هولوگرامهایی که میتوان لمسشان کرد، گرفت و جابهجا کرد – تحولی انقلابی در تعامل فیزیکی با واقعیت ترکیبی (Mixed Reality)
تا همین چند سال پیش، هولوگرامها چیزی بیش از جلوههای ویژه در فیلمهایی مثل «آیرونمن» یا «جنگ ستارگان» نبودند. آنها تصویرهایی بودند از آیندهای دور؛ دنیایی که در آن انسان میتوانست در هوا نمایشگرهای شناور را لمس کند، آنها را بگیرد، بچرخاند یا با اشارهای حذف کند. اما حالا پژوهشی علمی این تخیلها را به واقعیتی نزدیک کرده که دیگر نیازی به بستن هدست یا لمس صفحههای سخت ندارد. برای اولین بار در تاریخ فناوری، محققان توانستهاند نوعی هولوگرام سهبعدی طراحی کنند که میتوان آن را با دستان خالی لمس کرد، فشرد و حتی جابهجا نمود، بدون آنکه سیستم آسیب ببیند یا تصویر از هم بپاشد.
تاریخچهای کوتاه از هولوگرام و فناوری حجمی (Volumetric Display)
واژه «هولوگرام» از ترکیب دو واژه یونانی «هولوس» (holos بهمعنای «تمامی» یا «کامل») و «گرام» (gramma بهمعنای «نوشته» یا «طرح») گرفته شده. نخستینبار در دههٔ ۱۹۴۰ میلادی، فیزیکدان مجارستانی دنیس گابور (Dennis Gabor) مفهومی از ثبت تصویری سهبعدی با کمک تداخل نور ارائه داد که بعدها او را به دریافت جایزه نوبل در سال ۱۹۷۱ رساند. اما تحقق کامل هولوگرامها به معنای امروزی، با ورود لیزر در دهه ۶۰ ممکن شد.
در سالهای اخیر، نمایشگرهای حجمی (Volumetric Displays) جایگاه ویژهای در پژوهشهای بصری پیدا کردهاند. این سیستمها به جای فریب چشم با توهم عمق، در واقع تصویر را بهصورت فیزیکی در فضا میسازند. اما همیشه یک مانع بزرگ وجود داشت: نمیشد به این تصاویر دست زد، چون صفحات نوسانگر یا پخشکنندههای تصویر صُلب بودند و تماس با آنها خطرناک یا مخرب بود.
پژوهشی تازه؛ لمس هولوگرام بدون خطر
در پژوهشی که در تاریخ ۶ مارس ۲۰۲۵ روی سامانهٔ «HAL open archive» منتشر شد، گروهی از دانشمندان توانستهاند با استفاده از یک مادهٔ کشسان (Elastic Material)، این مانع تاریخی را از میان بردارند. در این فناوری جدید، یک پخشکنندهٔ انعطافپذیر جایگزین سطح نوسانگر سخت شده است. این پخشکننده که هنوز جنس دقیقش اعلام نشده، به کاربران این امکان را میدهد که مستقیماً با تصویر سهبعدی تعامل داشته باشند؛ مثلاً بتوانند یک مکعب نوری را در هوا گرفته، حرکت دهند و بچرخانند.
در ویدیویی که از این پژوهش منتشر شده، میتوان دید که کاربر با دست خود وارد تصویر میشود و آن را به شکل فیزیکی میگیرد. این نخستینبار است که چنین سطحی از تعامل انسانی با گرافیک سهبعدی ممکن شده است.
چطور کار میکند؟ راز درون نوسانگر کشسان
در ساخت هولوگرامهای حجمی، نیاز به تاباندن هزاران تصویر بهصورت همزمان روی یک سطح خاص داریم. این سطح در واقع صفحهایست که با نوسان بسیار سریع خود، تصاویر مختلف را در ارتفاعهای گوناگون بازتاب میدهد و یک نمای سهبعدی کامل شکل میگیرد. مشکل آنجاست که اگر این صفحه سخت باشد، تماس دست با آن میتواند باعث شکستگی یا آسیب شود.
اینجاست که استفاده از مادهای انعطافپذیر، انقلابی محسوب میشود. اما این کار خودش یک چالش جدید هم به همراه دارد: مادهٔ نرم هنگام لمس، تغییر شکل میدهد و تصویر ممکن است به هم بخورد. برای حل این مشکل، پژوهشگران از الگوریتمهای پیشرفته برای «تصحیح تصویر» استفاده کردهاند تا هنگام لمس، همچنان شکل هولوگرام بهدرستی حفظ شود.
کاربردهایی فراتر از سرگرمی: آموزش، موزهها، کار تیمی
هرچند ممکن است در نگاه اول این فناوری بیشتر به درد بازیهای واقعیت افزوده بخورد، اما دامنهٔ کاربرد آن بسیار وسیعتر است. از آموزش مهندسی گرفته تا جلسات تیمی و بازدید از موزهها، هرجا که نیاز به نمایش سهبعدی و تعامل فیزیکی باشد، این فناوری میتواند جایگزینی شگفتانگیز برای صفحهنمایشهای مسطح امروزی باشد.
برای نمونه، تصور کنید دانشآموزی در حال یادگیری عملکرد موتور خودرو باشد. او میتواند قطعات موتور را با دست بردارد، کنار هم بگذارد و عملکرد آن را از زوایای مختلف بررسی کند. یا در یک موزه، بازدیدکنندگان بتوانند آثار باستانی دیجیتالیشده را لمس کنند و بدون نیاز به راهنمای دیجیتال، با آنها ارتباط بگیرند.
تعامل بدون هدست؛ تجربهای انسانیتر
یکی از جذابترین ویژگیهای این سیستم جدید این است که برخلاف اکثر ابزارهای واقعیت افزوده یا مجازی، نیازی به پوشیدن هدست یا عینک نیست. نمایشگر بهگونهای طراحی شده که چندین نفر بتوانند همزمان و در فضای واقعی، با آن کار کنند. این یعنی فناوری بهجای دورتر کردن انسان از واقعیت، او را در مرکز تعامل نگه میدارد و تجربهای طبیعیتر و شهودیتر به ارمغان میآورد.
جمعبندی: در آستانه انقلابی بصری
پژوهش تازه درباره هولوگرامهای لمسی، فقط یک دستاورد فناورانه نیست؛ نشانهایست از نزدیکتر شدن انسان به آیندهای که در آن مرز میان واقعیت و تصویر محو میشود. با نمایشگرهایی که میشود لمسشان کرد، کارکردهای آموزش، طراحی صنعتی، ارتباطات انسانی و حتی هنر، وارد مرحلهای تازه خواهد شد. البته این فناوری هنوز در مرحلهٔ آزمایشیست، اما مسیر آن روشن است: لمس آینده، حالا دیگر فقط یک استعاره نیست.
منبع: livescience
مطالب مرتبط
