空中操控全息图首次实现

科技日报北京4月9日电 （记者张梦然）西班牙纳瓦拉公立大学团队研发的一项突破性技术，能生成可以在半空中用手直接操控的真三维（3D）图形，开辟了人机交互新方式。与人们在电影中看到的传统全息图不同，这种新技术生成的图像能够从各个角度观看，无需佩戴虚拟现实眼镜，而且允许用户以一种自然而直观的方式与这些3D图像互动。该成果将在4月26日至5月1日于日本横滨举行的CHI 2025会议上展示。

传统的立体显示器虽然也能以3D形式展示全息图像，但均未能实现对全息图的直接交互。而这项研究的重大突破在于，它实现了通过伸入半空中的手来抓取和拖动虚拟物体的功能。例如，用食指和拇指抓住一个立方体并移动或旋转它，或者使用食指和无名指模拟在表面上行走的双腿。这一切都是为了模仿人们日常使用手机时的自然交互方式，如点击按钮或直接用手指在屏幕上拖动文档，使得与3D图形的互动变得更为直观。

为实现这一目标，团队设计了一个高速振荡的弹性扩散器，该扩散器每秒可以显示高达2880帧的图像。这些图像被同步投射到扩散器的不同高度上，利用视觉暂留效应创建出完整的立体图像。相比以往使用的刚性扩散器，采用弹性材料不仅解决了安全问题，防止了可能由于刚性扩散器振荡时与手接触而导致的损坏或伤害风险，同时也保证了设备的耐用性和安全性。

这项创新技术在教育、娱乐等多个领域展现出巨大潜力。例如，在学校，学生可以通过操作3D模型更直观地学习发动机零件的组装；在博物馆中，游客可以直接接近展品与其互动，而无需额外设备。此外，这项技术还支持多用户协同互动，提供了一种更加沉浸式的工作和学习体验。

这项技术不仅标志着计算机科学领域的一次重大飞跃，也为未来探索和操控数字信息提供了一种全新视角。