15 Jul Hologramme und Voxel: Die Zukunft der 3D-Displays
Können Sie ein Hologramm entwerfen?
Dies ist eine der häufigsten Fragen, die wir bei Spye hören, und es ist eine, die mit einer langen Antwort kommt. Ein Hologramm ist die ideale visuelle Darstellung: sichtbar aus allen Winkeln, 3-dimensional ohne polarisierte Betrachtungslinsen und frei von dem physischen Rahmen, der oft die vollständige Aussetzung des Unglaubens in einem Seherlebnis erschwert. Die Komplexität der Antwort auf diese Frage liegt in der Tatsache, dass wir zwar keine kommerziell verfügbare Möglichkeit haben, ein echtes Hologramm zu erzeugen, es jedoch eine Vielzahl von Technologien gibt, die ein schwebendes Bild mit einem ähnlichen Effekt erzeugen.
Kunst, Kultur und Technologie haben einen enormen Einfluss aufeinander und oft inspiriert Unterhaltung die Wissenschaft, Ideen zu verfolgen, die auf dem Bildschirm ausgedacht wurden. Wir haben dies mit fliegenden Autos von den Jetsons, Hoverboards von Back to the Future und jetzt Hologrammen von Star Wars und in jüngerer Zeit dem Coachella-Konzert 2012 gesehen. Kulturelle Bezugspunkte wie diese stehen oft im Mittelpunkt unserer ersten Gespräche mit Kunden und das sind wirklich lustige Gespräche. Die Jagd nach Science-Fiction bringt uns in unglaubliche neue Richtungen des Umweltdesigns.
Wenn es darum geht, ein schwebendes Bild zu erstellen, gibt es verschiedene Optionen mit unterschiedlichem Grad an Raffinesse. Eine einfache 2-dimensionale Lösung beinhaltet ein Projektionssystem gepaart mit ausgeschnittenen Formen von Projektionsfilm auf Glas oder Acryl aufgetragen. Eine passende Maske (.png-Datei) wird auf den Projektionsinhalt angewendet, um sicherzustellen, dass der Projektor nur Inhalte an die Bereiche sendet, in denen Film angewendet wurde. Diese Maske verhindert, dass überschüssiges Licht die Betrachter auf der gegenüberliegenden Seite der Projektionsfläche blendet. Diese 2-dimensionale Lösung ist sehr effektiv in ihrer Fähigkeit, sich von Standard-Seitenverhältnissen und rechteckigen Formen zu lösen. Die Installation, die wir im Freehouse Restaurant and Brewery in Minneapolis abgeschlossen haben, ist ein großartiges Beispiel dafür.
Das über 150 Jahre alte Pepper’s Ghost-System geht mit 2-dimensionalen Illusionen noch einen Schritt weiter und erzeugt eine dynamischere Anzeige mit bewegten Inhalten auf einem transparenten Bildschirm. Die Ergebnisse einer Pepper’s Ghost-Installation sind beeindruckend, gehen jedoch zu Lasten eines sehr empfindlichen Systems mit begrenzter Flexibilität. Der Produktionsprozess von Inhalten ist intensiv, das Seherlebnis ist auf bestimmte Blickwinkel beschränkt und wird allgemein eher als „Salon-Trick“ als als holographische Lösung angesehen. In letzter Zeit wurden einige Verbesserungen vorgenommen, um einige der Einschränkungen des 2-D Pepper’s Ghost zu beseitigen. Am häufigsten werden mehrere Oberflächen kombiniert, um ein „Pyramidenhologramm“ zu erstellen, aber letztendlich handelt es sich immer noch nur um mehrere 2-dimensionale Oberflächen und nicht um eine einzige wirklich 3-dimensionale Anzeige. Um ein echtes Hologramm zu erzeugen, ist es wichtig, in die dritte Dimension einzudringen.
Echte Hologramme werden als volumetrische Displays bezeichnet. Diese Anzeigen bestehen aus Voxeln (Volumen + Pixel), die eine Position in einem 3-dimensionalen Raum einnehmen, und nicht aus Pixeln in einer 2-dimensionalen Ebene. Während volumetrische Displays auf kommerzieller Ebene noch nicht verfügbar sind, existieren sie und die Fähigkeiten dieser Systeme sind erstaunlich, da sie nicht nur ein 3-dimensionales Bild erzeugen, sondern auch greifbare schwebende Objekte erzeugen. Voxel werden durch Ionisieren von Luftmolekülen im Brennpunkt eines Lasers erzeugt, der in Femtosekunden (1 Millionstel von 1 Milliardstel Sekunde) feuert. Dieser Prozess erzeugt Plasma und wenn die angeregten Elektronen im Plasma auf ihr natürliches Energieniveau zurückfallen, werden Photonen als sichtbares Licht freigesetzt. Das Berühren eines dieser Voxel erhöht die Lichtleistung und erzeugt Stoßwellen, die zu einem leichten körperlichen Gefühl führen.
Einschränkungen dieser Systeme betreffen in erster Linie Sicherheits- und Maßstabsbedenken. Wie Evan Ackerman von IEEE Spectrum anerkennt, „Wenn Laser und Plasma wie eine gefährliche Art klingen, ein Display zu erstellen, dann deshalb, weil es so ist“ und das Volumen eines berührungssicheren Femtosekunden-Laserdisplays nur acht Kubikmillimeter beträgt. Trotz dieser aktuellen Einschränkungen bieten laserbetriebene volumetrische Displays wirklich aufregende Möglichkeiten für die Zukunft der audiovisuellen Industrie. Wir werden sicherlich beobachten, wie sich diese Technologie weiterentwickelt und ihren Weg in den kommerziellen Raum findet.
Fotonachweis:
Star Wars-Titelbild – Myjive
Peppers Geist (links) – Der Zooppa–Blog
Peppers Geist (rechts) – Medium
Voxeldiagramm – IEEE-Spektrum
Hat Holus Scam 200.000 $ von Kickstarter–Unterstützern mit einem Salon–Trick aus dem 19.Jahrhundert – Medium
Femtosekundenlaser erzeugen 3D–Plasmadisplays in der Luft, die Sie berühren können – IEEE Spectrum
Wie haben sie das Tupac–Hologramm gemacht – Der Zooppa-Blog
Wie das Lexus Hoverboard tatsächlich funktioniert – Verkabelt
Wie die Dinge funktionieren: Laserlicht, das durch organisierte Emission von Photonen – Der Tartan
Wie der Blitz funktioniert – Wie das Zeug funktioniert
Die dauerhafte Illusion von Peppers Geist – Entertainment Designer