Стартап Light Field Lab из Сан-Хосе совместно с институтом SETI провёл демонстрацию прототипа голографического дисплея. В антураже секретной лаборатории в присутствии актёров в костюмах военных и учёных в химзащите журналистам показали компьютерный ролик с инопланетянином до пояса. «Был как живой, — говорят участники шоу, — если не подходить ближе». Но цена вопроса неприятно удивила — стоимость дисплеев составит шестизначную сумму долларов США.

Источник изображений: Light Field Lab

Компания Light Field Lab, как следует из её названия, занимается так называемыми дисплеями светового поля. В простейшем случае это экраны с накладками из миллионов и больше линз Френеля — как на стереоскопических открытках из прошлого. Идея заключается в том, что свет от каждого пикселя направляется в сторону зрителя под разными углами, имитируя отражения от объектов сцены. В жизни мы видим окружение благодаря отражениям лучей, и эффект светового поля позволяет сделать наше восприятие объёмности виртуального мира, так сказать, естественным без всяких трюков с мозгом типа совмещений изображений для левого и правого глаза.

Поскольку в жизни свет даже для одной точки отражается в разных направлениях, для дисплеев светового поля необходим значительный избыток пикселей. Как представляет себе это Light Field Lab, для создания приемлемой объемности пикселей должно быть на три порядка больше, чем для плоского изображения. В процессе первой закрытой демонстрации журналисты отметили, что по мере приближения к дисплею площадью 1 м² пиксельная структура виртуального инопланетянина была видна всё лучше и лучше.

Предложивший сценарий шоу институт SETI, занимающийся поиском инопланетной жизни, намерен таким образом популяризировать свои работы. Кроме того в голографических дисплеях заинтересованы отели, казино и крупные компании, а также парки развлечений. Компания имеет уже ряд заключённых договорённостей на поставку голографических дисплеев, но не спешит раскрывать имена заказчиков. К тому же, дисплеи с большими диагоналями, о которых мечтают клиенты, ещё предстоит создать, на что может уйти до пяти лет.

«У нас действительно есть контракты на заказы на товары, которые, как вы увидите, мы начнем поставлять в следующем году, — заявили представители разработчика. — Многое из того, что мы делали в течение последних двух лет, это совершенствование производственного процесса и конвейера».

Представленный журналистам голографический дисплей светового поля площадью 1 м² будет характеризоваться ценой из «шестизначной цифры». Но клиенты хотят большего, чтобы удовлетворить свои фантазии и голографические дисплеи большей диагонали не за горами.

Hyundai и Zeiss представили концепцию, которая превращает лобовое стекло автомобилей в огромный голографический дисплей. По мнению специалистов, это позволит избежать перенасыщенности салона сенсорными экранами и повысить безопасность.

Источник изображения: mobis.com

Hyundai Mobis, подразделение по производству запчастей компании Hyundai, совместно со специалистами из немецкой компании Zeiss, специализирующейся в области оптики, разрабатывает концепцию, которая может радикально изменить взаимодействие водителей с автомобилями. Как сообщает TechSpot, вместо привычных сенсорных экранов, управление функциями и доступ к информации будет осуществляться через голографическую проекцию на лобовом стекле, получившую название Holographic Windshield Display (Holographic HUD).

Концепция предполагает, что все меню, приложения, видео и даже игры будут отображаться на всей ширине лобового стекла, превращая его в один большой дисплей. В представленном рендере концепта отсутствует центральный сенсорный экран, что указывает на то, что основными методами ввода, вероятно, станут голосовое управление, жесты и физические кнопки на руле и консоли, поскольку дотянуться и коснуться лобового стекла невозможно.

В пресс-релизе Hyundai Mobis описывает технологию как «панорамное разворачивание навигационной и другой информации через лобовое стекло». Для пассажиров предусмотрены отдельные функции. Они смогут смотреть фильмы или совершать видеозвонки друзьям, которые будут отображаться в виде голограмм на стекле. Что касается водителя, то в целях безопасности, информация, отображаемая для него, будет отличаться от той, что видят пассажиры. В частности, водителю будут показаны только данные, необходимые при движении автомобиля, вроде скорости, запаса хода/топлива и так далее.

Основным элементом Holographic HUD служит тончайшая прозрачная плёнка, нанесённая на стекло. С помощью этой плёнки, толщина которой составляет менее 100 микрометров (около 0,1 мм) формируются голографические изображения и видео. Производством и поставками прозрачного дисплея будет заниматься Zeiss. Сообщается, что первые прототипы системы уже проходят закрытое тестирование, а серийное производство может начаться к 2027 году.

Стандартный вариант сделать компоненты охлаждения на компьютере немного интереснее — RGB-подсветка, но производитель Dynatron решил повысить ставки и представил на выставке Computex 2024 первый в мире «голографический» вентилятор Coolify Holo Fan. Теперь с ним смогли познакомиться журналисты.

Источник изображений: coolifycool.com

Coolify Holo Fan оборудован 11 прозрачными лопастями, на которые проецируется изображение, а вокруг винтов установлены резиновые прокладки, которые снижают шум вентилятора.

Источник изображений: quasarzone.com

По словам познакомившихся с новинкой специалистов, изображение на этом кулере заметно уступает рекламным снимкам — в частности, оно значительно менее чёткое. Вне зависимости от исходного материала на вывод подаётся картинка в разрешении 300 × 49 DPI; габариты вентилятора составляют 120 × 120 × 25 мм.

На вентилятор можно подать любое изображение — его потребуется загрузить по Wi-Fi через приложение Coolify. Статические картинки загружаются свободно, а работа с файлами GIF поддерживается не полностью. Испытавшие новинку очевидцы утверждают также, что форма в случае Coolify Holo Fan несколько преобладает над содержанием — есть и более эффективные с точки зрения производительности вентиляторы.

Также стоит отметить, что в действительности кулер не показывает объёмные изображения, хотя и называется голографическим. Он просто проецирует плоские картинки на свои лопасти. Тем не менее выглядит подобный эффект явно интереснее, чем обычная RGB-подсветка.

Инженер по графике в компании Weta Workshop Джеймс Браун (James Brown) имеет интересное хобби — он создаёт удивительные дисплеи. На сей раз он построил устройство, напоминающее хрустальный шар, который вращается и демонстрирует мерцающее трёхмерное изображение. И запустил на нём Doom.

Источник изображения: youtube.com/@ancientjames

Речь идёт не о классическом Doom, а о его варианте Voxel Doom, где каждой точке игрового объекта назначена позиция в трёхмерном пространстве, как и точкам созданного энтузиастом объёмного дисплея. В действительности дисплей не трёхмерный — это иллюзия. «Это как голографический вентилятор, но вместо того, чтобы вращать 1D-полоску для создания 2D-изображения, он вращает 2D-панель для производства 3D-изображения», — пояснил Джеймс Браун.

Первоначально он планировал, что для создания объёмной картинки устройство должно вращаться со скоростью 300 оборотов в минуту, но впоследствии выяснилось, что для вывода плавного движения этого явно недостаточно. В своём микроблоге Mastodon он показал несколько примеров работы своего 3D-экрана. Это не только игра в Doom, но также шоу лунных модулей, это черепа и головы динозавров.

Looking Glass начала поставки трёх новых моделей голографических дисплеев. Более крупные 16- и 32-дюймовые дисплеи Looking Glass доступны уже сейчас. Первый обойдётся в $4000, а цена второго предоставляется лишь по запросу. А в конце месяца появится возможность купить за $299 компактный голографический дисплей Looking Glass Go размером с современный смартфон.

Источник изображений: Looking Glass

Looking Glass впервые выпустила голографическую цифровую фоторамку Portrait ценой $399 в конце 2020 года при помощи краудфандинговой площадки Kickstarter. Аналогичным образом компания действовала и сейчас при выпуске новинки - шестидюймового голографического дисплея Looking Glass Go. Устройство получило складную опору с изменяемым углом наклона.

Основные характеристики устройства:

• Диагональ экрана: 6,0 дюймов / 15,2 см
• Частота обновления: 60 Гц
• Соотношение сторон: 9:16
• Глубина цвета: 8 бит, 16,7 млн ​​цветов
• Срок службы подсветки: 30 000 часов
• Разрешение: 1440 × 2560 пикселей
• Угол обзора: 160° предельный / 58° оптимальный
• Расстояние просмотра: от 33 см до ∞
• Питание: USB-адаптер, 5 В, 3 А

Looking Glass стремится снизить барьер входа для клиентов в отношении контента. Теперь владельцы могут отображать пространственные изображения с помощью собственного оборудования — функция, которую Apple впервые представила на iPhone 15 Pro и гарнитуре Vision Pro. Looking Glass также предлагает программное обеспечение, которое может преобразовывать старые 2D-фотографии в 3D и передавать их на дисплей по Wi-Fi.

«С […] Apple Vision Pro и новыми возможностями пространственной 3D-съемки в телефонах мы решили, что пришло время для голографического устройства без гарнитуры для обычных пользователей», — гласит описание на странице Looking Glass Go.

До выпуска Go компания отгрузила, по её данным, «десятки тысяч» дисплеев. Учитывая, что сейчас цена на линейку продуктов стартует с отметки чуть ниже $300, резонно предположить, что число покупателей продолжит расти.

Тем не менее, стоимость голографических дисплеев продолжает оставаться слишком высокой для массового рынка. Хотя масштабирование производства постепенно снижает себестоимость единицы продукции, до широкой популярности голографическим цифровым рамкам ещё очень далеко.

Группа исследователей Стэнфордского университета (США) разработала новую технологию создания голографического изображения, реализуемую при помощи алгоритмов искусственного интеллекта. Она предполагает компактные габариты необходимого оборудования — эта технология может лечь в основу нового поколения очков дополненной реальности (AR).

Источник изображения: news.stanford.edu

Лабораторная версия голографической системы нового поколения имеет существенные ограничения — она обеспечивает поле зрения всего в 11,7°, и это намного меньше, чем предлагают AR-гарнитуры Magic Leap 2 и Microsoft HoloLens. Но даже сейчас это компенсируется достоинствами решения: голографические компоненты системы почти помещаются в стандартные оправы для очков и могут производить реалистичные полноцветные движущиеся изображения с разной глубиной.

Как и в других AR-очках, здесь используются волноводы — компоненты, направляющие свет через очки в глаза пользователя. Авторы проекта уточняют, что они создали уникальный «нанофотонный метаповерхностный волновод», который «устраняет потребность в громоздкой коллимационной оптике», а радикальное повышение качества изображения достигается за счёт алгоритмов ИИ. Модели «автоматически калибруются используя обратную связь с камер».

В современной реализации технология представлена прототипом в корпусе, который был создан на 3D-принтере, но авторы проект считают, что он способен перевернуть нынешний рынок «пространственных компьютеров» — сейчас здесь господствуют громоздкие Apple Vision Pro и Meta✴ Quest 3. Учёные указывают, что сегодня не существует систем дополненной реальности, сравнимых с их изобретением по возможностям и компактности.

Учёные из Сингапура разработали новый датчик светового поля с беспрецедентным угловым разрешением — 0,0018 °. Он обладает множеством вариантов применения, самым популярным из которых обещает оказаться объёмная голографическая связь — как в «Звёздных войнах». К этому подталкивает врождённое бинокулярное зрение человека, для которого объёмная картинка банально более информативна в отличие от плоского экрана без глубины сцены.

Источник изображения: National University of Singapore

Световое поле — это более-менее полный набор таких данных о сцене или поле зрения, как направление распространения света (угол зрения) и его интенсивность на этом направлении. От каждого видимого нам объекта в поле зрения отражаются лучи света со своим цветом и интенсивностью. Каждый глаз видит и фиксирует эти лучи с беспрецедентным разрешением, а итоговая картинка собирается у нас в головном мозге. Мы видим всё без «пикселей» — как непрерывное изображение.

С техникой пока всё сложно. Датчиков с таким же как у глаз разрешением и способностью фиксировать лучи под разными углами просто нет, и даже те, что есть — с относительно низким разрешением — необходимо обслуживать с высокой вычислительной нагрузкой. Ниже на фотографии в качестве примера представлен 17-дюймовый стереоскопический дисплей светового поля японской компании JDI, а справа от него — проигрыватель стереоскопического видео с разрешением 8K.

Демонстрация работы 17-дюймового стереоскопического дисплея светового поля. Источник изображения: JDI

Исследователи из Национального университета Сингапура использовали для создания высокочувствительного датчика светового поля необычный и, в чём-то, ожидаемый материал — перовскит. Последние десять с чем-то лет перовскит рассматривается как перспективный полупроводник для фотоэлектрических приложений и не только. Одно из его интересных свойств — это способность с помощью примесей менять чувствительность в широком спектре диапазона электромагнитных волн от ультрафиолетового до видимого и дальше к рентгеновскому.

Кстати, это тоже важный фактор в новой разработке. Представьте себе хирургический аппарат, способный точно отсканировать тело человека в глубину и выстроить объёмное изображение для хирурга в процессе операции. Разработанные до этого датчики светового поля на такое не были способны.

Учёные из Сингапура нанесли на тонкую прозрачную подложку массив из нанодатчиков из перовскита. К каждому датчику перпендикулярно (для сбора большего объёма информации о световом сигнале) прикрепили ещё по одному нанодатчику из перовскита, а ниже подложки поместили обычную цветную ПЗС-матрицу. Суть разработки в том, что каждый нанодатчик загорается определённым цветом для строго определённого угла падения света. Таким образом, угол падения света кодируется в цвете, что прекрасно считывает матрица ПЗС.

Источник изображения: Yi Luying / Nature

По словам разработчиков, это позволяет записывать световое поле сцены с беспрецедентным угловым разрешением — в перспективе менее 0,015 ° и спектральной чувствительностью от 0,002 нм до 550 нм. Альтернативные разработки далеки от таких показателей, о чём было сообщено в свежем номере журнала Nature.

«В настоящее время детекторы светового поля используют массив линз или фотонных кристаллов для получения нескольких изображений одного и того же пространства под разными углами. Однако интеграция этих элементов в полупроводники для практического использования является сложной и дорогостоящей задачей, — объяснил профессор Лю Сяоган (Liu Xiaogang). — Традиционные технологии могут обнаруживать световые поля только в диапазоне длин волн от ультрафиолетового до видимого света, что приводит к ограниченному применению в рентгеновском зондировании».

Разработчики уже подали заявку на получение международного патента на изобретение. В дальнейшем они сосредоточатся на методах повышения пространственной точности и разрешения своего датчика светового поля, например, используя цветные детекторы более высокого класса.