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用声音悬浮物体可以彻底改变虚拟现实和3D打印,中国机械网,okmao.com
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用声音悬浮物体可以彻底改变虚拟现实和3D打印
2022年06月26日    阅读量:3784    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

伦敦大学学院的研究人员首次展示了在有其他物体阻挡的情况下使用声音使物体悬浮,这可能会推动制造业和娱乐业的发展。

这些发现为在主题公园、拱廊和博物馆通过虚拟现实和混合现实进行更高级的互动娱乐提供了可能性。使用3D悬浮技术可以引领实现完全沉浸式真实世界模拟的道路,而无需笨重的耳机或护目镜。

该技术还可以通过允许制造商构建更复杂的多材质对象来改进3D打印,而不是目前使用的逐层单材质构建方法。

先前的研究已经表明,利用声波悬浮是可能的。利用高强度超声波(其频率高于人类所能听到的频率)产生的力,物体可以在半空中固定和移动,这就是所谓的声悬浮。这项技术还可以在半空中创建交互式3D图像,如全息图,让您可以看到、感受和听到。

然而,直到现在,这只能在一个空的空间里完成;声波中的任何东西都会导致悬浮物体坠落。

在《科学进步》杂志上发表的这篇论文中,研究团队更进一步,展示了在这种受控环境之外,如何实现声悬浮,以及如何利用附近的物体实现声悬浮,如墙壁、汽车仪表板或其他常见器具。

联合作者迭戈·马丁内斯·普拉森西亚博士(加州大学学院计算机科学系)说:“过去,我们的3D显示器必须存在于真空中,但现在我们可以在你面前创建3D内容。不需要戴眼睛或玩把戏,只需3D形状就可以共享我们生活的空间。”

首席作者平山龙治博士(UCL计算机科学)说, “到目前为止,我们只能在受控环境中演示虚拟现实和全息图的声悬浮,而附近没有任何其他可能干扰和散射声波的物体。在本文中,我们展示了如何通过实时计算附近的物体来漂浮物体,甚至在真实环境中创建数字内容,如全息图。这打开了完全沉浸式虚拟现实体验和交互式全息图的可能性。"

该团队通过结合两个新步骤,将聚苯乙烯珠、水和织物等不同物体悬浮起来。首先,他们计算了当不同的扬声器打开时,声波的路径在任何时候的表现,以及它们如何从环境中的物体上反弹。

第二步是研究一种快速技术,快速关闭或打开扬声器,以便声波散开后,环境能够将物体保持在空中。

这项技术可以使通过多材料3D打印机设计和制造产品的方式现代化。当前的打印机使用一个分配器释放对象中的每种材料。这对于在使用化学品或生物材料时避免材料交叉污染尤为重要。

声悬浮将使许多材料能够在没有交叉污染或在制造空间内移动分配器的情况下使用(非接触制造)。该技术使构建对象更加灵活,因为可以从任何方向添加材质,避免了逐层制作,并允许生成更复杂的多材质对象。

首席研究员Sri Subramanian(UCL Computer Science)说:“我很高兴这项工作为在添加剂制造和3D打印中混合多种不同材料打开了大门。声悬浮在精密制造中有巨大的潜力,这项工作为实现这一机会铺平了道路。”

标签:机械应用技术中心配件与装备系统及软件
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