місце нову картинку. Прототип пристрою використовує 10-дюймовий екран, а зараз тестується 17-дюймовий. Демонструючи можливості системи, учені провели відеоконференцію, під час якої голографічне зображення співробітника лабораторії передавалося з Каліфорнії в Аризону.
Звичайно, кадр кожні дві секунди — це ще не рух. Автори винаходу відразу заявили, що швидкість відновлення картинки може бути збільшена. Для цього треба модифікувати барвники в полімері, щоб вони змінювали свій стан швидше, а також перейти до лазерів, які видають більш короткі імпульси з більшою частотою.
Винаходь граючи
І справді, досягнення Нассера Пейгамбаряна незабаром було перевершено. Уже в січні співробітники Массачусетського технологічного інституту на чолі з Майклом Боувом продемонстрували розробку, створену за зовсім іншою технологією. У системі використовується один-єдиний прилад для захоплення відео — камера ігрового інтерфейсу Kinect для консолі Microsoft Xbox, де швидкість відновлення голограми — близько 15 кадрів на секунду! За словами вчених, для збільшення швидкості з 7 до 15 кадрів їм вистачило одного тижня, тому потрібно буде зовсім небагато часу для «прискорення» до 24 і навіть до 30 кадрів на секунду, що створить повну ілюзію руху об’єкта.
Тривимірне зображення формується на базі даних, одержуваних від камер контролера Kinect. Єдина відмінність роботи голографічної системи від звичайного контролера в тому, що для побудови точної тривимірної моделі використовується ефект дифракції світла. Комп’ютер, до якого підключається Kinect, використовує для обробки вхідного потоку даних обчислювальну потужність трьох графічних процесорів, що дозволяє побудувати точну тривимірну модель об’єкта замість примітивної, генерованої стандартним Kinect.
Словом, виявилося, що майже всі деталі системи цілком доступні для покупця будь-якого магазина електроніки. Єдиний компонент експериментального голографічного відео, що поки ніде не продається — власне голографічний дисплей. Зараз група Боува працює над його розробкою. Передбачається, що його собівартість буде не вище $200.
Примара на бойовищі?
Учені багатьох наукових центрів уже вивчають можливості використання цієї нової технології. Найпростіші її застосунки — 3D-відеочати, передача тривимірних голографічних карт, креслень або даних медичних досліджень. Надалі, із поліпшенням якості екранів і збільшенням їхніх розмірів, можна очікувати найфантастичнішого застосування — від появи поруч із вами голографічного співрозмовника до справжнісіньких «примар». Однак поширеною голографічна відеозйомка стане мінімум через кілька років.
Утім, у пресу вже просочилася інформація про військове застосування голографії. Правда, поки в статичному варіанті. Технологію голографічної зйомки й відображення використовували для штабної роботи в американській армії. Техаська компанія Zebra Imaging продавала Пентагону пластикові голографічні карти розміром 61х91 см за ціною від $1 тис. до $3 тис. Роботу було налагоджено: військові відсилали польові дані на комп’ютер компанії, яка створювала голографічні об’ємні карти місць бойових дій в Іраку та Афганістані.
Що ж до нових можливостей, які відкриває об’ємне рухливе відео, то Пентагон уже озвучував ідею розробки голографічної зброї. Передбачається, що вона створюватиме над бойовищем величезні реалістичні об’єкти (наприклад танкову армаду) з метою залякування та деморалізації супротивника.
Тривимірний офіс
Група китайських дослідників із Пекінського телекомунікаційного університету та компанії AFC Technology розробила дослідний зразок тривимірного голографічного дисплея розміром 1,8х1,3 м. Він не потребує використання стереоскопічних окулярів і дозволяє переглядати тривимірне зображення протягом тривалого часу, забезпечуючи чудову якість. Правда, об’єкт на такому екрані поки нерухливий.
Зображення для демонстрації на голографічному дисплеї захоплюється за допомогою 64 цифрових камер, спрямованих на об’єкт під різними кутами, також використовується 64 проектори.
Розміри голографічних екранів для статичних зображень фізично обмежуються тільки кількістю й можливістю використовуваних камер і проекторів. Використовуючи спеціалізоване програмне забезпечення, також можна буде підключити такий дисплей до будь-якої комп’ютерної системи для одержання реального тривимірного робочого середовища.
