¿Pueden existir hologramas de espacio libre?

Los hologramas son algo real. Pero lo que los programas de televisión y las películas de ciencia ficción llaman hologramas es algo completamente diferente.

Desde el punto de vista de la óptica geométrica clásica, para crear la ilusión de un objeto, debe haber algún tipo de superficie emisora ​​de luz o moduladora de luz a lo largo de la línea que va desde el ojo hasta los puntos del objeto simulado.

Holograma de la vida real: aunque la luz parece ser emitida por un objeto virtual, en realidad la luz se emite desde la superficie de la pantalla. Si intenta mirar el objeto virtual desde un lado, sin la pantalla detrás del objeto, no verá nada. "Holograma" de ciencia ficción: en la ficción, los "proyectores holográficos" en realidad hacen que se emita luz desde la ubicación del objeto virtual. Esto le permite ver el objeto desde cualquier ángulo, sin necesidad de una pantalla que abarque la habitación.

Entonces, mi pregunta es: ¿ hay algún proceso físico que pueda usar para justificar los hologramas al estilo de la ciencia ficción? Para calificar, su "holograma" debe cumplir con los siguientes requisitos:

  • El volumen de la pantalla debe ser aire a presión atmosférica (y debe funcionar en un rango razonable de temperatura y humedad) para que las personas puedan caminar a través del volumen de la pantalla. En particular, su solución no puede depender de un medio específico en el volumen de visualización (como humo/niebla o "polvo inteligente").

  • El volumen de la pantalla debe estar abierto en al menos tres lados (piso, techo y una pared) para que pueda caminar alrededor del holograma. Tenga en cuenta que está perfectamente permitido requerir dispositivos alrededor del volumen de la pantalla, siempre que tres o más lados estén lo suficientemente abiertos para caminar.

  • El holograma debe aparecer "correcto" para cualquier persona que se encuentre fuera del volumen de visualización, lo que incluye tapar la vista de otros objetos holográficos uno detrás del otro. (Por ejemplo, si una persona holográfica sostiene algo detrás de su espalda, deberá caminar alrededor de ella para verlo).

  • El holograma debe ser lo suficientemente seguro para que una persona pueda entrar al volumen de la pantalla. Un holograma es inútil si baña a sus espectadores en radiación gamma, o en ruido constante de alta intensidad y luz láser perdida (¡te estoy mirando, pantalla de escaneo de plasma láser!).

No hay requisitos sobre:

  • Reproducción de colores. El holograma puede ser monocromático, o el color puede depender del ángulo de visión, y los objetos que muestra no necesitan textura.

  • Requerimientos computacionales o consumo de energía.

  • Oclusión de objetos reales (el holograma puede ser transparente).

  • Aparición de hologramas desde el interior del volumen de la pantalla.

  • Interacción con objetos físicos dentro del volumen de visualización.

  • Presencia de artefactos visuales (como haces de luz que se extienden desde los proyectores hasta el objeto virtual).

Es decir, no necesito hologramas tan realistas como en Star Trek:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Algo tan básico como los hologramas de Star Wars encajaría perfectamente:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Tenga en cuenta la etiqueta basada en la ciencia : me gustaría, si es posible, utilizar la física del mundo real.

Publicado de forma cruzada en physics.stackexchange.com

Supongo que la realidad aumentada está fuera de discusión, ya que necesita una pantalla o algo así como una pantalla que ilumine sus ojos.
@PipperChip sí, preferiría que todos mis personajes no tuvieran que usar Google Glass o recibir implantes de retina. (Como problema adicional, no podría tomar una foto de un 'holograma' AR a menos que su cámara también tenga AR).
Esto no responde completamente a su pregunta, pero es una idea: holograma de plasma de Google.
@Mack Mencioné específicamente la pantalla de plasma de escaneo láser en mi pregunta... Es muy ruidoso y hay mucha luz láser perdida. Piense en ello como inducir un rayo en bola decenas de miles de veces por segundo.
¡Ups, lo siento! <sonrojarse>
@Mack No hay problema, me alegra ver que todavía hay interés en esta pregunta. =)
Es una respuesta a una pregunta diferente, pero esta respuesta parece que podría ser de interés.
¿Qué hay de las pantallas AR que no están montadas en la cabeza? Solo tenga un dispositivo tipo bola de discoteca que sea capaz de proyectar imágenes directamente en las retinas de las personas. Requeriría inmensos recursos computacionales para rastrear todos los ojos y una óptica extremadamente buena, pero creo que sería factible.
@Dragongeek ¿Los objetos virtuales solo podrían aparecer delante/dentro/detrás del proyector? AFAIK, no hay forma de pasar por alto la lente del ojo, por lo que cualquier luz que proyecte se enfocará como de costumbre. Estoy bien con el seguimiento ocular, pero la gran pregunta es ¿cómo desvías la luz en la dirección adecuada cuando entra en el ojo?
No creo que pueda existir un holograma en la forma en que lo requiere sin que sea una proyección AR a través de los implantes del usuario o algo así. No debe estar hecho de luz en absoluto (¿Ha considerado el polvo de nanopartículas?) O debe ser aditivo sin forma de no mostrar el otro lado.
Esto puede o no importar a esta pregunta. Pero Star Trek al azar llama a sus hologramas materia simulada y realmente existen al azar (Ejemplo, Wes cae en el agua, sale mojado con agua simulada, Ejemplo 2, Crusher cae en el agua que existe debajo del fondo de la holocubierta de alguna manera porque ella existe debajo del arco cuando se van). Entonces, si su historia lo permite, sus hologramas podrían ser cosas físicas reales.
@Trevor Sí, pero es Star Trek ;-) No siempre usan la mejor terminología para las cosas.

Respuestas (9)

Solo use "polvo óptico" y láseres.

Un sistema láser RGB escanea el volumen para localizar cada partícula de polvo en el volumen. Como efecto secundario se genera una iluminación difusa y suficiente calor localizado para mantener el polvo en suspensión. Se pueden usar láseres infrarrojos si no se desea el efecto de neblina y las partículas de polvo son más grandes.

Cuando desee crear una imagen, simplemente golpee las partículas de polvo correctas en las ubicaciones correctas con láseres de colores y energías correctos. Las partículas de polvo dispersarán la luz y se encenderán con precisión en el color correcto en la ubicación casi correcta. Las desviaciones en la ubicación se pueden compensar en el algoritmo de renderizado.

La parte difícil aquí es obtener las propiedades correctas de las partículas, ya que presumiblemente deben ser seguras para respirar y tragar. Tampoco debe causar reacciones adversas en la piel o los ojos. Pero a menos que su historia sea sobre la invención o fabricación del sistema, puede suponer que alguien resolvió todos esos problemas molestos y obtuvo todas las licencias y permisos adecuados para esparcir polvo artificial en el aire.

Había pensado en usar partículas antes, pero no había considerado la idea de usar el polvo ya presente en el medio ambiente. Eso anula en su mayoría el efecto del movimiento del aire... e incluso en un entorno relativamente limpio (100 000 partículas por pie cúbico), debería poder obtener una resolución de alrededor de un centímetro.
@ 2012rcampion Tampoco consideré usar el polvo ya presente. Pero en realidad podría funcionar lo suficientemente bien para la "calidad de Star Wars", ahora que lo mencionas. Probablemente haya suficiente polvo capaz de dispersar la luz azul presente. Agregar polvo artificial con mejores propiedades ópticas sigue siendo lo que haría. A menos que necesite algo para montar en un droide, por supuesto...
@2012rcampion En realidad, se vería totalmente como en Star Wars, ¿no? Y un droide astromecánico tendría sensores de corto alcance capaces de rastrear partículas de polvo...
¿Cómo maneja esta solución las proyecciones completamente en 3D? A menos que tenga una fuente de láser de matriz de 360 ​​grados, una sola fuente de láser no podría golpear dos partículas diferentes que están una frente a la otra y podría manejar proyecciones 3D que se pueden ver desde puntos de vista distintos al proyector. Las fuentes láser de matriz de 360 ​​grados podrían manejar proyecciones completamente en 3D, pero estarían completamente aisladas.
@Shiri Perdón por la demora. // El polvo suspendido en el aire no es opaco. El polvo simplemente no es lo suficientemente denso como para que las partículas se bloqueen entre sí de manera significativa. Si fuera todo lo que verías, sería una mancha gris claro. Y probablemente también sería demasiado denso para la suspensión neumática.
@VilleNiemi No hay problema. El problema no es exactamente el bloqueo total de la opacidad, sino el hecho de que dos puntos a lo largo de la misma línea de visión no son independientes entre sí. ¿Qué sucede si un punto detrás de una partícula necesita proyectarse más brillante que el punto que lo obstruye? En este caso, la partícula de polvo que lo obstruye también se ilumina más de lo deseado.
@Shiri Las partículas obstruidas no están iluminadas. El algoritmo de renderizado iluminará una partícula si no está obstruida y su modelo de la "imagen actual" muestra que la posición debe ser más brillante. Esta es la calidad del "mejor esfuerzo", no una reproducción precisa y exacta. La calidad real lograda variará según el polvo disponible.
@VilleNiemi ¿Qué se remonta a mi punto inicial de que no lograría más que una proyección de plano 2D si proyectara desde una fuente puntual y no responde a mi preocupación anterior sobre el manejo de proyecciones 3D? Aplicando eso a la imagen de Star Wars de la pregunta original, no vería nada más que el frente de la persona proyectada por R2D2 porque la parte posterior estaría obstruida por las partículas de polvo utilizadas para proyectar el frente.
@Shiri No. El polvo suspendido en el aire es una estructura 3D compleja y en su mayoría transparente. Es principalmente aire por volumen. Entonces, si bien los láseres probablemente escanean el polvo de una manera ordenada que podría proyectarse sobre una superficie, el polvo no contiene esa superficie. En cambio, los puntos en los que los láseres golpean las partículas de polvo forman una forma 3D compleja, porque el polvo ya tiene esa forma y los láseres simplemente iluminan selectivamente partes del mismo que coinciden con la imagen deseada. El mayor problema sería que el frente de la forma no sería tan bueno para bloquear la parte posterior de la forma que se ve.
Estás pensando en ello de una manera mágica. Si puede ver cualquier tipo de superficie, significa que está dispersando la luz de una superficie de polvo lo suficientemente densa como para generar una imagen perfecta. Si está dispersando la luz a través de este método de alguna manera, significa que, por mucha luz que llegue a su ojo desde cualquier punto de la matriz, esa cantidad de luz no puede alcanzar los puntos detrás de él, lo que representa una obstrucción óptica. No se puede razonar diciendo que es 100% transparente. Puede que no sea visible a simple vista, pero tan pronto como dispersas la luz, pierdes cierta magnitud de potencia óptica.
La luz no puede ser simultáneamente dispersada por una partícula de polvo y no verse afectada por ella. Así que elige uno. O bien produce una imagen cuando golpea una partícula de polvo o viaja a través de ella, no se puede razonar que cada uno de los rayos láser pueda golpear dos puntos en el espacio que se superponen de manera independiente. Eso es una falacia lógica.
@Shiri Solo si realmente estoy tratando de producir una imagen de una superficie opaca sólida. Yo no soy. Los hologramas son transparentes. Y eso significa no bloquear.
Para una demostración experimental de una técnica similar a esta (aunque utilizando un tipo especial de partículas emitidas para la demostración, en lugar del polvo ambiental que ya está en el aire), consulte el artículo aquí con el video adjunto. El mismo equipo tenía un informe actualizado de 2021 sobre la tecnología aquí , con un comunicado de prensa aquí y un video aquí .
Gran descubrimiento de @Hypnosifl, no consideré que manipular las partículas de polvo fuera viable. Esto podría aumentar la resolución o permitir que el sistema funcione en entornos aún menos polvorientos. Pero parece que todavía no pueden controlar la dirección de dispersión, lamentablemente.

Es posible que puedan existir como algún tipo de realidad aumentada que se transmita directamente a la retina del espectador o se inserte en la corteza visual por algún otro medio, como el aumento omnipresente de nanotecnología. Esto tiene mucho sentido si su entorno es uno en el que esto podría existir, dado que parece bastante concebible en las próximas décadas a partir de ahí, eso no es irrazonable.

Si está decidido a que aparezcan como objetos en un espacio tridimensional en lugar de estar puramente a los ojos del espectador, supongo que hizo algo muy inteligente con un par de fuentes de rayos diferentes. Éstos excitan las moléculas de aire en su punto de intersección para emitir luz en una determinada longitud de onda o para reflejar luz en una determinada longitud de onda. Ahora bien, no soy físico y estoy seguro de que esto está lleno de problemas, pero suena plausible y, a menos que lo esté usando como piedra angular de su narrativa, probablemente sea lo suficientemente bueno.

El "ver objetos detrás de ti" no es un dilema filosófico, simplemente un modo de falla de la holografía clásica. La luz que se simula como emitida desde el lado derecho del cubo en realidad se emite desde la superficie de la pantalla a la izquierda, y sus ojos la interceptan antes de que alcance el punto desde el que se supone que debe ser emitida. Verías algo, aunque tus ojos no podrían enfocar la luz convergente (como mirar con una lupa demasiado cerca de tu cara, todo está borroso).
Además, la solución de usar 'rayos' para excitar las moléculas de aire es exactamente lo que hace la pantalla 3D de escaneo láser-plasma. Si te pararas detrás del objeto (como en las dos primeras imágenes), serías bañado por la luz láser perdida. Además, "excitar las moléculas de aire" en realidad significa "crear plasma". Esto es como tener iluminación constante en la habitación contigo. (El sistema en el video vinculado solo puede mostrar algunos puntos, el calor y el ruido de un objeto sólido simulado serían inmensos).
Oh, ya veo, entonces estás diciendo que puedes ver objetos detrás de tu cabeza, no que quieras poder hacerlo. La holografía es una locura, pero también impresionante. En cuanto al uso de plasma, no sé si eso es necesario. ¿Qué tal usar algo más parecido a un espejismo controlado de cerca al afectar la temperatura del aire a un nivel muy fino? ¿O un sistema que crea una nube de partículas finas y luego se proyecta en ella? El ruido y el calor son el tipo de cosas que generalmente podemos eliminar con el tiempo con el refinamiento tecnológico dado un requisito lo suficientemente fuerte.

¡Ellos si!
Estamos muy cerca de tener esto usando láseres de femtosegundo .

Una cosa interesante acerca de estas proyecciones es que realmente puedes sentirlas. Quién sabe, en un siglo podría convertirse en algo así como el médico de Voyagers.

Como señala 2012rcampion, esta es una tecnología temprana y hay algunas deficiencias que superar.

  1. Si se proyecta un objeto 3D, la parte posterior es visible desde el frente. Este es un efecto secundario de ser transparente y es un problema para cualquier holograma.
    Una solución es no proyectar el objeto completo.
    Otra podría ser aumentar la densidad hasta que la parte delantera ahogue la parte trasera.
  2. Es un poco ruidoso. Esto se debe a que usa láseres para crear plasma. Podría ser posible modular el sonido para usarlo como altavoz, o tal vez las ráfagas más cortas serían más silenciosas.
De hecho, ya compartí ese enlace en un comentario sobre la respuesta de Cort =) Las razones por las que no me gustan las pantallas de escaneo de plasma láser es que emiten isotrópicamente (para que pueda ver el "reverso" de los objetos virtuales), y re fuerte (el documento arXiv indica 75-80 dB para un objeto virtual del tamaño de una cabeza de alfiler). Y, al final, este es un sistema de proyección fundamentalmente 'aditivo': no ​​puede bloquear la luz de los objetos para lograr un holograma sólido (no es un problema para mí, pero lamentablemente significa que no hay EMH).
@ 2012rcampion Bueno, op dice "el holograma puede ser transparente", así que creo que todavía encaja, pero esto es realmente una tecnología temprana. Proyectar hacia adelante donde la resolución es más densa y sólida podría eliminar parte de esa transparencia. También puede ser posible solucionar el problema del ruido yendo más pequeño que un femtosegundo. La mayoría de Tech tuvo problemas al principio. Como si las computadoras fueran tan grandes como edificios.
@2012rcampion Por cierto, nunca vi tu comentario. Revisé las respuestas para ver si alguien más lo tenía y usé el primer resultado de búsqueda. El ruido es el principal en mi mente, pero puede ser posible modular el ruido para usarlo como altavoz. Al principio sonaría como melodías de chip, pero con el tiempo mejoraría.
@2012rcampion Entonces revisé sus otros comentarios, y el video que subió de CES 11 es, de hecho, como un relámpago; la luz, el calor y el ruido serían intensos. No querrías tocarlo porque te quemaría. El enlace de Gizmodo dice que la versión de femtosegundos se actualiza desde la versión original de nanosegundos, ya que es segura al tacto (mucho menos calor). No he podido encontrar un video con audio real, así que no sé si los pulsos más cortos tuvieron algún efecto en esa parte del problema.
Aquí hay un enlace al documento si está interesado. Escalar desde su pantalla de < 1 mm a, digamos, una cifra de 10 cm aumentaría el sonido en 40 dB (aproximadamente). Y dado que el mecanismo de generación de plasma es una descomposición inducida por láser (es decir, "explotación de las moléculas de aire"), no creo que vaya a ser mucho más silencioso. Sin embargo, aparte del ruido y la falta de autooclusión, está muy cerca de lo que quiero.
@2012rcampion Lo tengo. Y culpo a estar realmente cansado anoche por no captar la "pantalla de escaneo de plasma láser" como lo mismo que esto. Dicho esto, cualquier cosa semitransparente que sea un objeto 3D tendrá una falta de autooclusión hasta cierto punto. Lo solucionaron en Star Wars haciendo que fuera una proyección de una imagen 2D, es decir, lo que "vio R2". Debe tener una proyección que sea tan densa y brillante que ahogue la superficie posterior. Dada la resolución y el espacio suficientes, es posible que esto realmente pueda hacer eso, pero probablemente tenga razón en que esta tecnología siempre se ocupará del ruido.
Todavía creo que es posible que el ruido sea un beneficio, usándolo como salida de sonido para la pantalla, como una bobina de tesla cantando . Con suficiente control, incluso puede crear un efecto de amortiguación de sonido con cancelación de ruido . ¿Ser capaz de atravesarlo es un requisito difícil? Estar encerrado de alguna manera ( holotanque ) reduciría significativamente el ruido, posiblemente a cero.

Este es un problema muy interesante que parece algo que se resolverá en los próximos cien años. Me encanta Star Trek y siempre he admirado la holocubierta. Cuando los personajes querían salir de la holocubierta tenían que instalar emisores.

Voy a ver este problema en términos de lo que una sala podría necesitar para crear hologramas... Bueno, ¿y si los emisores fueran un conjunto súper avanzado de cabezales de impresora 3D? Tal vez todos podrían comunicarse entre sí y crear la imagen desde todos los ángulos. Quizás la habitación podría llenarse inicialmente con algún tipo de nanomoléculas eléctricas lo suficientemente ligeras como para flotar por sí solas con muchas capacidades de un microchip y las propiedades para tomar comandos y mostrar colores específicos. La habitación tendría que estar increíblemente densamente llena de ellos al principio como un espeso humo negro. Luego, los emisores emiten algún tipo de señal que le dice a las nanomoléculas adónde ir, con cuántos conectarse y en qué colores convertirse. Tal vez incluso podrían programarse para moverse en concierto de forma independiente una vez que estén completamente formados. Una vez que los emisores terminan con sus comandos por medio de optrónica.

Una vez que los objetos eran sólidos, la habitación podía ventilar todas las moléculas extrañas para que el usuario entrara con seguridad. Los objetos deberían poder interactuar con los usuarios y viceversa y hacer muchas cosas dependiendo de la memoria y el poder de las nanomoléculas colectivas, todas trabajando en conjunto.

Una vez que el programa finaliza, se pueden apagar al recibir un comando para volver al estado original; listo para que la próxima persona use su propio conjunto de instrucciones en la holocubierta.

Si esto suena plausible, por favor alguien amplíelo con sus propias ideas. Tal vez un científico real. Solo soy un tipo normal y estudiante de informática. Déjame saber lo que piensas chicos.

Recientemente, en el sitio web de la compañía de materiales aplicados, hablan sobre un programa de back-end en el que sus nanochips IOT son tan pequeños que flotan en el aire durante las pruebas. Tal vez se podría usar algo como esto.
También hay una empresa llamada Lightmatter lightmatter.co que ha creado un procesador fotónico, quizás esto podría ser parte de la solución.
¡Bienvenido a Worldbuilding.SE! Esto es un poco difícil de leer en este momento, ¿te importaría editarlo para dividirlo en párrafos?
Su idea es definitivamente interesante, si entiendo que está sugiriendo que el sistema crea objetos físicos reales en lugar de proyectar imágenes. Entonces, si quisieras 'video chatear' con alguien que usa este sistema, crearía una especie de Android que se parece a ellos y copia sus movimientos, y la otra persona interactuaría con una copia tuya de Android en su extremo. ¡No es realmente lo que estaba buscando, pero ciertamente es un concepto genial por derecho propio!
La idea realmente no tenía en mente el chat de video. Si quisiera hacer una representación de la persona con la que estaba hablando, podría programar la habitación para crearla y enviar un conjunto de comandos para sus acciones y discurso y cómo responder a los estímulos con algún tipo de programa de IA. Cualquier cosa que construyas en la habitación se verá y responderá tan real como la vida real. Es posible que no se sientan bien, sería la única diferencia. No estoy seguro de cuán "holográfico" es per se, pero nuevamente podría cuestionar que los hologramas de Star Trek también sean holográficos porque tampoco puedes pasar tu mano a través de ellos.

Está restringiendo intencionalmente la definición de "holograma" para excluir algunos ejemplos bien conocidos de cosas que podrían haber satisfecho su pregunta, por lo que supongo que tiene la intención de usar la definición adecuada de holograma . Como tal, es una grabación de campo de luz de una escena. No hay forma de que un objeto aparezca fuera del ángulo de visión debido a la física: la luz viaja en línea recta. No hay forma de que el holograma produzca un rayo de luz que llegue a su ojo en un ángulo incidente fuera del campo de visión del propio holograma. Por lo tanto, los hologramas no pueden ser independientes.

Es posible que pueda jugar algunos juegos inteligentes con un agujero negro entre usted y el holograma, doblando el espacio-tiempo, pero creo que eso fallaría en su cláusula de "debe estar seguro".

Si desea un "holograma independiente", deberá confiar en una de las tecnologías que excluyó explícitamente de la pregunta, como la pantalla de plasma o las gafas de realidad aumentada.

Llegué a la misma conclusión que tú: mis personajes probablemente tendrán que usar dispositivos AR. Sin embargo , las pantallas de plasma están mejorando ; Entonces, si alguien puede convencerme de que pueden hacerlo lo suficientemente silencioso, esa podría ser una respuesta viable. Además, todavía mantengo la esperanza de que pueda haber alguna solución basada en partículas exóticas o óptica no lineal.
@ 2012rcampion Creo que podría obtener algo así, excepto que la parte no lineal debe hacerse usando el medio (prohibido por las reglas de la pregunta), y una solución basada en partículas exóticas sería difícil de lograr sin crear el plasma más genial del mundo. monitor. ¿Qué pasa con las alucinaciones compartidas? Tal vez podría ajustar el entorno de tal manera que todos los humanos se vuelvan sugestionables a los objetos 3D alucinados definidos por un patrón de datos (a. la. Snowcrash de Neil Stephenson). Ciertamente no es un holograma, pero podría ser interesante.

En realidad es bastante simple:

  1. Crear un campo de fuerza
  2. Proyecte una imagen en el campo de fuerza (o altere los atributos físicos del campo de fuerza para bloquear/irradiar ciertas longitudes de onda en una escala de píxeles)
  3. lucro

"¡Pero!", Te escucho gritar consternado, "¡Los campos de fuerza no son reales!" A lo que digo:

¡Teslaforesis!

El movimiento dirigido y el autoensamblaje de la materia a distancia utilizando la energía de campo cercano de la bobina de Tesla es un fenómeno que denominamos Teslaforesis .

Si bien el concepto aún está en pañales (a partir de 2016, solo puede mover nanotubos de carbono dentro de los 30 cm del emisor), no veo por qué una versión suficientemente avanzada no podría usarse para manipular la materia "normal" en un muy preciso manera con un rango más grande.

Esto tiene numerosos beneficios

  • La tecnología utiliza bobinas de Tesla. Las bobinas de Tesla son geniales
  • Potencialmente útil como un campo de fuerza real
  • La tecnología también podría reutilizarse para crear algo similar a los replicadores.
  • ¿ Mencioné las bobinas de Tesla ?

Las desventajas incluyen:

  • posible descarga electrica?
  • Las bobinas de Tesla son bastante ruidosas.
  • probablemente bastante hambriento de poder

Aquí hay un enlace al artículo original (PDF)

Cuando dice que "no hay requisitos" sobre los requisitos computacionales o el consumo de energía, ¿hasta dónde llega eso?

Sería ineficiente hasta cierto punto, cuando puedes programar tu niebla guiada magnéticamente para que se aparte del camino de las personas que pasan, pero digamos que la persona que toma las decisiones en realidad no entiende la tecnología, pero es paranoico. sobre el gas venenoso, por lo que tiene razones no técnicas para hacer las cosas de la manera más difícil. En ese caso, con suficientes recursos computacionales (y esto tomaría muchode computación en tiempo real), y suficientes emisores y sensores en todas partes (escondidos en cada pared y otra superficie estacionaria en la habitación), teóricamente, podría rastrear cada globo ocular, cámara y otro mecanismo de percepción de imágenes en la habitación, rastrear cada ambiente superficie a medida que se mueven a través de la habitación, y dispersan la luz de este último hacia el primero. obtenga suficientes fotones correctos, con las longitudes de onda correctas, rebotando en las superficies correctas, en los ángulos de incidencia correctos y golpeando las partes correctas de los ojos y las cámaras, en los ángulos correctos, y todos se suman a una imagen.

Sin embargo, francamente, cualquier civilización lo suficientemente avanzada tecnológicamente para lograr esto, y mucho menos ser práctico con ello, probablemente haya superado hace mucho tiempo cualquiera de los objetivos que una imagen de este tipo sería útil para transmitir, a menos que esté específicamente destinado a ser utilizado para comunicarse con menos especies avanzadas de una manera menos amenazante para ellos que hacer que todos sepan de repente todo lo que quieres transmitirles. No estoy seguro de que la tecnología actual sea suficiente para permitirnos calcular la cantidad de cómputo en tiempo real que requeriría tal truco. Realmente es una gran cantidad tonta.

La verdadera razón por la que estoy evitando la solución del "polvo inteligente" es que la introducción de la nanotecnología en mi entorno crea más problemas de los que resuelve (o más bien, resuelve los problemas con demasiada facilidad). E independientemente del requisito computacional, siento que los "emisores y sensores ocultos en cada superficie" se están acercando demasiado al territorio del "polvo inteligente ubicuo que cubre cada superficie". El otro problema es obtener luz en los lugares correctos sin obtener toneladas de luz perdida en el resto, lo que no creo que sea posible incluso después de una sola dispersión.
"El otro problema es obtener luz en los lugares correctos sin obtener toneladas de luz perdida en el resto, lo que no creo que sea posible incluso después de una sola dispersión". Es por eso que se necesita tanto cálculo, tanta detección, una proyección tan precisa desde tantos lugares y tanto cálculo: no puede darse el lujo de dispersarse. Debe realizar un seguimiento de cada superficie en la que rebota con una resolución lo suficientemente alta como para tener siempre una superficie lisa para rebotar limpiamente, con un ángulo de reflexión igual al ángulo de incidencia.
En cuanto a los "emisores y sensores ocultos en cada superficie", no estoy seguro de cómo eso necesariamente se acerca demasiado al problema del polvo inteligente. Simplemente especifique que no es una capa de polvo inteligente en las superficies que lo hace; más bien, cada panel está fabricado con sensores y emisores completamente no nanométricos integrados en él. Además, no necesariamente tiene que ser absolutamente todas las superficies; los perdidos simplemente aumentan las posibilidades de "brechas" en la imagen donde no pudo encontrar un camino de fotones. Abarrotar la habitación con personas y otros objetos incrustados sin emisor/sensor también reducirá la calidad de la imagen.

Manipulación cuántica de moléculas o fuga de luz del universo alternativo

Hola,

Me encantan los hologramas. Tanto que para graduarme de la universidad construí mi propia pantalla holográfica para exhibir en la tienda usando proyección de niebla (youtube.com/mauvixx).

Además, me encantaría que algún día lográramos hologramas de espacio libre. Hay algunas ideas geniales aquí.

Los hologramas de espacio libre son una hazaña bastante difícil de manejar, a menos que algún día encontremos una tecnología genial que lo haga tan fácil que nos quedemos estupefactos.

Usando el poder de handwavium aquí están mis 2 centavos.

Vemos cosas porque la luz rebota en la superficie y golpea nuestros ojos. Eso significa que debe tener una "cosa" para que la luz golpee (de ahí las partículas de polvo ya mencionadas)

A veces podemos ver el aire caliente brillando, siguiendo esta línea de pensamiento, propongo que el droide en realidad tiene dispositivos que pueden cambiar por microsegundos un volumen de aire frente a él. ¿Cómo? No estoy seguro. Láser, campos electromagnéticos, tú eliges. El droide manipularía las moléculas de aire para que rebotaran la luz ambiental en la forma deseada para crear la imagen. No hay proyección. El mismo aire se utiliza como medio (como una pantalla antiniebla) pero que refleja la luz ambiental.

Esto, por supuesto, requeriría tecnología muy avanzada, tecnología de nivel cuántico, para usar realmente las moléculas de aire y hacer que reboten en diferentes longitudes de onda. Ok, es exagerado, pero la tecnología lo suficientemente avanzada es muy parecida a la magia...

Si realmente vamos a usar handwavium, se puede decir que en un universo paralelo, una copia del nuestro (solo donde la luz no existe), hay enormes generadores instalados para crear proyecciones desde todos los ángulos o donde las imágenes son uniformes. hecho usando pantallas giratorias físicas, sin embargo, debido a algún mcguffin, solo la luz creada en esa dimensión puede cruzar y aparecer en la nuestra. Por lo tanto, los hologramas se pueden hacer utilizando muchas técnicas físicas, pero para nosotros, solo sería visible la luz que flota en el aire.

Gracias por su respuesta, sin embargo, es una especie de petición de principio ... Estoy buscando un mecanismo físico específico, ¡así que "usted elige" no es muy útil! En cuanto a 'usar las moléculas de aire', si observa cómo la luz se dispersa de las partículas pequeñas, encontrará que la dirección de la luz dispersada no es controlable, que es todo el problema.
No hay problema, solo quería decir algo porque me encantan los hologramas. Sin embargo, probablemente solo podamos darle una respuesta específica nombrando un mecanismo específico cuando realmente hagamos un holograma de espacio libre que funcione o al menos una buena teoría sobre cómo hacer uno. A partir de ahora, cualquier cosa que pueda imaginar tendría que ser tan avanzada que sería más como magia para una persona normal de nuestro tiempo. ¡La mejor de las suertes! Me encantan las ideas hasta ahora.
Olvidé agregar esto. Me gusta escribir y en un libro sobre escribir ciencia ficción, dice: no tienes que explicar completamente cómo funciona, solo mostrar cómo funciona, describir cómo drena energía de la mitad de la red eléctrica de EE. UU., hacer que parezca creíble, pero no se moleste con demasiados detalles. La casualidad es que no somos expertos y probablemente diremos muchas cosas mal.

Hay más de una forma de despellejar a un gato. Cuando un humano mira algo en una pantalla, hay un gran sistema involucrado, y cada parte tiene que funcionar perfectamente. Los elementos de ese sistema en los que puedo pensar incluyen:

Computer -> LED Backplane -> TFT/LCD Screen -> Coloured light traveling through the air -> Lens in eye -> Retina in eye -> Optic nerve -> Visual cortex -> Rest of brain

Al alterar este sistema podemos crear la apariencia de un holograma de espacio libre. Trabajando hacia atrás desde el final, algunos potenciales que vienen a la mente son:

  1. La computadora habla directamente con el resto del cerebro. Convence al cerebro de que "oye, hay una cosa aquí" y el humano percibe que esa cosa está allí.
  2. Compute habla directamente con la corteza visual. Similar al anterior, pero la computadora realmente tiene que saber cómo se ven las cosas y renderizarlas.
  3. Usa nanobots para manipular el nervio óptico
  4. Doble la luz que viaja por el aire - con espejos, imanes, distorsiones de gravedad locales
  5. Emite la luz realmente en el espacio libre (por ejemplo, cubo LED)

Soy partidario del n. ° 4, ya que es una buena combinación de "holograma espacial real" y "físicamente posible". Así que aquí está mi sugerencia.

  1. Una pantalla de tamaño similar a la pupila humana.
  2. Una lente colimadora
  3. Una gran variedad de imanes.

La gran variedad de imanes desvía la luz para que la luz de la pantalla entre en el ojo humano en el ángulo correcto:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Te escucho decir: ¿cómo funciona esto para varias personas? Bueno, es 2202, así que tengamos muchos de ellos: una serie de pantallas, una serie de lentes y toda una pila de imanes. Cada persona tiene su propio punto de vista, cada persona tiene un holograma proyectado directamente en su globo ocular .

Oh, y espero que no tengas nada de acero alrededor, esos imanes van a ser fuertes.

¿Pueden existir hologramas de espacio libre?
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