研究人员在稀薄空气中创造出真实的动画图像。图片来源：杨百翰大学

近日，美国杨百翰大学全息研究小组在稀薄的空气中制造出了光剑，甚至还设计了小型化星舰和克林贡巡洋舰之间的战斗。

“你在我们创造的场景中看到的战斗景象是真实的。”该校电气工程教授、首席研究员Dan Smalley说，“不像电影里的光剑从未真正存在于物理空间中，它们都是真实的。”

3年前，Smalley团队发现了如何在空间中画出无屏幕、自由飘浮的物体。这种显示器被称为光学陷阱显示器，它用一束激光捕获空气中的单个粒子，然后移动该粒子，留下一个飘浮在半空中的激光照明路径，就像“光的3D打印机”。

该研究小组的新成果使科学家能在稀薄的空气中制作简单的动画。该技术为一种身临其境的体验铺平了道路，即人们可以与共存于眼前空间的类似全息的虚拟物体互动。

“大多数3D显示器都要求你看着屏幕，但新技术允许我们创造房飘浮在空间中的图像——它们是真实的，而不是海市蜃楼。”Smalley说，“这项技术可以创造出充满活力的动画内容。”

该团队创造了在稀薄空气中“行走”的虚拟简笔画。他们可以演示虚拟图像和人类之间的互动——让一个学生把手指放在测试显示器的中间，然后拍摄同一根手指行走并从那根手指上跳下来。

研究人员近日在《科学报告》上详细阐述了这些突破。这项工作克服了光学陷阱显示器的一个限制因素——这种技术缺乏显示虚拟图像的能力。研究人员发现，可以通过使用时改变透视投影背景模拟虚拟图像。

“我们可以在运动视差上玩一些把戏，让显示器看起来比实际大得多。”研究人员表示，“这种方法将允许我们创造一个更深层的错觉，理论上可以得到无限大小的显示器。”

（鲁亦）

相关论文信息：http://dx.doi.org/10.1038/s41598-021-86495-6