全息专家现在可以创建在空气中移动真实图像 "光的3D打印机"

据外媒报道，科学家使用激光来创造科幻小说的展示，灵感来自于《星球大战》和《星际迷航》。它们可能是微小的武器，但杨百翰大学的全息研究小组已经想出了如何创造光剑--绿色的是尤达，红色的是达斯·维达，自然，有实际的发光光束从它们身上升起。

受科幻小说展示的启发，研究人员还设计了同样小的“企业号星舰”和克林贡战列巡洋舰之间的战斗，其中包括光子鱼雷发射和打击你用肉眼可以看到的敌舰。

首席研究员Dan Smalley说："你在我们创造的场景中看到的是真实的；没有任何计算机生成的东西，"他是杨百翰大学电子工程系的教授。"这不像电影中，光剑或光子鱼雷在物理空间中从未真正存在过。这些都是真实的，如果你从任何角度看它们，你会看到它们存在于那个空间。"

这是 Smalley和他的研究小组的最新工作。三年前，他们发现了如何在太空中绘制无屏幕、自由漂浮的物体，引起了国际的关注。它们被称为“光学陷阱显示器”，是通过用激光束在空气中捕获单个粒子，然后移动该粒子，留下一个漂浮在半空中的激光照明路径；就像一个“光的3D打印机”。

该研究小组的新项目由美国国家科学基金会CAREER资助，在稀薄的空气中产生简单的动画。这项开发为沉浸式体验铺平了道路，在这种体验中，人们可以与共存于他们周围空间的类似全息图的虚拟物体互动。

Smalley说：“大多数三维显示需要你看着屏幕，但我们的技术允许我们创建漂浮在空间中的图像--而且它们是实体的；不是什么海市蜃楼。这项技术可以使我们有可能创造出充满活力的动画内容，这些内容围绕着每天的物理物体或在其上爬行或爆炸。”

为了证明这一原理，该团队已经创建了在稀薄空气中行走的虚拟棒状物。他们能够证明他们的虚拟图像和人类之间的互动，方法是让一个学生在体积显示的中间放置一根手指，然后拍摄同一根手指“跳跃”。

Smalley和Rogers在上个月发表在《自然科学报告》上的一篇新论文中详细介绍了这些和其他最新的突破性进展。这项工作克服了“光学陷阱显示器”的一个限制因素：在这种技术缺乏显示虚拟图像的能力的情况下，Smalley和Rogers表明通过采用时间变化的透视投影背景，可以模拟虚拟图像。

Rogers表示：“我们可以用运动视差玩一些花样，我们可以使显示器看起来比实际情况大很多。这种方法将使我们能够创造出一个更深的显示器的幻觉，直到理论上一个无限大的显示器。”