空中操控全息圖首次實現

科技日報北京4月9日電 （記者張夢然）西班牙納瓦拉公立大學團隊研發的一項突破性技術，能生成可以在半空中用手直接操控的真三維（3D）圖形，開闢了人機交互新方式。與人們在電影中看到的傳統全息圖不同，這種新技術生成的圖像能夠從各個角度觀看，無需佩戴虛擬現實眼鏡，而且允許用户以一種自然而直觀的方式與這些3D圖像互動。該成果將在4月26日至5月1日於日本橫濱舉行的CHI 2025會議上展示。

傳統的立體顯示器雖然也能以3D形式展示全息圖像，但均未能實現對全息圖的直接交互。而這項研究的重大突破在於，它實現了通過伸入半空中的手來抓取和拖動虛擬物體的功能。例如，用食指和拇指抓住一個立方體並移動或旋轉它，或者使用食指和無名指模擬在表面上行走的雙腿。這一切都是為了模仿人們日常使用手機時的自然交互方式，如點擊按鈕或直接用手指在屏幕上拖動文檔，使得與3D圖形的互動變得更為直觀。

為實現這一目標，團隊設計了一個高速振盪的彈性擴散器，該擴散器每秒可以顯示高達2880幀的圖像。這些圖像被同步投射到擴散器的不同高度上，利用視覺暫留效應創建出完整的立體圖像。相比以往使用的剛性擴散器，採用彈性材料不僅解決了安全問題，防止了可能由於剛性擴散器振盪時與手接觸而導致的損壞或傷害風險，同時也保證了設備的耐用性和安全性。

這項創新技術在教育、娛樂等多個領域展現出巨大潛力。例如，在學校，學生可以通過操作3D模型更直觀地學習發動機零件的組裝；在博物館中，遊客可以直接接近展品與其互動，而無需額外設備。此外，這項技術還支持多用户協同互動，提供了一種更加沉浸式的工作和學習體驗。

這項技術不僅標誌着計算機科學領域的一次重大飛躍，也為未來探索和操控數字信息提供了一種全新視角。