Los científicos han desarrollado un sistema de hologramas que pueden ser «tocados» de forma artificial.
Chorros de aire controlados con precisión se combinan con gráficos generados por ordenador para crear esta sensación.
Los científicos esperan seguir desarrollando este sistema y añadir nuevas funciones, por ejemplo, cambiar la temperatura de los chorros de aire para que los usuarios puedan sentir superficies calientes o frías, y añadir aromas.
Este tipo de holograma podría tener potencialmente otras aplicaciones en campos como la medicina.
La serie de televisión Star Trek: La nueva generación dio a conocer a millones de personas la idea del holodeck: una proyección holográfica 3D inmersiva y realista de un entorno completo con el que se podía interactuar e incluso tocar.
En el siglo XXI, los hologramas ya se están utilizando ya se están utilizando de diversas maneras, como en sistemas médicos, educación, arte, seguridad y defensa. Los científicos siguen desarrollando formas de utilizar láseres, procesadores digitales modernos y tecnologías de detección de movimiento para crear varios tipos diferentes de hologramas que podrían cambiar la forma en que interactuamos.
Mis colegas y yo, que trabajamos en el grupo de investigación de electrónica flexible y tecnologías de detección de la Universidad de Glasgow, hemos desarrollado ahora un sistema de hologramas de personas que utiliza «aerohaptics», generando sensaciones táctiles mediante chorros de aire. Estos chorros de aire transmiten una sensación de tacto en los dedos, las manos y las muñecas de las personas.
Con el tiempo, esto podría desarrollarse para permitirle encontrarse con un avatar virtual de un colega al otro lado del mundo y sentir de verdad su apretón de manos. Incluso podría tratarse de los primeros pasos hacia la construcción de algo similar a un holodeck.
Para crear esta sensación de tacto utilizamos componentes asequibles y disponibles comercialmente que combinan gráficos generados por ordenador con chorros de aire cuidadosamente dirigidos y controlados.
En cierto modo, supone un paso más allá de la generación actual de realidad virtual, que normalmente requiere un casco para mostrar gráficos 3D y guantes inteligentes o mandos portátiles para proporcionar retroalimentación háptica, un estímulo que se percibe como tacto. La mayoría de los enfoques basados en dispositivos portátiles se limitan a controlar el objeto virtual que se muestra.
Controlar un objeto virtual no produce la sensación que se experimenta cuando dos personas se tocan. La incorporación de una sensación táctil artificial puede aportar esa dimensión adicional sin necesidad de llevar guantes para sentir los objetos, por lo que resulta mucho más natural.
Uso de vidrio y espejos
Nuestra investigación utiliza gráficos que generan la ilusión de una imagen virtual 3D. Se trata de una variante moderna de una técnica de ilusión del siglo XIX conocida como el fantasma de Pepper, que entusiasmaba al público victoriano de los teatros con visiones de lo sobrenatural en el escenario.
El sistema utiliza vidrio y espejos para que una imagen bidimensional parezca flotar en el espacio sin necesidad de ningún equipo adicional. Y nuestra retroalimentación háptica se genera únicamente con aire.
Los espejos que componen nuestro sistema están dispuestos en forma de pirámide con un lado abierto. Los usuarios introducen las manos por el lado abierto e interactúan con objetos generados por ordenador que parecen flotar en el espacio libre dentro de la pirámide. Los objetos son gráficos creados y controlados mediante un programa informático llamado Unity Game Engine, que suele utilizarse para crear objetos y mundos 3D en videojuegos.
Justo debajo de la pirámide se encuentra un sensor que registra los movimientos de las manos y los dedos de los usuarios, así como una única boquilla de aire, que dirige chorros de aire hacia ellos para crear complejas sensaciones táctiles. El sistema en su conjunto está dirigido por hardware electrónico programado para controlar los movimientos de la boquilla. Desarrollamos un algoritmo que permitía a la boquilla de aire responder a los movimientos de las manos de los usuarios con combinaciones adecuadas de dirección y fuerza.
Una de las formas en que hemos demostrado las capacidades del sistema «aerohaptic» es mediante una proyección interactiva de un balón de baloncesto, que puede tocarse, hacerse rodar y botarse de forma convincente. La retroalimentación táctil de los chorros de aire del sistema también se modula en función de la superficie virtual del balón, lo que permite a los usuarios sentir la forma redondeada del balón al rodar desde las yemas de los dedos cuando lo botan, y el golpe en la palma cuando regresa.
Los usuarios incluso pueden empujar el balón virtual con distinta fuerza y percibir la diferencia que supone en la palma de la mano un bote fuerte o un bote suave. Incluso algo aparentemente tan sencillo como botar un balón de baloncesto nos exigió un gran esfuerzo para modelar la física de la acción y para determinar cómo podíamos reproducir esa sensación familiar con chorros de aire.
Aromas del futuro
Aunque no esperamos ofrecer una experiencia completa de holodeck de Star Trek en un futuro próximo, ya nos estamos adentrando con audacia en nuevas direcciones para añadir funciones adicionales al sistema. Pronto esperamos poder modificar la temperatura del flujo de aire para que los usuarios puedan sentir superficies calientes o frías. También estamos explorando la posibilidad de añadir aromas al flujo de aire, lo que profundizaría la ilusión de los objetos virtuales al permitir a los usuarios olerlos además de tocarlos.
A medida que el sistema se amplíe y desarrolle, esperamos que pueda encontrar aplicaciones en una amplia gama de sectores. Ofrecer experiencias más absorbentes en videojuegos sin necesidad de llevar equipos engorrosos es una aplicación evidente, pero también podría permitir videoconferencias más convincentes. Incluso podría usarse para turnarse y añadir componentes a un circuito impreso virtual mientras se colabora en un proyecto.
También podría ayudar a los clínicos a colaborar en tratamientos para pacientes, y a que los pacientes se sientan más implicados e informados en el proceso. Los médicos podrían ver, sentir y analizar las características de las células tumorales, y mostrar a los pacientes los planes para un procedimiento médico.
