Ein Forscherteam der Brigham Young University (BYU) hat eine revolutionäre Methode um 3D-Bildprojektionen ähnlich der Princess Leia 3D-Nachricht zu erstellen, die im Originalfilm „Star Wars“ verwendet wurde.

Die Methode könnte zu realen Anwendungen volumetrischer Bilder führen, die in Science-Fiction-Filmen wie "Avatar", "Iron Man" und anderen zu sehen sind.

Die Forschung ist ausführlich in der Zeitschrift beschrieben Natur.

"Die Hauptimplikation ist, dass dieses Projekt, wenn es skaliert werden kann, Bilder erzeugt, die denen in Science Fiction sehr ähnlich sind - Bilder, die den Raum mit dem Betrachter teilen und aus jedem Blickwinkel gesehen werden können", sagte er Daniel Smalley, Assistenzprofessor für Elektrotechnik und Computertechnik und Holographie-Experte an der BYU.

Trotz der weitverbreiteten Überzeugung ist die Botschaft von Prinzessin Leia kein wahres Hologramm. Holographische Displays streuen Licht an einer 2D-Oberfläche. Wenn der Betrachter nicht direkt auf die Vorderseite des projizierten Bildes schaut, würde er es nicht als 3D sehen.

Stattdessen wird das Display als volumetrisches Bild betrachtet, da es sich um ein 3D-Bild handelt, das in der Luft schwebt und man von allen Seiten sehen und sehen kann.

Das Team erstellte eine Freiraum-Plattform, um vollfarbige volumetrische Luftbilder anzuzeigen.  

Die Technik beinhaltet das Einfangen eines Partikels in einem nicht sichtbaren Traktorstrahl, erklärte Smalley.

„Der Traktorstrahl schleppt das Partikel herum und dabei wird das Partikel beleuchtet, um ein 3D-Bild in der Luft zu zeichnen.“

Smalley und sein Team drucken effektiv 3D-Lichtbilder im Weltraum mit den Partikeln.

Wie in der Studie erklärt, können Menschen Bilder nicht schneller als 10 pro Sekunde wahrnehmen. Wenn das Teilchen also schnell genug bewegt wird, erscheint es als eine durchgehende Linie aus Licht, ähnlich einer Wunderkerze in einer dunklen Nacht.

Smalley hatte, wie die meisten seiner Kollegen, immer das Ziel, Prinzessin Leia zu forschen, aber bis zu diesem Zeitpunkt war es eine schwierige Aufgabe.

"Der Moment der Klarheit ereignete sich für mich während des Films Iron Man, als mir klar wurde, dass ein Hologramm wirklich nicht in der Lage sein würde, viele der Science-Fiction-Darstellungen zu machen", sagte Smalley.

"Insbesondere in dem Moment, in dem der Protagonist Tony Stark seine Hand in einen scheinbar holografischen Handschuh steckt", fuhr er fort.

„Ich war beunruhigt, als mir klar wurde, dass seine Hand vor dem Display das Licht blockierte, sodass keine Bilder über seinem Arm sichtbar sein sollten. Nach einigem Überlegen würde die einzige Lösung, an die ich denken könnte, in diesem Szenario darin bestehen, einen Schwarm schwebender Nanobots mit überall schießenden Lasern zu haben. Es klang damals verrückt, aber unsere derzeitige Lösung ist in mancher Hinsicht nicht weit von dieser Idee entfernt. “

Obwohl einige frühere Forscher bereits mit volumetrischen Bildern gearbeitet haben, sind Smalley und sein Team die ersten, die effektiv optisches Trapping und Farbe einsetzen.

Bisher hat das Team volumetrische Bilder des BYU-Logos, eines Schmetterlings, eines Prismas und anderer erstellt.

Video Credits: Produzent Julie Walker, Kameramann Brian Wilcox, Redakteurin Hannah Hansen

"Der nächste Schritt besteht darin, herauszufinden, welche Partikel und welche Traktorstrahlen die zuverlässigsten Einfang- und Halteeigenschaften bieten", sagte Smalley.

"Nachdem wir Trap and Hold optimiert haben, wollen wir damit beginnen, viele Partikel gleichzeitig zu kontrollieren."

Trotz der Aufregung um dieses Projekt ist das Team bereit, viel Zeit für die Suche nach den effizientesten Partikeln und Fallen zu investieren, um sicherzustellen, dass die beste Lösung entwickelt wird, sagte Smalley.