Dreidimensionale Grafiken, die in der Luft schweben und sich mit den Händen bewegen lassen – was bislang nur in Science-Fiction-Filmen vorkam, rückt nun ein Stück näher an die Realität. Ein Forschungsteam um Dr. Elodie Bouzbib von der Universidad Pública de Navarra (UPNA) in Spanien hat eine neue Art von Hologrammen entwickelt, die nicht nur sichtbar, sondern auch greifbar sind – ganz ohne spezielle Brillen oder Controller.
Was bedeutet „volumetrisch“?
Wenn in Filmen von Hologrammen die Rede ist, sind oft sogenannte volumetrische Darstellungen gemeint. Diese zeigen dreidimensionale Bilder, die aus verschiedenen Blickwinkeln sichtbar sind. Anders als klassische Hologramme benötigen sie keine Brille. Laut Dr. Bouzbib ermöglichen sie ein „Komm und interagiere“-Erlebnis – Nutzerinnen und Nutzer können sich einfach einem Gerät nähern und es direkt verwenden.
Der Clou an der neuen Entwicklung: Die Hologramme lassen sich nun auch mit den Händen manipulieren. Das heißt, es ist möglich, virtuelle Objekte zu greifen, zu drehen oder zu verschieben. Eine Interaktion, die wir von Touchscreens kennen, wird so auf 3D-Inhalte übertragen.
Was ist neu an diesem Ansatz?
Zwar existieren bereits Prototypen für volumetrische Displays – etwa von Firmen wie Voxon Photonics oder Brightvox Inc. – doch bislang fehlte ihnen die Möglichkeit der direkten Interaktion. Genau hier setzt das Forschungsteam an.
Asier Marzo, einer der leitenden Köpfe des Projekts, erklärt: „Wir sind es gewohnt, mit Smartphones zu arbeiten – tippen, ziehen, wischen. Diese intuitiven Bewegungen auf 3D-Inhalte zu übertragen, liegt auf der Hand.“ Die neue Technologie macht genau das möglich.
Wie funktioniert das Ganze technisch?
Kernstück der Innovation ist ein sogenannter Diffusor – eine rotierende Scheibe, auf die mit hoher Geschwindigkeit Bilder projiziert werden. Bis zu 2880 Einzelbilder pro Sekunde entstehen so. Das menschliche Auge verschmilzt diese aufgrund seiner Trägheit zu einem räumlichen Gesamtbild.
Bisher waren diese Diffusoren jedoch starr und konnten gefährlich werden, wenn man sie berührte. Eine Berührung während der Rotation kann Schäden am Gerät oder sogar Verletzungen verursachen. Deshalb setzt das Team jetzt auf einen elastischen Diffusor.
Dieser flexible Werkstoff stellt die Forschenden allerdings vor neue Herausforderungen. Denn elastische Materialien verformen sich bei Kontakt, was zu Bildverzerrungen führen kann. Eine Bildkorrektur in Echtzeit ist nötig.
Interaktion auf natürlichem Weg
Die neue Technologie erlaubt es, mit den Händen reale Bewegungen auf virtuelle Objekte zu übertragen. So lässt sich beispielsweise ein Würfel zwischen Daumen und Zeigefinger greifen und drehen. Auch komplexere Gesten sind möglich – etwa das Simulieren eines Schritts mit zwei Fingern.
Diese Art der Interaktion fördert laut den Beteiligten die natürlichen Fähigkeiten der Menschen zur räumlichen Wahrnehmung und Koordination.
Mögliche Anwendungsbereiche
Hologramme zum Anfassen bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten. In der Ausbildung könnten sie etwa helfen, technische Zusammenhänge anschaulich zu vermitteln – etwa den Aufbau und die Funktion von Motorteilen.
Auch in Museen ließen sich Inhalte interaktiv präsentieren: Besucherinnen und Besucher könnten sich Ausstellungsobjekte aus verschiedenen Blickwinkeln anschauen, ohne sie zu berühren.
Ein weiterer Vorteil: Die Technologie funktioniert ohne VR-Brille oder Controller. Mehrere Personen können gemeinsam interagieren, ohne zusätzliches Equipment.
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