Hologramas 3D podem ser agarrados e manipulados com as mãos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/04/2025

É a primeira tela 3D holográfica a permitir a manipulação direta de objetos no espaço livre.
[Imagem: Elodie Bouzbib et al. - 10.1145/3706598.3714315]

Imagem holográfica manipulável

Pesquisadores espanhóis apresentaram a primeira tela holográfica capaz de apresentar hologramas 3D no ar e permitir que as imagens tridimensionais sejam manipuladas e reposicionadas usando apenas as mãos, sem qualquer aparato adicional.

"O que vemos em filmes e chamamos de hologramas são tipicamente apresentações volumétricas," explicou a pesquisadora Elodie Bouzbib, da Universidade Pública de Navarra. "São gráficos que aparecem no ar e podem ser vistos de vários ângulos sem a necessidade de óculos de realidade virtual. São chamados de gráficos 3D verdadeiros."

Embora por si sós sejam muito atrativos e tenham espaço para ocupar - as TVs 3D exigindo aparatos especiais não duraram muito tempo no mercado -, a expectativa com a tecnologia é que as pessoas possam interagir com os objetos, convivendo com uma realidade virtual imersiva.

"A interação direta significa ser capaz de inserir as mãos para agarrar e arrastar objetos virtuais. Estamos acostumados à interação direta com nossos celulares, onde tocamos em um botão ou arrastamos um documento diretamente com o dedo na tela - é natural e intuitivo para os humanos. Este projeto nos permite usar essa interação natural com gráficos 3D para alavancar nossas habilidades inatas de visão e manipulação 3D," disse o professor Asier Marzo.

A equipe já havia construído um equipamento para moldagem à distância, que permite manipular materiais, mas sem toque. Agora eles deram o passo que faltava.

A equipe usou sua própria tecnologia de raio trator acústico para usar alto-falantes como atuadores para apresentar as imagens 3D.
[Imagem: Elodie Bouzbib et al. - 10.1145/3706598.3714315]

Projeção de imagem 3D

A tela volumétrica construída pela equipe, ou tela 3D, possui uma lâmina oscilante de alta velocidade, chamada difusor, que permite alcançar uma altíssima taxa de atualização, projetando 2.880 imagens por segundo.

Graças à persistência da visão humana, as imagens projetadas no difusor em diferentes alturas são percebidas como um volume completo, um objeto 3D realístico.

"O problema é que o difusor geralmente é rígido e, se entrar em contato com a nossa mão durante a oscilação, pode quebrar ou causar ferimentos," destacou a equipe.

Para resolver este problema, Bouzbib se dedicou a encontrar o melhor material para substituir o difusor rígido. Ela testou diferentes materiais elásticos quanto às suas propriedades ópticas e mecânicas, mas precisou fazer um ajuste no sistema todo para conseguir incluí-lo. "O desafio é que materiais elásticos se deformam e exigem correção de imagem," contou a pesquisadora.

O sistema perdeu um pouco em velocidade, mas funcionou a contento para um primeiro protótipo.

Demonstrações de manipulação dos hologramas 3D por interação direta.
[Imagem: Elodie Bouzbib et al. - 10.1145/3706598.3714315]

Educação, treinamento e entretenimento

Uma tela 3D holográfica com interação direta abre inúmeras possibilidades de interações com gráficos 3D, permitindo que os usuários agarrem e manipulem objetos virtuais naturalmente.

"Por exemplo, segurar um cubo entre o indicador e o polegar para movê-lo e girá-lo, ou simular o caminhar de pernas sobre uma superfície usando os dedos indicador e anular," ilustra a equipe.

"As telas, nos monitores e nos dispositivos móveis, estão presentes em nossas vidas para trabalho, aprendizado ou entretenimento. Ter gráficos tridimensionais que podem ser manipulados diretamente tem aplicações na educação - por exemplo, na visualização e montagem das peças de um motor. Além disso, vários usuários podem interagir colaborativamente sem a necessidade de óculos de realidade virtual. Essas telas podem ser particularmente úteis em museus, por exemplo, onde os visitantes podem simplesmente se aproximar e interagir com o conteúdo," concluiu a equipe.

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