In der kollektiven Vorstellung stellen Touch-Hologramme den Heiligen Gral der Mensch-Computer-Interaktion dar. Heute ist diese Technologie dank eines Teams spanischer Ingenieure endlich nicht mehr nur eine Fantasiewelt, sondern greifbare Realität geworden. Die Forscher derÖffentliche Universität Navarra (UPNA) Sie haben volumetrische Displays entwickelt, die nicht nur 3D-Bilder in die Luft projizieren, die aus jedem Winkel ohne Headset betrachtet werden können, sondern es den Benutzern auch ermöglichen, sie zu berühren und zu manipulieren. „Wir sind an die direkte Interaktion mit unseren Telefonen gewöhnt, bei der wir auf eine Schaltfläche tippen oder ein Dokument direkt mit unserem Finger auf dem Bildschirm ziehen: Für Menschen ist das natürlich und intuitiv“, erklärt der leitende Forscher. Asier März.
Was sind Touch-Hologramme wirklich?
Ich muss eine notwendige Klarstellung machen: Was wir in Science-Fiction-Filmen allgemein als „Hologramme“ bezeichnen (denken Sie an Star Wars oder Iron Man), sind technisch gesehen keine Hologramme im strengen Sinne. „Was wir in Filmen sehen und Hologramme nennen, sind typischerweise volumetrische Displays“, erklärt er Elodie Bouzbib, Erstautor der StudieÖffentliche Universität von Navarra. Dabei handelt es sich um Grafiken, die in der Luft erscheinen und aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet werden können, ohne dass man eine Virtual-Reality-Brille tragen muss. Der Fachbegriff für Touch-Hologramme lautet „echte 3D-Grafiken“.
Die eigentliche Revolution ist hier nicht so sehr die dreidimensionale Visualisierung (es gibt bereits kommerzielle Prototypen, die von Unternehmen wie Voxon-Photonik in Australien und Japan Brightvox Inc) sowie die Möglichkeit, physisch mit diesen virtuellen Objekten zu interagieren. Bislang galt bei volumetrischen Displays die Devise „Anschauen, aber nicht Anfassen“. Dank dieses technologischen Durchbruchs können wir dreidimensionale Bilder nun endlich direkt bearbeiten, so wie wir es mit echten Objekten tun würden.
Die Technologie schließt die Lücke zwischen dem, was wir uns vorstellen und dem, was wir tatsächlich erreichen können. Noch vor wenigen Jahren wäre dies reine Science-Fiction gewesen.
Die technische Lösung
Die grundlegende Funktionsweise herkömmlicher volumetrischer Anzeigen ist faszinierend: Sie projizieren Bilder auf eine schnell schwingende Folie, einen sogenannten „Diffusor“. Die Magie geschieht, wenn etwa Pro Sekunde werden 2.880 Bilder projiziert. Aufgrund dieser hohen Geschwindigkeit erscheint das Bild als dreidimensionales, in der Luft schwebendes Objekt.
Das grundsätzliche Problem bestand jedoch darin, dass der verwendete Diffusor meist starr ist. Dies bedeutet, dass eine Hand, die die Volumenanzeige berührt, sich verletzen oder das Gerät beschädigen könnte. Hier kommt die entscheidende Innovation des spanischen Teams ins Spiel: die Verwendung elastischer Materialien für den Diffusor.
Elastische Materialien verformen sich und erfordern eine Bildkorrektur.
Dies war das größte Hindernis, das es zu überwinden galt. Die Lösung? Ein System, das vorhersagt, wie das Bild aussehen würde, wenn der Diffusor nicht elastisch wäre, und zukünftige Schwingungen des elastischen Diffusors anpasst, um die Manipulation zu berücksichtigen. Das Ergebnis ist überraschend: ein virtuelles Objekt, das auf natürliche Weise manipuliert werden kann.
Natürliche und intuitive Handhabung
Stellen Sie sich vor, Sie greifen einen virtuellen Würfel zwischen Zeigefinger und Daumen, drehen und bewegen ihn nach Belieben oder simulieren mit Zeige- und Ringfinger das Gehen von Beinen auf einer Oberfläche. Dies sind die Interaktionen, die diese revolutionäre Technologie ermöglicht, und was sie wirklich besonders macht, ist die Natürlichkeit des Erlebnisses.
Es lässt mich darüber nachdenken, wie umwälzend diese Technologie in Bereichen wie der Bildung sein könnte. Das Forschungsteam erklärt: „Displays wie Bildschirme und Mobilgeräte begleiten uns in unserem Alltag – ob bei der Arbeit, beim Lernen oder in der Unterhaltung. Dreidimensionale Grafiken, die direkt bearbeitet werden können, finden Anwendung in der Bildung, beispielsweise bei der Visualisierung und Montage von Motorteilen.“
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die Möglichkeit der kollaborativen Interaktion: Mehrere Benutzer können gleichzeitig mit demselben holografischen Inhalt interagieren, ohne dass Virtual-Reality-Headsets erforderlich sind. Dadurch ergeben sich insbesondere für Museen und Ausstellungen interessante Szenarien, in denen Besucher dank Touch-Hologrammen einfach auf die ausgestellten Inhalte zugehen und mit ihnen interagieren können.
Touch-Hologramme, zukünftige Auswirkungen und (offensichtliche) Einschränkungen
Touch-Hologramme stellen einen entscheidenden Schritt hin zu einer natürlicheren Interaktion mit der digitalen Welt dar. Wir stehen an einem Wendepunkt, an dem diese Technologie beginnt, sich an unsere natürlichen Interaktionsweisen anzupassen, anstatt uns zu zwingen, uns an künstliche Schnittstellen anzupassen.
Es müssen jedoch noch einige Probleme gelöst werden. Die Auflösung und Helligkeit aktueller Prototypen dürfte noch nicht an filmische Darstellungen heranreichen. Außerdem stellt sich die Frage der Skalierbarkeit: Wie groß können diese Touch-Hologramme werden? Vorerst sind wir wahrscheinlich auf relativ kleine Objekte beschränkt.
Ich frage mich auch, wie sich diese Technologie mit anderen aufkommenden Innovationen wie künstlicher Intelligenz integrieren lässt. Könnten wir uns KI-Assistenten vorstellen, die nicht nur unsere Fragen beantworten, sondern auch physisch vor uns erscheinen und „berührt“ werden können? Trotz dieser offenen Fragen kann die Bedeutung dieses technologischen Durchbruchs nicht unterschätzt werden. Das Forschungsteam derUPNA, bestehend aus Inigo Ezcurdia, Iosune Sarasate, Unai Fernandez, Elodie Bouzbib, Asier März e Ivan Fernandezhat einen grundlegenden Schritt in Richtung einer Zukunft unternommen, in der die Grenze zwischen digital und physisch immer mehr verschwimmen wird.
Das Fenster zwischen Vorstellung und Realität schließt sich schnell und vielleicht ist die Zukunft, die wir uns in den Filmen vorstellen, näher als wir denken. Dieses Mal können wir es jedoch wirklich mit unseren Händen berühren.
