これはホログラムではありません！多角度から視聴できる真の3D画像

この記事はAI新メディアQuantum Bit（公開アカウントID：QbitAI）より許可を得て転載しています。転載の際は出典元にご連絡ください。

エンタープライズ号とクリンゴン巡洋戦艦が再び戦闘を繰り広げている。

さて、2 つのミニチュアを無視して、それらがお互いに発射する「光子魚雷」を見てみましょう。

これは正面からしか見られない2次元投影でもなく、コンピュータでレンダリングされた特殊効果でもなく、実際に物理空間に存在し、どの角度からでも観察できる「3次元」画像です。

ホログラフィック投影

ホログラフィック投影といえば、まず思い浮かぶのはアイアンマンです。

ただし、これはコンピューターでレンダリングされた特殊効果です。

あるいはバーチャルアイドルコンサート:

しかし、これもペッパーのゴーストを利用して形成された疑似ホログラムです。

これらのホログラフィック技術によって生成される投影は、本質的には映画投影と同じであり、電磁波である光を制御することに関するものであり、3D 効果を表現するために媒体 (映画スクリーンなど) を完全に排除することはできません。

現在、ブリガムヤング大学の研究者たちは、レーザー光線で物理的な粒子を捉え、空中に浮かぶリアルでダイナミックな3次元画像を作成しました。

光学トラップディスプレイによる立体グラフィックス

埃っぽい部屋を想像し、そこに強い光を当ててみましょう。飛んでいる埃が光を反射し、空気中に小さな明るい点がたくさんできるのがわかります。

レーザーを使用して固体粒子を照射し、あらゆる方向に光を反射させる場合も同様です。

さて、この粒子の軌道を制御し、粒子がこの軌道に沿って非常に高速な周期運動（スキャン）を実行できるようにすると、粒子の反射の軌道が 3 次元画像を形成します。

これはOTD（Optical Trap Display）、つまり光学キャプチャディスプレイ技術です。これは、BYU の電気工学教授 Dan Smalley 氏と彼のチームがこのプロジェクトで使用した中核技術でもあります。

まずレーザー光線を使って空気中の小さな物理粒子を捕らえ、それを素早く移動させます。

粒子が空間を移動すると、可視光がレーザー光線を通して粒子を照らし、粒子の移動経路を作り出します。

目の瞬きの速度よりも速い速度で、1秒間に少なくとも10回再描画すると、視覚の持続によって画像が形成されます。

さらに、粒子が十分な速さで移動すると、その位置と色が変化し、さまざまな色を持つ動的なボリューム画像が形成されます。

さらに、研究チームは透視投影技術を使用して、視聴者の視点が動くにつれて画像のエッジと視差を修正し、背景にシミュレートされた非体積画像ポイントを生成して、画像の体積や奥行きの知覚を高めました。

この時点で、画像を完全に一周して、死角なく 360 度観察できます。

サイエンスフィクションが現実に輝く

さて、まずはライトセーバーの決闘を試してみましょう。

ふう…笑わないで、笑わないで。これらの自由に浮遊するホログラム自体は、レーザー光線で粒子を一定体積の空間内に閉じ込めることによって構築されるため、非常に小さな 3D ホログラムしか生成できません。

チームのウェスリー・ロジャース氏は、実物大の山の模型を作りたい場合、空間全体の粒子を捕らえるために、同じかそれ以上の体積の空間が必要だと語った。

これは明らかに非現実的なので、モーション パララックス テクノロジーなどの視覚的なトリックが使用されました。

シーン内の動画を実際よりも大きく表示するには、次のようにします。

効果を確認するために観客がスクリーンを見つめる必要があるほとんどの 3D 投影と比較すると、この技術は幻想的な投影ではなく物理的な投影を提示し、幻想と実際の人々との相互作用を真に実現します。

これに対応して、研究チームは人々とのインタラクションのための小さなデモを作成しました。

△棒人間が指の上でジャンプ

将来、映画俳優を取り囲むのは、ポストプロダクションの特殊効果を待つ空気や、緑の革のスーツを着た特殊効果俳優ではなく、回転したり、這ったり、爆発したりする粒子で構成された実際の特殊効果になるだろうと想像してみてください。

映画制作、オブジェ展示、舞台公演…SF映画で描かれた未来の3次元像が、日々私たちの身近に近づいています。