Una pequeña nave espacial Enterprise dispara contra un pequeño acorazado Klingon con imágenes animadas reales creadas en el aire. Crédito: BYU

Usando láseres para crear pantallas de ciencia ficción, inspiradas en Star Wars y Star Trek.

Pueden ser armas pequeñas, pero el grupo de investigación de holografía de BYU ha descubierto cómo crear sables de luz, verde para Yoda y rojo para Darth Vader, por supuesto, con rayos de luz reales que salen de ellos.

Inspirándose en exhibiciones de ciencia ficción, los investigadores también han creado batallas entre versiones igualmente pequeñas del Starship Enterprise y un Klingon Battle Cruiser que incorporan torpedos de fotones que lanzan y golpean la nave enemiga que se puede ver a simple vista.

“Lo que ves en las escenas que creamos es real; no hay nada generado por computadora sobre ellos ”, dijo el investigador Dan Smalley, profesor de ingeniería eléctrica en BYU. “Esto no es como en las películas, donde los sables de luz o los torpedos de fotones nunca existieron realmente en el espacio físico. Son reales y, si los miras desde cualquier ángulo, verás que existen en ese espacio. «

El equipo de investigación de holografía de BYU utiliza láseres para crear exposiciones de ciencia ficción, inspiradas en Star Wars y Star Trek. Video producido por Julie Walker.

Es el trabajo más reciente de Smalley y su equipo de investigadores que atrajo la atención nacional e internacional hace tres años, cuando descubrieron cómo dibujar objetos sin pantalla y flotando libremente en el espacio. Llamadas pantallas de trampas ópticas, se crean capturando una sola partícula en el aire con un rayo láser y luego moviendo esa partícula, dejando un camino iluminado por láser que flota en el aire; como una «impresora 3D para luz».

El nuevo proyecto del grupo de investigación, financiado por una beca CAREER de la National Science Foundation, pasa al siguiente nivel y produce animaciones simples en el aire. El desarrollo allana el camino para una experiencia inmersiva donde las personas pueden interactuar con objetos virtuales similares a gráficos holográficos que coexisten en su espacio inmediato.

“La mayoría de los monitores 3D requieren que mires una pantalla, pero nuestra tecnología nos permite crear imágenes flotando en el espacio, y son físicas; no es un espejismo ”, dijo Smalley. «Esta tecnología puede hacer posible la creación de contenido animado vibrante que orbita, se arrastra o explota desde objetos físicos cotidianos».

Para demostrar este principio, el equipo creó muñecos virtuales que caminan en el aire. Pudieron demostrar la interacción entre sus imágenes virtuales y humanas haciendo que un estudiante colocara un dedo en el medio de la pantalla volumétrica y luego filmara el mismo palillo caminando y saltando sobre ese dedo.

Smalley y Rogers detallan estos y otros descubrimientos recientes en un nuevo artículo publicado en Nature Scientific Reports el mes pasado. El trabajo supera un factor limitante para la visualización de trampas ópticas: donde esta tecnología no tiene la capacidad de mostrar imágenes virtuales, Smalley y Rogers muestran que es posible simular imágenes virtuales utilizando un escenario de proyección en una perspectiva variable en el tiempo.

«Podemos hacer algunos trucos sofisticados con movimiento de paralaje y podemos hacer que la pantalla parezca mucho más grande de lo que es físicamente», dijo Rogers. «Esta metodología nos permitiría crear la ilusión de un lienzo mucho más profundo, en teoría, un lienzo de tamaño infinito».

Referencia: «Simulación de imágenes virtuales en pantallas de trampas ópticas» por Wesley Rogers y Daniel Smalley, 6 de abril de 2021, Informes científicos.
DOI: 10.1038 / s41598-021-86495-6

Para ver más del trabajo de holografía que el profesor Dan Smalley está haciendo con sus estudiantes, visite el sitio web del laboratorio aquí: https://www.smalleyholography.org/