Bryte Barrierer: Gjøre Hologrammer Virkelig Interaktive

Hologrammer, som tidligere bare ble sett i science fiction, har nå blitt demonstrert med suksess av et forskerteam. Teamet har faktisk skapt det aller første berørbare tredimensjonale hologrammet.

Dette gjennombruddet innen 3D-skjermteknologi har blitt oppnådd av forskere fra Det offentlige universitetet i Navarra (UPNA), som gjør naturlig håndinteraksjon med virtuelle objekter mulig ved bruk av en elastisk diffuser og høyhastighetsprojeksjoner. Ifølge hovedforfatteren av studien, Dr. Elodie Bouzbib, fra UPNA:

«Det vi ser i filmer og kaller hologrammer er vanligvis volumetriske skjermer. Dette er grafikk som vises i luften og kan sees fra ulike vinkler uten behov for å bruke virtual reality‑briller (eller headset).»

Ved å kalle denne sanne 3D‑grafikken «spesielt interessant», uttalte Bouzbib at de muliggjør «kom‑og‑interager»-paradigmet. Dette betyr at en bruker enkelt kan nærme seg enheten og begynne å bruke den. Du kan se den forklarende videoen på samme sted her:

På denne måten introduserer den nyeste innovasjonen et banebrytende skifte i hvordan vi opplever hologrammer, bryter barrierene mellom fysiske og virtuelle verdener og leder til en ny æra med virkelig interaktive 3D‑skjermer.

En Ny Æra av Virtuell Interaksjon

Interessant nok er prototypene av volumetriske skjermer allerede kommersielt tilgjengelige på markedet.

Voxon Photonics er et slikt selskap som lager interaktive volumetriske hologrammer ved hjelp av sin VLED‑teknologi, som er en kombinasjon av grafikkbehandlingsprogramvare, multipleksing, komprimering, overføring, romlig LED‑matrise‑bildegjengivelse og tilbakemelding.

Selskapets produkter inkluderer VX2, en neste‑generasjons volumetrisk hologramteknologi som er kompatibel med standard 3D‑filformater og arbeidsflyter, samt VX2‑XL, som gir økt visuell klarhet og et større skjermområde og er designet for kommersiell bruk.

Brightvox er et annet selskap som tilbyr et bildesystem som lar brukere nyte 3D‑virtuelt innhold fra enhver vinkel i den virkelige rommet.

Selv om kommersielle hologramprototyper allerede finnes, tillater ingen av dem egentlig direkte interaksjon med dem. Dette inkluderer muligheten til å sette inn hendene og gripe de virtuelle objektene.

Direkte interaksjon er ingenting annet enn en naturlig måte å samhandle med virtuelle enheter på. Her er den gjengitte grafikken, som er utgangsområdet, justert med interaksjonsområdet, som er inndataområdet, på samme måte som vi samhandler med ekte objekter i den virkelige verden.

Vi ser allerede denne typen interaksjon i flerspørsmåls flate skjermer, hvor vi trykker på knappene med fingeren, noe som lar oss flytte ikoner eller rotere objekter, akkurat som vi ville gjort i det virkelige liv.

«Vi er vant til direkte interaksjon med telefonene våre, hvor vi trykker på en knapp eller drar et dokument direkte med fingeren på skjermen – det er naturlig og intuitivt for mennesker.»

– Hovedforsker Asier Marzo

Volumetriske skjermer kan la oss gjøre det samme ved å levere de fleste visuelle elementene vi oppfatter fra den virkelige verden. Imidlertid, med dagens teknologier, kan vi ennå ikke nå inn i hologrammet og interagere direkte med de virtuelle objektene. Det er inntil nå.

Denne studien, som er en del av InteVol-prosjektet, hvis fokus er på å utvikle og implementere et system for interaksjon med volumetriske skjermer, gjør det mulig for brukerne å naturlig interagere med 3D‑grafikk og utnytte deres medfødte evner til 3D‑syn og manipulering.

Sanne 3D‑Skjermer Endrer Alt

I vår virkelige verden er alt 3D, og det er det vi er vant til, men den virtuelle verden fungerer ikke på samme måte. Synet vårt tolker rommet rundt oss, og deretter bruker vi hendene til enkelt å gripe objektene og manipulere dem etter ønske.

Grafikk som gjengis på en 2D‑skjerm gir oss okkludering (der ett objekt blokkerer et annet fra synet og dermed simulerer realisme i virtuelle skjermer), skygger og avstand‑størrelsesforhold, men kan ikke vise konvergens, binokulær disparitet og fokuseringsakkommodasjon.

Bærbare enheter som Head‑Mounted‑Displays (HMD‑er), som viser visuell informasjon direkte til brukerens øyne, gir dybdeindikatorer ved å presentere forskjellige bilder til hvert øye. Dette skaper binokulær disparitet, men HMD‑er gir vanligvis ikke konvergens og fokuseringsakkommodasjon, noe som betyr at brukerne ikke kan fokusere korrekt på hendene og nærliggende objekter.

Avanserte HMD‑er utforsker nå øyesporing eller holografiske nærfelts‑skjermer for å støtte disse evnene.

Men selvfølgelig, selv da må brukeren ha på seg skjermen, og det begrenser muligheten for én eller flere brukere til bare å nærme seg et system og begynne å bruke det.

En sann 3D‑skjerm, derimot, gjengir grafikk som kan sees fra forskjellige vinkler. Slike skjermer tvinger ikke brukeren til å ha på seg noen enhet, men gir fortsatt de visuelle ledetrådene som 2D‑skjermer ikke gjør.

Blant ulike 3D‑teknologier gir volumetriske skjermer og hologrammer alle dybdeindikatorene. Som studien påpeker, er en volumetrisk skjerm overlegen hologrammer fordi den emitterer lyspunkter fra hver posisjon innenfor et volum. Hologrammer på sin side har problemer som klipping og forbudte geometriske former.

Nå er volumetriske skjermer primært kategorisert på tre måter:

• Solid
• Swept
• Fri‑rom

Brukeren kan imidlertid ikke sette inn hånden i disse fordi det ikke bare er fysisk umulig å berøre et virtuelt objekt, da det vil få levitasjonen til å slutte å fungere, men det kan også skade skjermen eller brukeren.

For å gjøre dette mulig foreslo forskerne å erstatte de eksisterende stive diffuserne med swept volumetriske skjermer.

Klikk her for å lære hvordan holografisk 3D‑utskrift kan gjøre det mulig for forskere å skrive ut inne i menneskekroppen.

Mot Naturlig, Intuitiv Virtuell Interaksjon

Det volumetriske skjermene gjør, er at de projiserer bilder synkront med høy hastighet. Disse bildene projiseres på et raskt oscillerende ark, som kalles en diffuser. Bildprojeksjonene skjer på ulike høyder, men synets vedvarende effekt gjør at vi oppfatter dem som et komplett volum.

Problemet her er at de optiske diffuserne som disse skjermene bruker vanligvis er stive. Når de kommer i kontakt med hendene våre mens de oscillerer, kan diffuserne brekke eller forårsake skade på oss. Som sådan utføres interaksjon indirekte ved bruk av enten et tastatur eller en 3D‑mus.

Så, det forskerne gjorde for å løse dette problemet, var å introdusere FlexiVol‑konseptet. Finansiert av European Research Council (ERC), brukte studien en elastisk diffuser i stedet for en stiv.

Modifisering av volumetriske skjermer med en elastisk optisk diffuser tillater deformasjoner uten å skade skjermen eller skade brukeren. Dette betyr at brukere kan sette inn hånden i gjengivelsesvolumet og direkte interagere med romlig overlappende sanne 3D‑grafikker. Dette gir koherent fokuseringsakkommodasjon, som gir forbedret dybseoppfatning.

For dette testet forskerne ulike materialer for deres mekaniske og optiske egenskaper. Elastan, også kjent som Spandex, Lycra eller Dorlastan, er det mest brukte materialet for elastiske projeksjonsskjerm, så det ble også brukt som utgangspunkt for studien.

Utfordringen med elastiske materialer er at de er elastiske, noe som betyr at de forårsaker deformasjon og som følge krever bilderegulering. Så, i stedet for en kontinuerlig membran, bestemte teamet seg for å bruke en rekke strimler med en bredde på 20 mm for å matche fingeren. Når brukeren presser dem, blir kun de pressede strimlene forvrengt.

Alle stoffene som ble brukt i studien ble laserskåret i 200 × 20 mm‑strimler langs deres elastiske dimensjon, med materialer som silikon herdet på toppen av et akrylark med en avstand av ønsket tykkelse.

Testing av Menneskelig Respons på Berørbare Hologrammer

En brukerstudie ble deretter gjennomført for å vurdere brukervennligheten til FlexiVol og sammenligne den med direkte interaksjon ved bruk av en 3D‑mus.

I denne evalueringen deltok 18 personer, i alderen 20 til 40 år. Kun to deltakere hadde tidligere erfaring med en 3D‑mus, mens noen få var spillentusiaster med erfaring fra joysticks. En håndfull av dem (fem) hadde visualisert innhold på en volumetrisk skjerm, men de hadde aldri interagert med den gjennom en 3D‑mus.

Brukerstudien involverte tre oppgaver: Utvalg, Sporing og Dokking, for å evaluere FlexiVols designroms gyldighet.

Resultatene viste en preferanse for deres gjennom‑hånd‑teknikk på 89 %, mens kun to deltakere valgte 3D‑mus‑betingelsen. Over halvparten av deltakerne bemerket spontant at det føltes «lettere og mer naturlig å interagere med fingrene.»

Da de ble spurt om dette, sa fire deltakere at det var «mer intuitivt», med to andre som la til at vi er mer «vant til å interagere med hendene våre». De fleste deltakerne synes det er morsomt å nå inn i diffuseren.

Når det gjelder eventuelle bekymringer, følte alle at det kunne få dem til å føle seg på en viss måte – såret og ubeleilig – men oppdaget at det ikke gjorde det. Faktisk nevnte nesten alle deltakerne mykheten i interaksjonen, i kontrast til deres første oppfatning om at den var hard.

Brukerstudien avdekket videre at alle deltakere bortsett fra én mente de hadde bedre ytelse når de fullførte oppgaver med hendene. Kun seks følte seg mer nøyaktige med 3D‑mus, og tolv følte seg mer trygge ved å bruke hendene.

Selv om fullføringstiden var betydelig kortere med gjennom‑hånd‑metoden enn med 3D‑mus, bemerket studien en avveining mellom fullføringstid og nøyaktighet.

Bortenfor Skjermer: FlexiVols Futuristiske Innvirkning

Når det gjelder bruksområder, delte deltakerne interesse for å bruke den til å visualisere 3D‑planer og samarbeide med venner, samt for medisinske formål som kirurgi, filmredigering og spilling. Deltakerne nevnte også at de ønsket å sette hele hånden inn i volumet og gripe objektet.

Foreløpig har den elastiske diffuseren gjort det mulig for teamet å introdusere nye måter å interagere med 3D‑grafikk på – naturlig å gripe og manipulere virtuelle objekter. For eksempel kan man gripe et virtuelt objekt som en kube mellom pekefingeren og tommelen og flytte det. Teamet bemerket:

«Skjermer som skjermer og mobile enheter er tilstede i livene våre for arbeid, læring eller underholdning. Å ha tredimensjonale grafikker som kan manipuleres direkte har anvendelser i utdanning – for eksempel visualisering og montering av delene i en motor.»

Denne innovasjonen kan også tillate flere brukere å interagere samarbeidsmessig uten å kreve VR‑headset. I den virkelige verden kan disse volumetriske skjermene spesielt være nyttige i museer, hvor besøkende kan nærme seg og interagere med innholdet.

Når det gjelder begrensninger, nevner studien behovet for lengre‑varige tretthets‑ og slitasjetester, testing av avanserte materialer for en kommersiell FlexiVol‑enhet, en mer ergonomisk layout for å redusere fysisk belastning, samt forbedring av skjermstørrelse og oppløsning.

I deres fremtidige arbeid vil fokuset være på å designe elastiske helical‑diffusere, bruke en adaptiv gjengivelsesalgoritme som tilpasser projeksjonen i respons på brukerens berøring, legge til haptisk teknologi for å gi taktil tilbakemelding gjennom hele volumet, og introdusere muligheten til å sette inn andre objekter i skjermvolumet og gjengi grafikk rundt dem.

Totalt sett «tror forskerne at denne enkle, men betydelige forbedringen av volumetriske skjermer skaper nye muligheter for å utforske de unike fordelene ved volumetriske skjermer og direkte gjennom‑hånd‑interaksjon.»

Innovative Selskaper

Immersion Corporation (IMMR )

Innen feltet 3D‑skjermteknologi, augmented reality (AR) og virtual reality (VR) finnes det flere selskaper som bidrar til å fremme området.

For eksempel gjør teknologigiganter som Meta Platforms (META ) og Apple (AAPL ) dette gjennom Oculus- og Vision Pro‑headsetene, henholdsvis. Microsoft Corporation (MSFT ) gjør også investeringer i volumetriske skjermer, mens Alphabet Inc. (GOOGL ) er involvert i 3D‑visualisering, ARCore og virtuelle opplevelser.

I dag skal vi snakke om Immersion Corporation, som spesialiserer seg på haptisk teknologi som gjør det mulig for brukere å motta taktil tilbakemelding gjennom berøring og som ofte brukes i bærbare enheter, bilsystemer, spill og VR for å forbedre brukeropplevelsen.

Haptisk teknologi er et voksende marked, forventet å vokse fra 3,30 milliarder dollar i 2024 til over 9 milliarder dollar innen 2032.

Immersion utvikler og lisensierer et spekter av programvare og IP som fullt engasjerer brukernes berøringssans når de opererer digitale enheter. Segmentene deres inkluderer Immersion og Barnes & Noble Education. Målapplikasjonsområdene er bærbare enheter, mobiltelefoner, virtuell og augmentert virkelighet, konsollspill, bilindustri og medisinsk.

Produktene som selskapet tilbyr inkluderer TouchSense‑teknologi for å optimalisere aktuatorer og haptiske driver‑IC‑er for bedre ytelse, Active Sensing‑teknologi for å ta haptikk til neste nivå med bevegelsesdeteksjon og smart kontrollteknologi, samt Kinesthetic og Force Feedback‑teknologi for nye brukeropplevelser.

Målet til Immersion er å muliggjøre berøring overalt i den digitale verden. For øyeblikket bruker over 3 milliarder enheter deres teknologi, med mer enn 150 lisensierte kunder.

Bare i fjor signerte selskapet lisensavtaler med tre giganter. I februar kunngjorde Immersion at de har signert en lisens med Meta for å hjelpe dem med å levere høykvalitets‑haptikk i deres enheter. I henhold til avtalen gjør Immersion sine patenter tilgjengelige for Mark Zuckerbergs selskap og dets tilknyttede maskinvare, programvare, VR‑ og spillprodukter.

Dette fulgte fornyelsen av lisensen med Nintendo for å fortsette å gjøre Immersions patenter tilgjengelige for videospill‑selskapet og dets tilknyttede. I mai i fjor fornyet haptikk‑teknologideveloperen også en lisens med Samsung Electronics for å fortsette å forbedre den sørkoreanske multinasjonale forbrukerelektronikk‑korporsasjonens enhetsinteraksjoner og programvareopplevelser gjennom sin høykvalitets‑berørings‑tilbakemeldingsteknologi.

Immersion Corporation har en markedsverdi på 240 millioner dollar, med aksjene som ved skrivingen handles til 7,41 $, ned over 15 % YTD. Med dette har de en EPS (TTM) på 2,06, en P/E (TTM) på 3,60, og en ROE (TTM) på 33,11 %. Selskapet betaler en utbytteavkastning på 2,43 %.

I mars rapporterte de finansielle resultater for tredje kvartal av regnskapsåret 2025, hvor total omsetning var 474,8 millioner dollar i de tre månedene som endte 31. januar 2025.

GAAP‑nettoinntekt (tap) var 15,5 millioner dollar, eller 0,47 $ per utvannet aksje, og non‑GAAP‑nettoinntekt (tap) var 20,8 millioner dollar, eller 0,63 $ per utvannet aksje. Samtidig var GAAP‑driftskostnader 79,6 millioner dollar, og non‑GAAP‑driftskostnader 74,2 millioner dollar.

I løpet av denne perioden returnerte selskapet over 9 millioner dollar til aksjonærene gjennom utbytte og aksjetilbakekjøp.

«Immersion leverte sterk finansiell ytelse i kvartalet. Vi fortsetter å være laserfokuserte på å bygge vår virksomhet og skape langsiktig aksjonærverdi.»

– CEO Eric Singer

I fjor sommer kjøpte selskapet 42 % av Barnes & Noble Education (BNED ), og fikk dermed kontroll over selskapet gjennom de fem styreplassene utnevnt av Immersion. Dette ble gjort i et forsøk på å utvide virksomheten og diversifisere innen utdanningssektoren. Per 31. januar 2025 har Immersions aksjeeierskap blitt redusert til 32,3 % på grunn av ytterligere emisjoner av bokhandlens ordinære aksjer til ikke‑kontrollerende aksjonærer.

Latest on Immersion Corporation

Konklusjon 

Hologrammer har lenge vært en del av science fiction, og selv om flere forsøk har blitt gjort for å gjøre dem til virkelighet, har direkte interaksjon med dem ikke blitt oppnådd. Ved å la brukere naturlig nå inn i og manipulere virtuelle objekter, kan berørbare hologrammer hjelpe oss med å ta et transformativt sprang fra passive 3D‑skjermer til virkelig interaktive opplevelser.

Dermed presser FlexiVol‑studien, med sin evne til å tillate direkte gjennom‑hånd‑interaksjoner, grensene for virtuelle grensesnitt og demonstrerer levedyktigheten til elastiske diffusere for sikker, naturlig håndinteraksjon.

Denne volumetriske skjermen legger i hovedsak grunnlaget for en ny standard innen 3D‑interaksjonsdesign, selv om ytterligere fremskritt innen materialer, haptikk og adaptiv gjengivelse er nødvendige for å kommersialisere dette og redefinere kreativitet, opplæring og samarbeid. Med kraftige muligheter for anvendelser innen utdanning, underholdning, medisin og mer, viser denne utviklingen potensialet til å blande den digitale og fysiske verden på en mer sømløs måte enn noen gang før.

Klikk her for en liste over de beste augmented reality (AR)‑ og virtual reality (VR)‑aksjene.