Dein eigenes Holodeck: Wird die Star Trek-Fantasie Realität?

Werden Fortschritte in der Virtual-Reality-Technologie das Star Trek Holodeck in naher Zukunft zu einem Gemeinschaftsraum in jedem Haushalt machen? Die Holodeck-Fantasie nähert sich der Realität viel mehr, als Sie vielleicht denken.

Werden Fortschritte in der Virtual-Reality-Technologie das Star Trek Holodeck in naher Zukunft zu einem Gemeinschaftsraum in jedem Haushalt machen?  Die Holodeck-Fantasie nähert sich der Realität viel mehr, als Sie vielleicht denken.
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Du öffnest die Tür und betrittst einen leeren Raum. Innerhalb weniger Augenblicke befinden Sie sich in einer fernen Welt - in einem Dschungel auf der anderen Seite der Welt oder auf einem anderen Planeten. Diese "Holodeck" -Fantasie von Star Trek mag weit hergeholt klingen, aber sie kommt der Realität viel näher, als Sie vielleicht denken.

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Was ist der aktuelle Stand der Technik, wenn es um Virtual Reality Räume geht und welche Durchbrüche und Innovationen notwendig sind, um von hier zu einer Star Trek - Welt zu gelangen, in der man einfach durch eine Tür in einem eigenem Haus?

Ganzzimmer-Projektionen

Ist moderne Technologie in der Lage, ein Star Trek Holodeck Erlebnis zu erzeugen? Irgendwie.

Während es immer noch nicht möglich ist, Objekte, die man berühren und fühlen kann, aus der Luft zu materialisieren, ist es möglich, dein Gehirn dazu zu bringen zu denken, dass du eine wirklich immersive und halb-reale Erfahrung hast, einfach durch Projektion.

Ein solches Projekt ist die IllumiRoom-Idee, die in den letzten Jahren von Microsoft entwickelt wurde.

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Dieses Proof-of-Concept-System projiziert Projektionen auf die Wände in der Nähe Ihres Fernsehbildschirms, um das Spielerlebnis außerhalb der Grenzen des Fernsehbildschirms zu erweitern. Auf seiner Projektwebsite erläutert das Team das Konzept wie folgt:

"IllumiRoom verwendet eine Kamera von Kinect für Windows und einen Projektor, um die Grenzen zwischen den Inhalten auf dem Bildschirm und der Umgebung, in der wir leben, zu verwischen, sodass wir unsere virtuelle und physische Welt miteinander kombinieren können. Zum Beispiel kann unser System das Erscheinungsbild des Raumes verändern, scheinbare Bewegungen auslösen, das Sichtfeld erweitern und völlig neue Spielerlebnisse ermöglichen. "

Das Team war bereits in der Lage, Effekte wie Schneefall in einem Raum zu erzeugen, der auf die Richtung reagiert, in der Ihr Fahrzeug in einem Spiel steht, oder eine Simulation namens "Bounce", bei der die Forscher eine "Granate" aus dem TV-Gerät und herausbrachten hüpfte im Wohnzimmer herum.

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Die Idee hier ist, dass eine separate Projektionsbox in der Mitte des Raumes sitzen und Bilder auf und um den Bereich projizieren würde, in dem sich Ihr Fernseher befindet. Es ist keine große Vorstellungskraft zu sehen, wie ein solches Projektionskonzept an allen vier Wänden eines Raumes angewendet werden könnte.

Jedoch ist gerade die aktuelle IllumiRoom-Idee der Spielbilder, die die gesamte periphere Ansicht Ihres Spielerlebnisses füllen, ein ziemlich cooles Konzept, das es höchstwahrscheinlich in naher Zukunft in die Regale bringen wird.

Das ist alles gut und schön, aber alles ist visuell. Mit einem echten Holodeck können Sie nicht nur bequem von Ihrer Couch aus sitzen und spielen, sondern Sie können auch aufstehen, herumlaufen und eine virtuelle Umgebung erkunden.

Gehen ohne zu bewegen

Wie soll man in einem Raum, der nur 10 Fuß breit oder 10 Fuß lang ist, eine volle virtuelle Welt erforschen, ohne in die Wände zu rennen?

Einige der fortgeschritteneren Forschungen, die innerhalb des letzten Jahrzehnts zu diesem Thema stattfanden, kamen von keinem anderen als dem US Army Research Lab. Mehr und mehr, militärische Ausbildung beinhaltet die Verwendung von Virtual-Reality-Systemen, und ein Teil der US-Armee Entwicklung dieser Systeme enthalten die Entwicklung eines omnidirektionalen Laufbands.

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Im Jahr 2011 beschrieben Forscher der Universität von Louisiana, die mit der Armee an einem "CAVE-ähnlichen" Virtual-Reality-System gearbeitet hatten, das omnidirektionale Laufband (ODT) folgendermaßen:

"Die Fähigkeit, körperlich zu gehen und zu laufen, wird durch die Aufnahme eines omnidirektionalen Laufbandsystems (ODT) als Boden des CAVE erreicht. Das ODT ermöglicht das Laufen in alle Richtungen, dh Benutzer können im Kreis laufen, wenn sie den virtuellen Raum erkunden möchten. "

Eine ähnliche Technologie wurde von einer Kombination von deutschen, italienischen und Schweizer Wissenschaftlern hergestellt, die ein riesiges omnidirektionales Laufbandsystem namens CyberWalk produzierten. Die Technologie ermöglicht 2D-Bewegungen durch die Kombination einer Reihe synchroner Laufbandbänder, die sich in senkrechten Richtungen bewegen können. Diagonale Bewegung kombiniert die Bewegung der beiden Riemen auf einmal.

Das Video ist sehr beeindruckend. Das Laufband verwendet Steueralgorithmen, die beinhalten, wie der Benutzer Geschwindigkeit und Richtung ändert, indem er die Bewegung des Laufbandes so verändert, dass der Benutzer so nahe wie möglich in der Mitte der Plattform bleibt.

Eine weitere interessante Lösung ist die von der Firma Virtusphere entwickelte Technologie. Das Konzept? Stellen Sie sich eine große Blase vor, in der Sie laufen oder rennen, und sie rollt herum, um sich Ihrer Bewegung anzupassen. Ich weiß, du denkst, es muss wie eines dieser Gerbil-Laufbänder sein, oder? Du würdest dich nicht irren.

Es ist eine Idee, die am besten für den Einsatz in Kombination mit Oculus Rift geeignet ist, aber man könnte sich vorstellen, das Sphärenkonzept mit Projektionen der virtuellen Welt zu verändern, ohne ein großes, umständliches Headset zu verwenden.

Eines der neuesten VR-Motion-Systeme ist ein Produkt namens Omni von Virtuix. Es verwendet eine Technik, die ein bisschen anders ist als alle bisher besprochenen. Das System ist nicht gerade ein Laufband - es ist eine reibungsarme Oberfläche, die in Kombination mit speziellen Schuhen funktioniert, die eine Sohle aufweisen, die konfiguriert ist, um über die radialen Rillen in dem gekrümmten Boden des Geräts zu gleiten.

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Es ist nicht ganz die Lösung, die von omni-direktionalen Laufbandforschern bisher entwickelt wurde, aber die nicht beweglichen Teile von Omni, kombiniert mit dem kleineren Formfaktor, machen es zu einer praktischen Lösung für zu Hause. Wenn man ihn in den Kontext eines "Holodeck" -Raums der virtuellen Realität stellt, ist nicht klar, ob eine Technologie wie Omni eine Lösung wäre, aber es könnte sein.

Interaktion mit einer virtuellen Welt

Ein echtes Holodeck muss die menschlichen Sinne täuschen können. Bis jetzt haben wir über Vision und Bewegung diskutiert, aber was ist mit Berührung? Wenn du eine virtuelle Welt erforschst und deine Hand gegen einen virtuellen Baum lebst, welches System könnte es dir so anfühlen, als würdest du einen echten Baum berühren?

Einige Forscher arbeiten mit speziellen elektroaktiven Polymeren, die in Handschuhen oder Stoffen verwendet werden können, um Druck auf die Fingerspitzen oder andere Bereiche der Haut auszuüben und das Gefühl der Berührung zu simulieren. Dort gibt es einige Versprechen für ganze Outfits, die Berührung über den ganzen Körper simulieren können.

Wie wäre es mit der Herstellung ganzer fester Objekte auf Abruf? Anfang dieses Jahres waren Forscher am Technologieinstitut der Universität Tokio in der Lage, mit Hilfe von Schallwellen kleine Teilchen in der Luft zu suspendieren und zu manipulieren.

Angesichts der Tatsache, dass die Partikel in dieser Untersuchung extrem leicht waren, konnten Forscher, indem sie einen so genannten "Ultraschall-Brennpunkt" erzeugten, tatsächlich Objekte in der Luft schweben und bewegen.

Dies ist wahrscheinlich die früheste und spekulativste Technologie, die technologische Innovationen für eine zukünftige Holodeck-Erfahrung beeinflussen könnte. Dennoch ist es nicht schwer, sich die Art von Erfahrung vorzustellen, die sich aus der Kombination von Echtzeit-Partikelmanipulation mit einem "Touch" -Simulator-Bodysuit ergeben würde.

Hologramme für ein Holodeck verwenden

Dies ist nur die Spitze des Eisbergs, wenn Sie neue Technologien erforschen, die die Entwicklung der Virtual-Reality-Erfahrung umgeben. In einigen Fällen ist die Technologie nicht einmal emergent, sie steht einfach jedem zur Verfügung, der sie in die Entwicklung eines Holodeck-Raums integrieren möchte. Ein Beispiel dafür ist das touchbare Hologramm, das 2009 von Forschern der Universität Tokio entwickelt wurde.

Entwickler des Projektors nannten es ein "Airborne Ultrasound Tactile Display", das den Hologramm-Lichtprojektor mit Schalldruck kombinierte, um dem Benutzer das Gefühl zu geben, dass holographische Regentropfen tatsächlich auf den Händen des Benutzers landeten.

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Wenn Sie denken, Hologramme hätten keinen Platz in einem zukünftigen Holodeck, denken Sie noch einmal darüber nach. Im April gab Apple bekannt, dass es ein "interaktives dreidimensionales Anzeigesystem" patentieren ließ, mit dem Benutzer ein Hologramm mit Berührungen und Gesten manipulieren können.

All diese Technologien bilden zusammen die Bausteine ​​eines Star Trek Holodecks in jedem Zuhause. Wird dies jemals Wirklichkeit werden, oder werden Spieler und Abenteurer für immer darauf vorbereitet sein, virtuelle Realität mit einem riesigen Display zu erleben, das an ihre Köpfe gebunden ist?

Teilen Sie Ihre eigenen Gedanken und Vorstellungen darüber, wie ein zukünftiges Holodeck aussehen wird!

Bildnachweis: Wyatt Wellman über Flickr, ODT des US Army Research Lab mit CAVE Graphics von PD-USGOV, Omni VR Motion System über Virtuix

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