24 ما هو الهولوجرام المجسم . الهولوغرام لكيفية عمله. المستقبل على عتبة داركم
ما هو الهولوغرام؟
على الرغم من حقيقة أن مفهوم الهولوغرام في عصرنا قد اكتسب دلالة بعض التعويذة الغامضة المصممة لشرح كل شيء وكل شخص، فإن ظاهرة الهولوغرافيا نفسها بسيطة للغاية.
أولاً، يجب أن تتعرف على ما يسمى بالموجات الدائمة. تحدث عندما تتفاعل (تتداخل) موجات متنقلة لها نفس التردد. يمكن ملاحظة هذه الظاهرة بسهولة على سطح الماء المثار بواسطة الهزاز في عدة نقاط. وهناك تظهر التموجات بنمط مستقر للغاية تتشكل من مناطق ذات حركات رأسية مكثفة (العقد المضادة)، تفصل بينها خطوط من الماء الهادئ (العقد). إن تزامن ترددات الموجات المتنقلة ضروري على وجه التحديد حتى تظل العقد المضادة في نفس المكان. ولهذا السبب يطلق عليهم الموجات الدائمة. يؤدي أدنى عدم تطابق في التردد إلى فقدان النمط للاستقرار.
وبما أن الضوء له طبيعة موجية، فإنه يظهر أيضًا تداخلًا. مع اختراع الليزر، ظهرت مصادر موثوقة للإشعاع المتماسك أحادي اللون، أي عندما يوصف الضوء بموجة ذات تردد محدد بوضوح، وتظل دون تغيير لفترة طويلة.
الشكل.G.1 الهولوغرام-1.للحصول على الصور المجسمة، يتم استخدام العديد من المخططات المختلفة، السمة المشتركة بينها هي شعاع ليزر واحد، مقسم إلى قسمين. النصف الأول، الذي يسمى الشعاع المرجعي (المسمى T في الشكل G.1)، يضيء لوحة التصوير الفوتوغرافي دون عائق. النصف الثاني، المسمى شعاع الجسم (S)، يضيء الجسم وفقط بعد التشتت عليه يضرب نفس لوحة التصوير الفوتوغرافي.
وبسبب تداخل هذين الشعاعين المتماسكين، يظهر نظام من الموجات الكهرومغناطيسية الدائمة في الفراغ الموجود بين الجسم واللوحة. تضيء بطاناتها المادة الفوتوغرافية، بينما تتركها عقدها دون تغيير. بعد التطوير، تصبح هذه اللوحة صورة ثلاثية الأبعاد.
وبالتالي، فإن شرط التماسك ضروري فقط لضمان عدم تشويش نمط الموجات الدائمة أثناء التعرض. إذا أمكن إجراء التعريض على الفور، فلن تكون هناك حاجة إلى استخدام الليزر. ومن ثم فإن أي لوحة فوتوغرافية مكشوفة سوف يتبين أنها عبارة عن صورة ثلاثية الأبعاد، لأننا نعيش في وسط محيط من الإشعاع الكهرومغناطيسي المتداخل. فقط نمط هذا التداخل هو المتغير للغاية، لذلك ليس من الممكن الحصول على بصمة واضحة له على المستحلب الفوتوغرافي.
يوضح الشكلان G.1 وG.2 الموضحان هنا حالتين.
الأول، عندما تظل حزم المرجع والكائن متطابقة (لا يوجد كائن ثلاثي الأبعاد). ثم تبقى جبهات موجات الضوء في كلا الشعاعين دون إزعاج ويمكن تصويرها بشكل تقليدي على أنها خطوط مستقيمة متوازية. عندما يتدخلون، سوف ينتجون نظامًا من الخطوط السوداء والبيضاء المتوازية. وكما هو معروف من تجارب يونج الكلاسيكية، يتم إنشاء هذا النظام من الخطوط بواسطة مصدرين للضوء النقطيين.
وفي الحالة الثانية، كان شعاع الجسم (S) مبعثرًا بواسطة الجسم. ولذلك تتشوه جبهات الموجات الضوئية فيه. يظهر نمط غير منتظم على الصورة المجسمة لا علاقة له بصورة الجسم. صحيح أنه من خلال المعالجة الإحصائية، حتى في ظل هذه الفوضى، من الممكن تحديد عدد من الأنماط.
تبدأ المتعة عندما يتم تشعيع الصورة ثلاثية الأبعاد الناتجة مرة أخرى باستخدام شعاع مرجعي (إجراء "الاسترداد"). في هذه الحالة، هناك حاجة إلى إشعاع الليزر فقط لتشعيع الصور المجسمة ثنائية الأبعاد. يمكن تشعيع الأشكال ثلاثية الأبعاد، التي يتجاوز فيها سمك المستحلب عدة أطوال موجية من الإشعاع، بالضوء الأبيض العادي.
وفي نفس اللحظة تظهر صورة ثلاثية الأبعاد للجسم أمام الراصد. بالنسبة للصور المجسمة ثنائية الأبعاد فهي بالأبيض والأسود، وبالنسبة للصور ثلاثية الأبعاد فهي ملونة! من خلال التحرك إلى اليسار واليمين، يمكن للمراقب رؤية الجانب الخلفي من الجسم إلى حد ما. وهذا وحده سيكون كافيا للبهجة. لكن الصور المجسمة لها العديد من الخصائص الرائعة الأخرى.
منذ فيلم حرب النجوم، نتذكر المؤثرات الخاصة المذهلة مع الظهور المفاجئ للسفن الفضائية والمخلوقات الخيالية المختلفة. مع مرور الوقت، لجأ مخرجو الأفلام بشكل متزايد إلى المؤثرات الخاصة الجديدة ودللونا، نحن مشاهديهم، بها، واليوم لم يعد بإمكاننا تخيل فيلم واحد بدونها.
لكن يمكننا أن نقول بثقة أن المستقبل الموصوف في أحداث الأفلام قد وصل بالفعل. وليس في أي عوالم بعيدة غزاها فرسان الجيداي، ولكن في واقعنا. قريبًا، ستحتفل أول صورة ثلاثية الأبعاد تم اختراعها بالذكرى السبعين لتأسيسها. سنتحدث عن ماهية هذه التكنولوجيا أدناه.
مفاهيم أساسية
الهولوغرافيا، كلمة مشتقة من اللغة اليونانية وتعني التمثيل الكامل، هي طريقة تصوير خاصة تعتمد مبدأها على المسح بالليزر لجسم ما من أجل استعادته بأكبر قدر ممكن من الوضوح في شكل ثلاثي الأبعاد.
عند تسجيل إسقاط ثلاثي الأبعاد، في مكان معين في الفضاء، يبدو أن موجتين مضبوطتين، تتشكلان من انقسام شعاع الليزر نفسه. تأتي الموجة، التي تسمى الموجة المرجعية، من المصدر، والموجة، التي تسمى موجة الكائن، تنعكس من النموذج الذي يتم مسحه ضوئيًا. يتم تثبيت مستوى حساس في نفس المكان، والذي سيطبع على نفسه بنية الخطوط التي تميز تداخل الموجات.
يحدث نفس الشيء تقريبًا عند استخدام أبسط فيلم فوتوغرافي. لكن في حالتها، تظهر الصورة الناتجة على الورق، بينما مع الصورة ثلاثية الأبعاد عليك القيام بالأشياء بشكل مختلف. من أجل الحصول على نسخة حجمية دقيقة من الكائن الممسوح ضوئيًا، ما عليك سوى التأثير على لوحة التصوير الفوتوغرافي بموجة من النوع المرجعي. وبعد ذلك سيرى المشاهد صورة ظلية خفيفة للكائن الممسوح ضوئيًا في الفضاء.
افتتاح
تم إنتاج أول عرض ثلاثي الأبعاد في عام 1947. فعل دينيس جابور ذلك في سلسلة دراساته حول زيادة دقة المجهر الإلكتروني. كما صاغ كلمة الهولوغرام، لذلك أراد أن يصف المراسلات الضوئية الكاملة للكائن المحاكى مع الأصل. كانت الصورة ثلاثية الأبعاد التي تم الحصول عليها أثناء التجربة ذات نوعية رديئة للغاية. وكان للمعدات التي تستخدم المصابيح ذات الطيف الضوئي الضيق للغاية تأثير. ولكن، بشكل عام، كانت التجربة بلا شك ناجحة، ولهذا حصل العالم على جائزة نوبل في عام 1971.
عندما تم اختراع نوعين من الليزر في عام 1960، بدأت تقنية التصوير المجسم في التطور بسرعة. وسرعان ما أنشأ عالم من روسيا، يوري دينيسيوك، خوارزمية لتسجيل الصور المجسمة ثنائية الأبعاد المنعكسة على اللوحات، والتي من خلالها كان من الممكن التسجيل بأعلى جودة.
تطوير الصناعة
أصبح العالم لويد كروس في عام 1977 هو مؤلف برنامج تعدد الإرسال الشهير، أو الصور ثلاثية الأبعاد المعروفة في عصرنا. الفرق الرئيسي بينه وبين الصور المجسمة الأخرى هو أن الجسم يتكون من العديد من الزوايا المحددة التي لا يمكن رؤيتها إلا من الزاوية اليمنى. يحرم هذا النهج الكائن من المنظر العمودي (أي أننا لا نستطيع رؤية الصورة ثلاثية الأبعاد من الأسفل أو من الأعلى)، ولكن الآن حجم الشكل المسقط نفسه لا يقتصر على طول موجة الليزر. في السابق، كان هذا يحد من العرض إلى بضعة أمتار كحد أقصى.
بفضل هذه الإنجازات، يمكنك الآن مغادرة الواقع اليومي بأمان والانغماس في عالم الحكاية الخيالية من خلال إنشاء صور ثلاثية الأبعاد لشخصيات وأشياء جديدة. للحصول على أي كائن، ما عليك سوى إنشائه على جهاز الكمبيوتر الخاص بك وحفظه بالملف المطلوب. تتفوق تقنية التصوير المجسم متعدد الإرسال على جميع التقنيات الأخرى من حيث إمكانياتها، ولكنها لا تزال أقل قليلاً من حيث واقعية الصورة.
ناقلات المعلومات
من أجل تخزين المعلومات حول الصورة المجسمة الممسوحة ضوئيًا، يتم استخدام ألواح بروميد الفضة. تتيح لك هذه المادة الحصول على صورة عالية الجودة للغاية، بدقة 500 سطر لكل 1 سم. غالبًا ما يتم استخدام قواعد مصنوعة من الجيلاتين ثنائي الكروم، مما يسمح لك بعرض نماذج عالية الجودة تكرر النموذج الأصلي بالكامل تقريبًا. .
هناك أيضًا خيار يتم فيه التسجيل باستخدام بلورات الهاليد القلوية. في الآونة الأخيرة، أصبح تسجيل الصور المجسمة باستخدام مواد فوتوبوليمر شائعًا بشكل متزايد. يتم رش خليط من مساحيق فوتوبوليمر على لوح زجاجي. أجهزة التسجيل المبنية على هذا الأساس أرخص، لكن جودة الصورة تعاني.
الهولوغرافيا في منزلنا
بفضل التطور السريع للتكنولوجيا، أصبح أي منا اليوم قادرًا على تسجيل صورة ثلاثية الأبعاد جيدة جدًا في المنزل، دون الحاجة إلى معدات باهظة الثمن. كل ما عليك فعله هو تركيب حامل ثلاثي القوائم سيوضع عليه الليزر ولوحة التصوير الفوتوغرافي وما سنقوم بمسحه ضوئيًا.
من أجل إنشاء سجل لكائن ما، حتى مؤشر ليزر بسيط مناسب. عندما نضبط تركيز مؤشر الليزر، فإنه يبدأ في التصرف كمصباح يدوي بسيط، يضيء اللوحة والجزء الذي يقف خلفها. يجب تثبيت زر مؤشر الليزر في وضع التشغيل، حيث يمكنك استخدام مشبك غسيل أو مشبك آخر.
لكن مثل هذه الرقصات لم تعد ضرورية؛ إذ يوجد الآن هاتف ذكي قادر على عرض الصور المجسمة "تاكي 1" وقد ظهر في عام 2014. يمكن من بنات أفكار العلامة التجارية Estar Technology مراقبة موضع عيون المستخدم من خلال نظام أجهزة الاستشعار وكاميرا أمامية، وإعادة إنتاج كائنات ثلاثية الأبعاد لا تتطلب أي نظارات لمشاهدتها.
23 نوفمبر 2012
شركة لطيفة التفاعلية
أستمر في تلبية طلبات أصدقائي منذ الشهر، فالشهر يقترب بالفعل من نهايته، وما زلت بعيدًا عن الانتهاء من قائمة أسئلتكم. اليوم نقوم بتحليل ومناقشة واستكمال المهمة trudnopisaka :
تقنيات إنشاء صور ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد. هل هي مبهمة؟ كيف يمكن مقارنة تكاليف الطاقة اللازمة لإنشائها؟ ما هي آفاق التنمية؟
يعتمد التصوير المجسم على ظاهرتين فيزيائيتين: حيود وتداخل موجات الضوء.
الفكرة الفيزيائية هي أنه عندما يتم تراكب شعاعين ضوئيين، في ظل ظروف معينة، يظهر نمط التداخل، أي أن الحد الأقصى والحد الأدنى لكثافة الضوء يظهران في الفضاء (وهذا مشابه لكيفية تشكيل نظامين من الموجات على الماء، عند تقاطعهما) بالتناوب الحد الأقصى والحد الأدنى من موجات السعة). ولكي يكون نمط التداخل هذا مستقرا للوقت اللازم للرصد وتسجيله، يجب أن تكون موجتا الضوء متناسقتين في المكان والزمان. تسمى هذه الموجات المتسقة متماسكة.
إذا التقت الموجات في الطور، فإنها تضاف إلى بعضها البعض وتنتج موجة ناتجة بسعة تساوي مجموع سعاتها. إذا التقيا في الطور المضاد، فسوف يلغي كل منهما الآخر. بين هذين الموقفين المتطرفين، لوحظت حالات مختلفة لإضافة الموجة. إن الإضافة الناتجة لموجتين متماسكتين ستكون دائمًا موجة واقفة. أي أن نمط التداخل سيكون مستقرًا بمرور الوقت. تكمن هذه الظاهرة في إنتاج وإعادة بناء الصور المجسمة.
لا تتمتع مصادر الضوء التقليدية بدرجة كافية من التماسك لاستخدامها في التصوير المجسم. لذلك، فإن اختراع مولد الكم البصري أو الليزر في عام 1960، وهو مصدر مذهل للإشعاع يتمتع بالدرجة اللازمة من التماسك ويمكنه إصدار طول موجي واحد بدقة، كان حاسمًا في تطويره.
أثناء دراسة مشكلة تسجيل الصور، توصل دينيس جابور إلى فكرة رائعة. جوهر تنفيذه هو على النحو التالي. إذا تم تقسيم شعاع من الضوء المتماسك إلى قسمين وتم إضاءة الجسم المسجل بجزء واحد فقط من الشعاع، وتوجيه الجزء الثاني إلى لوحة فوتوغرافية، فإن الأشعة المنعكسة من الجسم سوف تتداخل مع الأشعة الساقطة مباشرة على اللوحة من مصدر الضوء. كان شعاع الضوء الساقط على اللوحة يسمى الشعاع المرجعي، وكان الشعاع المنعكس أو المار عبر الجسم يسمى شعاع الكائن. وبالنظر إلى أن هذه الحزم يتم الحصول عليها من نفس مصدر الإشعاع، يمكنك التأكد من أنها متماسكة. في هذه الحالة، سيكون نمط التداخل المتكون على اللوحة ثابتًا مع مرور الوقت، أي. يتم تشكيل صورة للموجة الدائمة.
نمط التداخل الناتج هو صورة مشفرة تصف الكائن كما هو مرئي من جميع النقاط الموجودة على لوحة التصوير الفوتوغرافي. تخزن هذه الصورة معلومات حول كل من سعة ومرحلة الموجات المنعكسة من الجسم، وبالتالي تحتوي على معلومات حول الجسم ثلاثي الأبعاد (الحجمي).
يمتلك التسجيل الفوتوغرافي لنمط التداخل لموجة الكائن والموجة المرجعية خاصية استعادة صورة الكائن إذا تم توجيه الموجة المرجعية إلى مثل هذا التسجيل مرة أخرى. أولئك. عندما تضيء الصورة المسجلة على اللوحة بواسطة الشعاع المرجعي، سيتم استعادة صورة الكائن، والتي لا يمكن تمييزها بصريًا عن الصورة الحقيقية. إذا نظرت من خلال اللوحة من زوايا مختلفة، يمكنك رؤية صورة منظورية للكائن من جوانب مختلفة. بالطبع، لا يمكن أن تسمى لوحة الصور الفوتوغرافية التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة المعجزة صورة فوتوغرافية. هذه صورة ثلاثية الأبعاد.
في عام 1962، حصل آي. ليث وجي. أوباتنيكس على أول صور ثلاثية الأبعاد لأجسام حجمية مصنوعة باستخدام الليزر. يتم استخدام المخطط الذي اقترحوه في كل مكان في التصوير المجسم البصري:
يتم توجيه شعاع من إشعاع الليزر المتماسك إلى مرآة شفافة، ويتم من خلالها إنتاج شعاعين - شعاع كائن وشعاع مرجعي. يتم توجيه الشعاع المرجعي مباشرة إلى لوحة التصوير الفوتوغرافي. يضيء شعاع الكائن الكائن الذي يتم تسجيل الصورة ثلاثية الأبعاد له. شعاع الضوء المنعكس من الجسم - شعاع الجسم - يضرب لوحة التصوير الفوتوغرافي. في مستوى اللوحة، يشكل شعاعان - الجسم والحزم المرجعية - نمط تداخل معقد، والذي، بسبب تماسك شعاعي الضوء، يظل دون تغيير بمرور الوقت وهو صورة لموجة ثابتة. كل ما تبقى هو تسجيله بالطريقة الفوتوغرافية المعتادة.
حفل موسيقي ياباني مع صورة ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد Hatsune Miku
إذا تم تسجيل صورة ثلاثية الأبعاد في وسط حجمي معين، فإن نموذج الموجة الدائمة الناتج يستنسخ بشكل لا لبس فيه ليس فقط السعة والمرحلة، ولكن أيضًا التركيب الطيفي للإشعاع المسجل عليه. كان هذا الظرف هو الأساس لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد (حجمية) ثلاثية الأبعاد.
يعتمد تشغيل الصور المجسمة الحجمية على تأثير حيود براغ. ونتيجة لتداخل الموجات المنتشرة في مستحلب ذو طبقة سميكة، تتشكل مستويات مضاءة بضوء ذي كثافة أعلى. بعد تطوير الصورة الثلاثية الأبعاد، تتشكل طبقات من السواد على الأسطح المكشوفة. ونتيجة لذلك، يتم إنشاء ما يسمى بطائرات براغ، والتي لها خاصية عكس الضوء جزئيًا. أولئك. يتم إنشاء نمط تداخل ثلاثي الأبعاد في المستحلب.
توفر هذه الصورة الثلاثية الأبعاد ذات الطبقة السميكة إعادة بناء فعالة لموجة الكائن، بشرط أن تظل زاوية سقوط الحزمة المرجعية دون تغيير أثناء التسجيل وإعادة البناء. كما لا يجوز تغيير الطول الموجي للضوء أثناء عملية الترميم. تتيح هذه الانتقائية لصورة ثلاثية الأبعاد للإرسال الحجمي إمكانية تسجيل ما يصل إلى عدة عشرات من الصور على اللوحة، مما يؤدي إلى تغيير زاوية سقوط الشعاع المرجعي أثناء التسجيل وإعادة البناء، على التوالي.
يشبه نظام التسجيل لنقل الصور المجسمة الحجمية مخطط Leith-Upatnieks للصور المجسمة ثنائية الأبعاد.
عند إعادة بناء صورة ثلاثية الأبعاد حجمية، على عكس الصور ثلاثية الأبعاد المسطحة، يتم تشكيل صورة واحدة فقط بسبب انعكاس شعاع إعادة البناء من الصورة ثلاثية الأبعاد في اتجاه واحد فقط، تحدده زاوية براغ.
يتم تسجيل الصور المجسمة الحجمية العاكسة باستخدام مخطط مختلف. تعود فكرة إنشاء هذه الصور المجسمة إلى Yu.N Denisyuk. ولذلك فإن المجسمات من هذا النوع تعرف باسم صانعها.
يتم تشكيل أشعة الضوء المرجعية والكائنية باستخدام مقسم وتوجيهها من خلال مرآة إلى اللوحة من كلا الجانبين. تضيء موجة الكائن لوحة التصوير الفوتوغرافي من جانب طبقة المستحلب، وتضيء الموجة المرجعية لوحة التصوير الفوتوغرافي من جانب الركيزة الزجاجية. في ظل ظروف التسجيل هذه، تكون مستويات Bragg موازية تقريبًا لمستوى لوحة التصوير الفوتوغرافي. وبالتالي، يمكن أن يكون سمك الطبقة الضوئية صغيرًا نسبيًا.
في الرسم البياني الموضح، يتم إنشاء موجة كائن من صورة ثلاثية الأبعاد للإرسال. أولئك. أولاً، يتم تصنيع الصور المجسمة للإرسال العادي باستخدام التقنية الموضحة أعلاه، ثم من هذه الصور المجسمة (والتي تسمى الصور المجسمة الرئيسية) يتم تصنيع الصور المجسمة Denisyuk في وضع النسخ.
الخاصية الرئيسية للصور المجسمة الانعكاسية هي القدرة على إعادة بناء الصورة المسجلة باستخدام مصدر ضوء أبيض، مثل المصباح المتوهج أو الشمس. خاصية لا تقل أهمية هي انتقائية اللون للصورة ثلاثية الأبعاد. وهذا يعني أنه عند استعادة الصورة بالضوء الأبيض، سيتم استعادتها باللون الذي تم تسجيلها به. على سبيل المثال، إذا تم استخدام ليزر روبي للتسجيل، فستكون الصورة المعاد بناؤها للكائن باللون الأحمر.
صورة ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد فريدة من نوعها في العلكة!
وفقا لخاصية انتقائية اللون، من الممكن الحصول على صورة ثلاثية الأبعاد ملونة لكائن ما، والتي تنقل لونه الطبيعي بدقة. للقيام بذلك، من الضروري مزج ثلاثة ألوان عند تسجيل صورة ثلاثية الأبعاد: الأحمر والأخضر والأزرق، أو تعريض لوحة التصوير الفوتوغرافي لهذه الألوان بالتتابع. صحيح أن تقنية تسجيل الصور المجسمة الملونة لا تزال في المرحلة التجريبية وستتطلب جهودًا وتجارب كبيرة. يُذكر أن الكثير ممن زاروا معارض الهولوغرام غادروا وهم على ثقة تامة بأنهم شاهدوا صوراً ملونة ثلاثية الأبعاد!
يبدو أن تكنولوجيا الاتصالات التي تستخدم الصور المجسمة الحجمية، والتي تم وصفها لأول مرة في حرب النجوم قبل 30 عامًا، أصبحت حقيقة واقعة. في عام 2010، تمكن فريق من علماء الفيزياء من جامعة أريزونا من تطوير تقنية لنقل وعرض الصور المتحركة ثلاثية الأبعاد في الوقت الفعلي. يطلق المطورون المقيمون في أريزونا على عملهم نموذجًا أوليًا لـ "التواجد عن بعد ثلاثي الأبعاد ثلاثي الأبعاد". في الواقع، تمثل التكنولوجيا المعروضة اليوم أول نظام عملي ثلاثي الأبعاد في العالم لنقل صور ثلاثية الأبعاد حقًا دون الحاجة إلى نظارات مجسمة.
يقول مدير الأبحاث ناصر بيغامباريان: "يعني الحضور الثلاثي الأبعاد عن بعد أنه يمكننا تسجيل صورة ثلاثية الأبعاد في مكان واحد وعرضها ثلاثية الأبعاد عبر صورة ثلاثية الأبعاد في مكان آخر على بعد عدة آلاف من الكيلومترات. ويمكن أن يتم العرض في الوقت الفعلي".
لإنشاء تأثير التثبيت الافتراضي (صورة ثلاثية الأبعاد) لكائن ما، يتم تمديد شبكة عرض خاصة في موقع التثبيت. يتم الإسقاط على الشبكة باستخدام جهاز عرض فيديو يقع خلف هذه الشبكة على مسافة 2-3 أمتار. من الناحية المثالية، يتم تمديد شبكة العرض فوق هيكل الجمالون، وهو مبطن بالكامل بنسيج داكن لتغميق التأثير وتعزيزه. يتم إنشاء ما يشبه المكعب الداكن، في المقدمة التي تتكشف صورة ثلاثية الأبعاد. من الأفضل أن تتم الأحداث في ظلام دامس، فلن يكون المكعب الداكن والشبكة مرئيين، بل مجرد صورة ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد!
أنظمة العرض ثلاثية الأبعاد الحالية قادرة على إنتاج صور ثلاثية الأبعاد ثابتة ذات عمق ودقة ممتازين، أو صور ديناميكية، ولكن لا يمكن رؤيتها إلا من زاوية معينة وبشكل رئيسي من خلال نظارات مجسمة. وتجمع التكنولوجيا الجديدة بين مزايا كلتا التقنيتين، لكنها تفتقر إلى الكثير من عيوبهما.
يوجد في قلب النظام الجديد بوليمر فوتوغرافي جديد تم تطويره بواسطة Nitto Denko، وهو مختبر أبحاث المواد الإلكترونية ومقره كاليفورنيا.
في النظام الجديد، يتم تسجيل صورة ثلاثية الأبعاد بواسطة كاميرات متعددة تلتقط الجسم من مواقع مختلفة ثم يتم تشفيرها في تدفق بيانات ليزر رقمي فائق السرعة يقوم بإنشاء بكسلات ثلاثية الأبعاد (hogels) على البوليمر. الصورة نفسها هي نتيجة الانكسار البصري لأشعة الليزر بين طبقتين من البوليمر.
يحتوي النموذج الأولي للجهاز على شاشة أحادية اللون مقاس 10 بوصات، حيث يتم تحديث الصورة كل ثانيتين - ببطء شديد لإنشاء وهم الحركة السلسة، ولكن لا تزال هناك ديناميكيات هنا. بالإضافة إلى ذلك، يقول العلماء أن النموذج الأولي المعروض اليوم هو مجرد مفهوم، وفي المستقبل، سيعمل العلماء بالتأكيد على إنشاء تيار كامل الألوان وسريع التحديث يخلق صورًا ثلاثية الأبعاد طبيعية ثلاثية الأبعاد وتتحرك بسلاسة.
ويتوقع البروفيسور بيجامباريان أنه في غضون 7 إلى 10 سنوات، قد تظهر أول أنظمة اتصالات الفيديو ثلاثية الأبعاد في منازل المستهلكين العاديين. يقول المطور: "إن التكنولوجيا التي تم إنشاؤها مقاومة تمامًا للعوامل الخارجية، مثل الضوضاء والاهتزازات، لذا فهي مناسبة أيضًا للتنفيذ الصناعي".
تركيب ثلاثي الأبعاد ثلاثي الأبعاد AGP
يقول مؤلفو التطوير أن أحد أكثر مجالات التطوير واقعية وواعدة هو التطبيب عن بعد. ويقول الباحثون: "سيكون الجراحون من مختلف البلدان حول العالم قادرين على استخدام التكنولوجيا لمراقبة العمليات في الوقت الفعلي بثلاثة أبعاد والمشاركة في العملية". "النظام بأكمله مؤتمت بالكامل ويتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر. ويتم تشفير إشارات الليزر نفسها ونقلها، ويكون جهاز الاستقبال قادرًا على عرض الصورة بنفسه."
وآخر الأخبار من عام 2012 حول هذا الموضوع:
تقنيات إنشاء صور ثلاثية الأبعاد، والتي "تنمو مثل الفطر" في الآونة الأخيرة، والتي تتجسد في شكل شاشات تلفزيون ثلاثية الأبعاد وشاشات الكمبيوتر، لا تخلق في الواقع صورة ثلاثية الأبعاد كاملة. بدلاً من ذلك، بمساعدة النظارات المجسمة أو الحيل الأخرى، يتم إرسال صور مختلفة قليلاً إلى عين كل شخص، ويقوم دماغ المشاهد بربطها معًا في الرأس في شكل صورة ثلاثية الأبعاد. مثل هذا "العنف" على حواس الإنسان وزيادة الحمل على الدماغ يسبب إجهاد العين والصداع لدى بعض الناس. لذلك، من أجل صنع تلفزيون حقيقي ثلاثي الأبعاد، هناك حاجة إلى تقنيات قادرة على إنشاء صور حقيقية ثلاثية الأبعاد، وبعبارة أخرى، أجهزة عرض ثلاثية الأبعاد. لقد تمكن الناس منذ فترة طويلة من إنشاء صور ثلاثية الأبعاد ثابتة عالية الجودة، ولكن عندما يتعلق الأمر بالصور الثلاثية الأبعاد المتحركة، هناك مشاكل كبيرة.
قام باحثون من مركز أبحاث تكنولوجيا النانو البلجيكي Imec بتطوير وعرض نموذج أولي عملي لجهاز عرض ثلاثي الأبعاد من الجيل الجديد يعتمد على تقنية النظام الكهروميكانيكي الدقيق (MEMS). إن استخدام التقنيات التي تقع على الحدود بين النانو والصغرى سوف يجعل من الممكن في المستقبل القريب إنشاء شاشة جديدة قادرة على عرض الصور الثلاثية الأبعاد المتحركة.
يوجد في قلب جهاز العرض المجسم الجديد لوحة تحتوي على مناطق متحركة صغيرة الحجم بحجم نصف ميكرون تعكس الضوء. هذه اللوحة مضاءة بضوء من عدة أشعة ليزر موجهة إليها من زوايا مختلفة. ومن خلال ضبط موضع الوسادات العاكسة على طول المحور الرأسي، من الممكن التأكد من أن موجات الضوء المنعكس تبدأ في التداخل مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى إنشاء صورة ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد. يبدو الأمر كله مذهلاً ومعقدًا للغاية، ولكن، مع ذلك، في إحدى الصور، يمكنك رؤية صورة ثلاثية الأبعاد ثابتة اللون تم تشكيلها باستخدام هذه الوسائد العاكسة الصغيرة.
لم يقم باحثو Imec بعد بإنشاء شاشة يمكنها التعامل مع الصور المتحركة. ولكن وفقًا لفرانشيسكو بيسولانو، الباحث الرئيسي في مشروع Imec NVision: "كان الشيء الرئيسي بالنسبة لنا هو فهم المبدأ الأساسي وكيفية تنفيذه والتحقق من أداء النموذج الأولي، وكل شيء آخر هو مجرد مسألة تقنية و يمكن تنفيذها بسهولة تامة." وفقًا لخطط شركة Imec، يجب أن يظهر أول جهاز عرض ثلاثي الأبعاد تجريبي ونظام التحكم الخاص به في موعد لا يتجاوز منتصف عام 2012، ومن المحتمل ألا يكون شيئًا ضخمًا، نظرًا لأن 400 مليار وسادة عاكسة مطلوبة لإنشاء صورة عالية الجودة يمكن وضعها على طبق بحجم الزر. لذا فإن الانتظار ليس طويلاً الآن، وبعد ذلك سيتمكن الناس من نسيان الشاشات وشاشات العرض العادية والانغماس تمامًا في العالم الافتراضي ثلاثي الأبعاد.
وما هي آفاق هذا الاتجاه؟ أعتقد أنهم هنا...
صورة ثلاثية الأبعاد لتسوي على المسرح
صورة ثلاثية الأبعاد لتوباك شاكور
لقد أعجبني هذا أيضًا - http://kseniya.do100verno.com/blog/555/12 012 - انظر...
من يعرف أيضًا الطرق الحديثة لإعادة إنتاج الصورة الثلاثية الأبعاد؟
في عصر أجهزة الكمبيوتر الحديثة، تتحرك التقنيات الجديدة إلى أبعد من ذلك. اعتاد الناس على رؤية الصور الثلاثية الأبعاد على الألعاب والملابس والتغليف. ولكن كم من الناس يعرفون أن هناك بالفعل جهاز عرض ثلاثي الأبعاد يقوم بإنشاء صور ثلاثية الأبعاد مرئية للعين بدون نظارات خاصة؟
ما هو الهولوغرام؟
التغليف الجيد للمنتج ليس أكثر أو أقل من وجه العلامة التجارية أو الشركة. بالطبع، يتم الترحيب بالبضائع من خلال "ملابسها"، ولكن يتم وداعها بجودتها. إذن ما هو الهولوغرام الموجود على العبوة؟ ضمان أن المشتري يشتري منتجًا أصليًا وعالي الجودة.
اليوم، الصور المجسمة المخصصة ليست شائعة بشكل خاص لأن هناك العديد من الأسباب لاستخدامها في كل من بطاقات التعبئة والتغليف والمنتجات. ما هو الهولوغرام؟ بادئ ذي بدء، إنها طريقة ممتازة، والأهم من ذلك، فعالة لحماية المنتجات من المنتجات المقلدة. تمنح الصورة ثلاثية الأبعاد، التي يتم عرض مثال فوتوغرافي لها أدناه، للمشترين ضمانًا بأنهم يشترون منتجًا حقيقيًا وليس منتجًا مزيفًا، لأن التغليف غير القانوني أو البطاقة التي تحتوي على صورة مماثلة يكون من الصعب تزويرها عدة مرات.
أين يتم استخدام الصور المجسمة؟
لذا، فإن الصورة ثلاثية الأبعاد هي ضمانة بالإضافة إلى أنها طريقة رائعة لحماية البضائع أو المستندات من التزييف. على سبيل المثال، صورة ثلاثية الأبعاد في كتاب العمل. مثل هذه الصور على العبوات يمكن أن تحمي المنتجات من الفتح. تتم حماية البطاقات المصرفية البلاستيكية أيضًا باستخدام صورة ثلاثية الأبعاد. تعمل هذه الصور على تعزيز فرص العلامة التجارية بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك، تعد الصورة ثلاثية الأبعاد إحدى طرق تحسين المظهر
صنع الهولوجرام
وبطبيعة الحال، يتم تطوير وإنتاج مثل هذه الصورة بشكل فردي. لماذا؟ لأن الهولوغرام هو نوع من القفل. وإذا كانت جميع الأقفال عبارة عن نسخ من بعضها البعض، فلن يكون من الصعب التقاط المفتاح (أي صنع مزيف). لذلك، من أجل زيادة مستوى الحماية لمنتج معين، من الضروري إنشاء كل شعار من الصفر.
يعد صنع الصور المجسمة عملية معقدة إلى حد ما، لأنها تأتي في أنواع مختلفة. على سبيل المثال، صور التدمير الذاتي. كانت هناك حالات متكررة حيث قام المحتالون بشراء كميات كبيرة من البضائع، وقاموا بإزالة الملصقات وألصقوا صور ثلاثية الأبعاد مزيفة في مكانها. ولمنع ذلك، تم استخدام صورة ثلاثية الأبعاد ذاتية التدمير. وهذا يعني أنه إذا تمت إزالة الملصق مرة واحدة، فلا يمكن استخدامه مرة أخرى. ونتيجة لذلك، يتم تقليل احتمالية السلع المقلدة.
ومن المثير للاهتمام أنه يمكن أيضًا عمل صورة ثلاثية الأبعاد. أي أنه إذا كانت لديك صورة مفضلة، فيمكنك طلب صورة ثلاثية الأبعاد لها. "لكن" الوحيد هو أنه سيظل يبدو مسطحًا، لأنه حتى التصوير الفوتوغرافي المجسم لا يمكنه ملء البعد الثالث المفقود على الورق.
جهاز عرض ثلاثي الأبعاد - ما هو؟
اليوم، تم بالفعل اختراع جهاز عرض ثلاثي الأبعاد، أو نظام عرض ثلاثي الأبعاد، والذي يسمح لك بإنشاء صور واقعية في الفضاء يمكن أن تتحرك. يمكن أن تكون هذه صورًا أو رسومات لأي كائنات أو حتى صورًا لأشخاص. النطاق الذي يمكن أن تستوعبه هذه الصورة ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد يتراوح من حجم كرة السلة إلى أبعاد الخزان بمقياس 1:1.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذه التكنولوجيا لا تقتصر فقط على عرض الصور ثلاثية الأبعاد. يسمح للأشخاص والأشياء الافتراضية بالتفاعل. على سبيل المثال، يمكن لأي شخص تدوير صورة، وإظهار كيفية عمل النظام الافتراضي بشكل مرئي، وما إلى ذلك.
لماذا تحتاج إلى جهاز عرض ثلاثي الأبعاد؟ كيف هو مفيد؟
أثناء العرض ثلاثي الأبعاد، لا يتعين على المشاهدين ارتداء نظارات خاصة. تتم جميع الإجراءات كما في الواقع، فقط في بيئة افتراضية. يرى المشاهد الأشياء والأشخاص على حد سواء على أنهم ثلاثي الأبعاد، بغض النظر عن المسافة من الشخص إلى الصورة وزاوية الرؤية. وكل هذا متاح بدون نظارات ثلاثية الأبعاد!
من بين أمور أخرى، مثل هذا العرض هو متخيل للأفكار الأكثر جرأة. يسمح لك بإظهار أي شيء للمشاهد، وفي نفس الوقت واقعيًا قدر الإمكان، لأن الصورة تتمتع بدقة Full HD، بغض النظر عن حجمها.
تصور لشخص لم يتمكن لسبب ما من الحضور إلى الحدث
يسمح لك جهاز العرض ثلاثي الأبعاد بإظهار الشخص الذي لم يتمكن من حضور الاجتماع بشكل واقعي قدر الإمكان. في هذه الحالة، تعني كلمة "واقعي" كما لو أن الشخص يقف الآن على المسرح ويتحدث إلى الجمهور. أي أنها مفعمة بالحيوية ويمكن تصديقها.
لذلك، حتى لو لم يكن لدى المؤدي الحقيقي الفرصة للمشاركة في العرض، فإن الهولوغرام الخاص به سوف يتعامل ببراعة بدونه. علاوة على ذلك، ستعمل النسخة بنفس الطريقة تمامًا مثل النسخة الأصلية، على سبيل المثال، تتفاعل مع الأشياء، وتتجول بحرية حول المسرح، وتخاطب الجمهور، وترقص، وتغني، وما إلى ذلك.
قد لا يتعرف الحاضرون حتى على مثل هذا الاستبدال وقد لا يدركون أنه نسخة أمامهم حتى يظهر أمامهم نسخة مزدوجة.
أظهر للمشاهد ما لا يناسب القاعة دون تكاليف مادية ونقدية
باستخدام التقنية ثلاثية الأبعاد، يمكنك بسهولة إظهار الأشياء الثقيلة والضخمة والتي يصعب نقلها. في هذه الحالة، يعد استخدام صورة ثلاثية الأبعاد لكائن ما أسهل بكثير وأكثر ملاءمة وأكثر عقلانية من الكائن الأصلي. تخيل أنك بحاجة إلى إظهار، على سبيل المثال، دبابة من الحرب الوطنية العظمى، في قاعة تبلغ مساحتها 10 × 10 أمتار، والتي، من بين أمور أخرى، مليئة بالمتفرجين. يمكنك بسهولة تمرير الصورة الافتراضية أو تصغيرها أو تكبيرها.
استخدم أمثلة بسيطة لإظهار شيء معقد
ستكون قادرا على إظهار كائن معقد إلى حد ما للمشاهد بسهولة، على سبيل المثال، هيكل الآلية أو المجمع بأكمله.
وبطبيعة الحال، من الممكن نقل وتركيب المعدات المعقدة على منصة دوارة. من الممكن، على سبيل المثال، إدراج الخبرة في نص المحاضرة، ولو بنفقات كبيرة من الجهد والوقت والأعصاب. ولكن بمساعدة جهاز عرض ثلاثي الأبعاد، ستتمكن من تفكيك آلة معقدة إلى الأجزاء المكونة لها، واختيار جزء معين وزيادة أبعاده، ثم توضح للمشاهد كيف تعمل بالضبط، بالإضافة إلى ذلك، يمكنك إظهار طريقة تشغيلها مبدأ في القسم. تتيح لك التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد القيام بكل هذا دون أي جهد. بالإضافة إلى ذلك، سيتم عرض الجزء بحجمه الطبيعي.
إظهار غير موجود أو غير مرئي بصريا
بالنسبة للغالبية العظمى من الناس، فإن القناة الرئيسية لإدراك المعلومات هي الرؤية. وهذا يجعل الرؤية إحدى أهم خصائص التقنيات الجديدة، لأنه يمكن استخدامها لإظهار كل ما هو مطلوب للمشاهد.
يتم تقدير التصور بشكل خاص في الحالات التي لا يمكن فيها إظهار الكائن الحقيقي لأنه صغير أو غير مرئي. على سبيل المثال، يمكنك أن توضح للمشاهدين انبعاث الراديو للهاتف وتأثيره على الجسم، أو إظهار كيفية حدوث عملية شفاء الجرح.
أسعد المشاهد - قدم عرضًا مذهلاً
في كثير من الأحيان، يسعى المتحدثون إلى مفاجأة المشاهد، ليُظهروا له شيئًا ربما لم يسبق له رؤيته من قبل. عادة، بعد تحديد مثل هذه المهمة، يبدأ الناس في إثارة أدمغتهم حول ما يجب إظهاره، والأهم من ذلك، كيف. في الواقع، في عصر الإنترنت، من الصعب جدًا مفاجأة الجمهور. يمكن لعدد من الفنانين وجهاز عرض ثلاثي الأبعاد التعامل مع هذه المهمة بشكل جيد.
وهكذا يمكننا أن نستنتج أن تكنولوجيا الهولوغرام والتكنولوجيا ثلاثية الأبعاد قد حققت تقدما كبيرا. كل ما علينا فعله هو الانتظار حتى يبدأ تنفيذ شيء كهذا
في الآونة الأخيرة، ظهرت الأخبار المتعلقة بالصور المجسمة بشكل متزايد في موجز أخبار الوكالات العالمية. وتظهر الصور المجسمة على خشبة المسرح، في العروض التوضيحية، وتحل هذه الصور ثلاثية الأبعاد محل الآثار، وتتيح التقنيات الحديثة لكل شخص أن يكون له صورة ثلاثية الأبعاد خاصة به. تحتوي مراجعتنا على 8 من أشهر الصور المجسمة وغير العادية في السنوات الأخيرة.
1. صورة ثلاثية الأبعاد لمغني الراب توباك شاكور
قُتل مغني الراب الشهير توباك شاكور عام 1996. ولكن بفضل المؤثرات الضوئية الخاصة، غنى على المسرح مع سنوب دوج والدكتور. دري في مهرجان 2012. قامت مجموعة Digital Domain Media Group، المتخصصة في المؤثرات الخاصة للأفلام، بإنشاء وهم حاسوبي كامل (لم يكن في الحقيقة عرضًا لمقطع فيديو قديم).
ولجعل توباك يظهر على المسرح، تم استخدام طريقة تسمى "شبح الفلفل"، والتي ظهرت لأول مرة في القرن السادس عشر. تتطلب الحيلة غرفتين: الغرفة الرئيسية (في هذه الحالة، المسرح) وغرفة مخفية مجاورة. تحتوي الغرفة الرئيسية على مرآة بزاوية 45 درجة تعكس الصورة من الغرفة المخفية بحيث تبدو حية.
2. هاتسون ميكو - نجمة ثلاثية الأبعاد يابانية
تم إنشاء فنان كمبيوتر في اليابان يقدم حفلات موسيقية واسعة النطاق. Hatsune Miku هي شخصية تسمى "vocaloid"، وهي شخصية ثلاثية الأبعاد متحركة "تغني" باستخدام آلة النطق وتؤدي على خشبة المسرح مع مجموعة دعم من الأشخاص الحقيقيين. تم تطوير Hologram Singer بواسطة Crypton Future Media وهو حاليًا أشهر Vocaloid في العالم. مبدأ عرض Miku على المسرح هو نفسه تمامًا كما في الحالة السابقة - يتم استخدام تأثير "Pepper's Ghost". تم استخدام الوهم البصري كإحماء في حفلات توباك وليدي غاغا.
3. نظارات الواقع المعزز HoloLens للعبة Minecraft
مع سماعة HoloLens الجديدة من مايكروسوفت، ستبدو لعبة Minecraft الشهيرة عالميًا بشكل جديد تمامًا. أظهر مقطع فيديو خلال مؤتمر الألعاب السنوي E3 في يونيو 2015 شخصًا يلعب لعبة Minecraft - على عكس نظارات الواقع الافتراضي العادية، تعرض HoloLens صورًا ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد في العالم الحقيقي حول المستخدم. يتم وضع الكتل الجديدة في اللعبة حرفيًا عن طريق تحريك إصبعك.
4. تمثال بوذا الهولوغرام
استخدم الصينيون تقنية ثلاثية الأبعاد لترميم أحد تمثالين مقدسين لبوذا يبلغ عمرهما 1500 عام دمرتهما حركة طالبان في أفغانستان عام 2001. قرر تشانغ هو وليانغ هونغ، المليونيرات من بكين، إعادة إنشاء بقايا قديمة. وباستخدام إسقاطات ضوئية ثلاثية الأبعاد، أعاد الصينيون إنشاء التمثال الذي يبلغ طوله 45 مترًا في المكان الذي كان يقف فيه سابقًا. شهد حوالي 150 متفرجًا العرض الضوئي بعد غروب الشمس يومي 6 و7 يونيو 2015.
5. صورة ثلاثية الأبعاد ملموسة
تمكن اليابانيون من خلق ظاهرة طالما حلم بها الناس - صورة ثلاثية الأبعاد تفاعلية. وتمكن باحثون من مجموعة Digital Nature Group من إنشاء صورة ثلاثية الأبعاد باستخدام الماسحات الضوئية والمرايا وأشعة ليزر الفيمتو ثانية. ولأول مرة في العالم، تم إنشاء تأثير اللمسة الآمنة على صورة ثلاثية الأبعاد من خلال تقليل مدة نبضات الليزر إلى الفيمتو ثانية. كما اتضح، تبدو الصورة الثلاثية الأبعاد وكأنها ورق الصنفرة.
6. مجسمة المسيرة الاحتجاجية
في أبريل 2015، قام الإسبان من نو سوموس ديليتو بعمل فريد من نوعه - حيث قاموا بإنشاء صورة ثلاثية الأبعاد للمتظاهرين المحتجين بالقرب من مجلس النواب في برلمان البلاد. وكان الاحتجاج ضد إقرار مشروع قانون "الأمن المدني". كما تجرم القوانين الجديدة التظاهرات "غير المرخصة". ولذلك تقرر جعل الاحتجاج افتراضيا.
7. الصورة المجسمة الخاصة بك
في وقت ما، كانت الصور المجسمة خيالًا علميًا، ثم أصبحت حقيقة باهظة الثمن، وتتطلب أجهزة عرض باهظة الثمن ودخانًا ومرايا. تعتقد شركة AIM Holographics ومقرها فلوريدا أن المستهلكين سيكونون قادرين قريبًا على إنشاء صورهم ثلاثية الأبعاد المخصصة. تستخدم الشركة شاشة عرض تسمى "holo-cue" تنتج صورًا ثلاثية الأبعاد بالحجم الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك، يعتقد المخترعون أنه يمكن استخدام التكنولوجيا لعروض المنتجات وتطبيقات الأعمال الأخرى.
8. النظرية: كل الناس يعيشون في صورة ثلاثية الأبعاد
في عام 1997، طرح الفيزيائي خوان مالداسينا نظرية غريبة ولكنها مبنية على الحقائق، وهي أن الناس يعيشون في صورة ثلاثية الأبعاد عملاقة. كل ما يرونه حولهم هو مجرد إسقاط لسطح ثنائي الأبعاد. تمكن مالداسينا من إثبات نظريته في معادلات يمكن أن تفسر جزئيًا مبدأ الكون. في الأساس، ينص المبدأ على أن أي بيانات تحتوي على وصف لكائن ثلاثي الأبعاد يمكن العثور عليها في نسخة "حقيقية" مسطحة من الكون. توصل مالداسينا إلى هذا الاستنتاج عندما اكتشف أن الأوصاف الرياضية للكون تتطلب في الواقع حجمًا أصغر مما ينبغي.
العلامات التجارية الحديثة لا تبتعد عن الصور المجسمة أيضًا. وهكذا قدمت نايكي عرضًا لنسخة افتراضية من أحدث طراز للأحذية الرياضية في شوارع المدينة.
