Din egen Holodeck kommer Star Trek Fantasy bli en verklighet?

Du öppnar dörren och går in i ett tomt rum. Inom några ögonblick befinner du dig själv i en avlägsen värld - i en djungel på andra sidan världen, eller på en annan planet. Denna Star Trek “holodeck” fantasi kan låta långt hämtad, men det blir mycket närmare verkligheten än du kanske tror.

Med den blomstrande populariteten hos Oculus Rift 5 Tecken Oculus Rift kommer att bli en stormande framgång 5 Tecken Oculus Rift kommer att bli en stor framgång Oculus Rift kommer att förändra spel, för alltid - hype har inte bara lurat det , det har hållits under det gångna året och växer bara. VRs ålder är nu över oss; immersiva upplevelser ... Läs mer och virtuell verklighetsteknik Varför virtuell verklighetsteknik kommer att blåsa ditt sinne om 5 år Varför virtuell verklighetsteknik kommer att blåsa ditt sinne om 5 år Framtiden för den virtuella verkligheten innefattar huvud-, ögon- och expressionsspårning, simulerad beröring och mycket Mer. Dessa fantastiska tekniker kommer att vara tillgängliga för dig om 5 år eller mindre. Läs mer i allmänhet är det meningsfullt att den långsiktiga visionen av VR-utvecklare skulle vara den typ av komplett och total nedsänkt miljö som möjliggjordes av holodeckkonceptet.

Så vad är nuvarande teknik när det gäller virtuella verklighet rum och vilka genombrott och innovationer är nödvändiga för att ta oss hit till en Star Trek-värld där du kan glida bort på ett äventyr, helt enkelt genom att gå igenom en dörröppning i din eget hus?

Hela rumprojektioner

Är modern teknik kapabel att producera en Star Trek holodeck-upplevelse? Ungefär.

Medan det fortfarande inte är möjligt att materialisera föremål som du kan röra och känna, helt i luften, är det möjligt att lura din hjärna för att tro att du har en verkligt nedsänkt och halv verklig upplevelse, helt enkelt genom projektion.

Ett sådant projekt är IllumiRoom-tanken under utveckling av Microsoft under de senaste åren.

Detta bevis på koncept systemet kastar utsprång på väggarna nära din TV-skärm för att utöka upplevelsen av spel-spel utanför gränserna för TV-skärmen själv. På projektets hemsida förklarar laget konceptet enligt följande:

“IllumiRoom använder en Kinect for Windows-kamera och en projektor för att oskärpa linjerna mellan innehållet på skärmen och den miljö vi lever i så att vi kan kombinera våra virtuella och fysiska världar. Till exempel kan vårt system ändra utseendet på rummet, framkalla tydlig rörelse, utöka synfältet och aktivera helt nya spelupplevelser.”

Laget kunde redan producera effekter som att falla snö i ett rum som svarar mot den riktning som ditt fordon står inför i ett spel eller en simulering som heter “Studsa”, där forskare producerade en “granat” som rullade ut ur TV: n och studsade runt vardagsrummet.

Tanken här är att en separat projektionslåda skulle sitta i mitten av rummet och projektera bilder på och runt det område där din TV ligger. Det är inte en väldigt stor del av fantasin för att se hur ett sådant projektionskoncept kan användas på alla fyra väggarna i ett rum.

Men även den nuvarande IllumiRoom-idén om spelbilderna som fyller hela periferin av din spelupplevelse är ett ganska coolt koncept som sannolikt kommer att göra det att lagra hyllor inom en snar framtid.

Det här är bra och bra, men det är allt visuellt. En sann holodeck skulle inte bara låta dig sitta och spela ett spel från din soffas komfort, men det skulle också låta dig gå upp, gå runt och utforska en virtuell miljö.

Går utan att flytta

I ett rum som bara är 10 meter bred eller 10 meter långt, hur ska du utforska en full virtuell värld utan att springa in i väggarna?

En del av den mer avancerade forskningen som ägde rum under det senaste decenniet i denna fråga kom från ingen annan än US Army Research Lab. Mer och mer omfattar militär utbildning användningen av virtuella verklighetssystem, och en del av den amerikanska arméns utveckling av dessa system inkluderade utvecklingen av en dubbelriktad löpband.

Under 2011 forskare vid University of Louisiana som hade arbetat med armén på en “Grottliknande” virtuellt verklighetssystem, beskrivs den omnidirektiva löpbandet (ODT) på följande sätt:

“Förmågan att fysiskt gå och springa uppnås genom införandet av ett omnidirektivt löpbandssystem (ODT) som golvet i CAVE. ODT gör det möjligt att gå i alla riktningar som användare kan gå i cirklar om de vill att utforska det virtuella utrymmet.”

En liknande teknik producerades av en kombination av tyska, italienska och schweiziska forskare som producerade ett jättestrålande treadmillsystem som heter CyberWalk. Tekniken möjliggör 2D-rörelse genom att kombinera en rad synkrona löpbandsbälten som kan röra sig i vinkelräta riktningar. Diagonal rörelse kombinerar rörelsen av de två bältenna samtidigt.

Att titta på videon är väldigt imponerande. Löpbandet använder kontrollalgoritmer som innefattar hur användaren ändrar hastighet och riktning, modifiering av löpbandet för att hålla användaren så nära mitten av plattformen som möjligt.

Ännu en intressant lösning är den teknik som utvecklats av ett företag som heter Virtusphere. Konceptet? Tänk dig en stor bubbla som du går eller kör inuti, och det rullar runt för att rymma din rörelse. Jag vet att du tänker på att det måste vara som en av dessa gerbil löpband, eller hur? Du skulle inte ha fel.

Det är en idé som är bäst lämpad för användning i kombination med Oculus Rift, men man kan tänka sig att ändra sfärkonceptet med projiceringar av den virtuella världen inuti den, utan att använda ett stort, besvärligt headset.

Ett av de senaste VR-rörelsessystemen är en produkt som heter Omni, av Virtuix. Det använder en teknik som är lite annorlunda än alla de som diskuterats hittills. Systemet är inte exakt en löpband - det är en lågfriktionsyta som fungerar i kombination med speciella skor som har en sålkonfiguration att glida över de radiella spåren i det krökta golvet på enheten.

Det är inte riktigt lösningen som produceras av omni-directional tredemølleforskare fram till den här tiden, men de omöjliga delarna av Omni kombinerat med den mindre formfaktorn gör den till en praktisk lösning för hemmet. När den placeras i samband med en virtuell verklighet “holodeck” rum, det är inte klart om en teknik som Omni skulle vara en lösning, men det kan vara.

Samverkar med en virtuell värld

En sann holodeck måste kunna lura de mänskliga sinnena. Hittills har vi diskuterat vision och rörelse, men hur är det med beröring? Om du utforskar en virtuell värld, och du lägger din hand mot ett virtuellt träd, vilket slags system skulle kunna få det att känna att du rör ett riktigt träd?

Vissa forskare arbetar med speciella elektroaktiva polymerer som kan användas i handskar eller tyg för att applicera tryck på fingertopparna eller andra delar av huden, vilket simulerar känslan av beröring. Det finns ett löfte där för hela kläder som kan simulera beröring över hela kroppen.

Vad sägs om att tillverka hela fasta objekt på begäran? Tidigare i år kunde forskare vid Tokyo University Institute of Technology använda ljudvågor för att stoppa och manipulera små partiklar i mitten av luften.

Givet, i denna forskning var partiklarna extremt lätta, men genom att skapa vilka forskare som kallade en “ultraljudsbrännpunkten”, forskare kunde faktiskt levitera och flytta föremål i luften.

Detta är förmodligen den tidigaste och mest spekulativa tekniken som kan påverka tekniska innovationer för en framtida holodeck-upplevelse. Ändå är det inte för svårt att föreställa sig den typ av erfarenhet som skulle komma från kombinationen av realtidspartikelmanipulation med en “Rör” simulator bodysuit.

Använda Hologram för en Holodeck

Dessa är bara toppen av isberget när du utforskar framväxande teknik kring utvecklingen av den virtuella verkligheten. I vissa fall är tekniken inte ens framväxande, den är helt enkelt tillgänglig för alla som är redo att integrera den i utvecklingen av ett holodeckrum. Ett exempel på detta är det rörliga hologrammet, som utvecklades av forskare vid Tokyo University 2009.

Projektorns utvecklare kallade det en “Airborne Ultrasound Tactile Display”, som kombinerade hologramljusprojektorn med akustiskt tryck för att ge användaren en känsla av att holografiska regndroppar faktiskt landade på användarens händer.

Om du tycker att hologram inte har någon plats i en framtida holodeck, tänk igen. I april meddelade Apple att det hade patenterat en “Interaktivt tredimensionellt visningssystem” som tillåter användare att manipulera ett hologram med beröring och gester.

Alla dessa tekniker utgör kollektivt byggstenarna av vad som kan bli en Star Trek holodeck i varje hem. Kommer det någonsin att bli en verklighet, eller kommer spelare och äventyrare för alltid att reglera sig för att uppleva virtuell verklighet med en massiv skärm som är fastspänd till sina huvuden?

Dela dina egna tankar och idéer om vad en framtida holodeck kommer att se ut!

Bildkrediter: Wyatt Wellman Via Flickr, US Army Research Labs ODT med CAVE Graphics från PD-USGOV, Omni VR Motion System via Virtuix

Utforska mer om: Virtual Reality, Virtual World.