Многие технологии из научной фантастики находят отражение в реальности — но существуют ограничения.
Настя Морошкина
Голограммы в фильме «Бегущий по лезвию 2049» — важная часть визуальной эстетики и сюжета. Кто не помнит ту самую сцену, где огромная проекция главной героини Джой в исполнении Аны де Армас говорит Райану Гослингу: «Тебе одиноко? Я могу помочь»?
Джой — это интерактивная голограмма-компаньон, способная адаптироваться к окружению благодаря специальному гаджету — эманатору. Она не ограничена экраном или дисплеем и может перемещаться в физическом пространстве. Кроме того, фильм изобилует уличными голограммами: гигантской трёхмерной рекламой и виртуальными персонажами, которые создают эффект погружения в футуристический Лос-Анджелес.
В реальности о голограммах известно уже давно, и их широко применяют. Но почему у нас до сих пор нет голографических друзей и спутников жизни? Давайте разбираться, насколько современные технологии продвинулись в этом направлении.
С помощью каких технологий создаются объёмные изображения
Сегодня существует множество способов создавать изображения, которые кажутся объёмными. Одни технологии используют лазеры, другие — светодиоды, третьи — ультразвуковые волны. Все они выглядят впечатляюще, но работают по своим принципам и имеют ограничения. Рассказываем, как устроены такие изображения.
Классическая лазерная голография
Классическая лазерная голография — это метод создания объёмного изображения с помощью света. Процесс начинается с того, что лазер разделяют на две части. Одна из них — объектный луч — освещает предмет, отражаясь от его поверхности. А другая — опорный луч — направляется прямо на носитель записи. Например, на фотопластинку, покрытую светочувствительным слоем, или специальную цифровую матрицу.
В месте, где эти две линии пересекаются, возникает своеобразный «отпечаток» объекта. Если потом осветить полученную голограмму тем же опорным лучом, получится эффект трёхмерного изображения.
Это один из самых старых методов голографии. Увы, его ограничения не позволяют создать «живые» и динамичные голограммы, как в «Бегущем по лезвию 2049».
Причина в том, что такая технология требует фиксированного носителя — поверхности, на которой сохраняется «отпечаток». В фильме же голограммы свободно перемещаются в пространстве, не привязаны к физической среде и могут динамично взаимодействовать с окружением.
Техника «Призрак Пеппера»
Техника эта названа в честь изобретателя Джона Генри Пеппера, который впервые продемонстрировал её в 1862 году. Она применялась в театральных постановках, чтобы создавать иллюзию появления призраков на сцене.
Суть метода заключается в использовании полупрозрачной стеклянной или акриловой поверхности, расположенной под углом к зрителю. Источник света или экран с изображением находится вне зоны видимости аудитории — например, ниже сцены. Когда свет от картинки отражается от поверхности, у наблюдателей создаётся иллюзия, что объект или фигура находятся прямо перед ним, «плавая» в воздухе. Но на самом деле это просто отражение.
Подобные технологии используют для того, чтобы «оживить» на концертах умерших артистов: Майкла Джексона, Элвиса Пресли, Виктора Цоя. Ещё один интересный пример — голограммы животных в цирках, которые отказались от эксплуатации настоящих зверей.
И хотя «Призрак Пеппера» выглядит впечатляюще, он не создаёт объёмного изображения. Проекция видна только с определённых углов, а для работы требуется установка громоздких экранов и отражающих поверхностей.
Голография на волюметрических дисплеях
Волюметрические дисплеи — это устройства, которые создают настоящие трёхмерные изображения, существующие в физическом пространстве.
Есть несколько технологий, которые используются в таких дисплеях. Одна из них предполагает вращающиеся экраны. Они очень быстро крутятся и отображают последовательность двумерных картинок.
Быстро движущиеся картинки воспринимаются как единое 3D-изображение благодаря особенностям нашего зрения.
Ещё один способ создания объёмной картинки — это использование светодиодов, которые располагаются внутри специальной трёхмерной конструкции. Каждый из них излучает свет в определённой точке, и все вместе они формируют 3D-изображение, которое можно видеть с разных сторон.
Минус этих подходов в том, что они всё ещё требуют больших вычислительных мощностей и не всегда могут создавать изображения с высокой детализацией.
Голография на лазерных дисплеях
Такие дисплеи создают изображения в воздухе с помощью импульсов инфракрасных лазеров, которые ионизируют воздух, в результате чего появляются маленькие вспышки плазмы. Это позволяет формировать яркие точки, похожие на пиксели, которые могут складываться в объёмные изображения.
В 2015 году учёные из Университета Токио продемонстрировали такую технологию, применяя специальные лазеры, которые производят короткие безопасные импульсы. Эти вспышки могут быть использованы для создания интерактивных голограмм, к которым можно прикасаться.
Учёные планируют продолжать разработки, но до сих пор эта технология не получила широкого применения.
Голография на лазерных дисплеях имеет несколько преимуществ. Во-первых, она не ограничена размером экрана и изображения можно создавать в любом месте. Во-вторых, такие дисплеи безопасны для пользователя.
Голография на дисплеях с акустической ловушкой
Как и в случае с оптическими ловушками, эта технология позволяет создавать изображения, которые кажутся свободно висящими в воздухе. Акустическая ловушка использует ультразвуковые волны, чтобы захватывать частички пыли или капельки жидкости и удерживать их в воздухе, создавая эффект трёхмерного изображения.
Однако этот метод пока тоже не применяется массово для создания голограмм. Но он позволяет более гибко управлять микрообъектами в пространстве, поэтому в будущем, скорее всего, объёмные изображения станут детальнее и устойчивее.
Что в итоге
Итак, современная наука не стоит на месте — у нас уже есть способы создания впечатляющих трёхмерных изображений. Но самое существенное их отличие от голограмм из «Бегущего» заключается в том, что пока они не могут существовать независимо от источников света, как это делает героиня Аны де Армас.
Тем не менее технологии голографии и 3D быстро развиваются, предлагая новые методы проекции. Так что кто знает — может быть, как раз в 2049 году у нас появится способ избавиться от одиночества с помощью своей собственной Джой. Ну а пока придётся строить личную жизнь с физически осязаемыми партнёрами.
Ещё статьи о технологиях из кино 🎬 Можно ли воскресить динозавров, как в «Парке Юрского периода» Можно ли на самом деле стирать память, как в фильме «Люди в чёрном» Можно ли создать костюм как у Железного Человека Сможем ли мы остановить астероид, как в фильме «Армагеддон» Можно ли создать световой меч из «Звёздных войн» в реальности Обложка: Кадр из фильма «Бегущий по лезвию 2049» / Лайфхакер
