News image News image News image News image News image News image News image News image


Portalnano: Визуализация нанотехнологий. Виртуальная витрина – интерактивный 3D мир внутри стеклянного куба
Нанотехнологии в технике - Техника

portalnano: визуализация нанотехнологий. виртуальная витрина – интерактивный 3d мир внутри стеклянного куба

В этой статье речь пойдет о необычном 3D решении, которое впервые появилось около 8 лет назад в Германии в научно-исследовательском институте Фраунгофер. Это решение называется «виртуальная витрина». Это технология расширенной реальности, где реальные объекты дополняются виртуальными и создают эффект единого визуального решения, практически неотличимого от реального.

Мы поговорим об этой технологии еще и потому, что одним из первых 3D приложений, созданных специально для демонстрации в «виртуальной витрине», было объяснение процесса фотосинтеза. Процесса, близкого к нанотехнологиям.

Фотосинтез, как нам известно еще со школы, - одна из важнейших химических реакций на земле. Вдобавок к тому, это довольно сложный процесс. Его сложно представить человеку, знакомому с технологией только на словах. Поэтому немецкие ученые решили использовать именно этот жизненно важный процесс как пример для наглядной визуализации фотосинтеза в «виртуальной витрине» и ее дальнейшей многомесячной инсталляции в Техническом Музее Бонна.

Процесс фотосинтеза строится на извлечении энергии из солнечного света. Кислород в этой реакции – лишь побочный продукт. Поскольку клетки не могут использовать солнечную энергию напрямую, им приходится преобразовывать ее из углекислого газа. В интерактивном объемном приложении внутри «виртуальной витрины» наглядно продемонстрировано, как именно происходит процесс преобразования. В качестве примера было решено использовать виртуальную модель пурпурной бактерии Rhodopseudomonas viridis.

Как выглядит такая витрина, как она устроена и что именно в ней можно увидеть? Давайте разберемся

Существуют два типа «виртуальных витрин». Первые построены на проекционных системах (с использованием проекторов), а вторые - на мониторах. Эти мониторы имеют частоту обновления картинки до 120 Гц. В первом случае система дороже и сложнее в настройке. В случае с мониторами создать виртуальную витрину дешевле и проще. Давайте взглянем на схему витрины второго типа.

В центре стоит пирамидальный бокс, сделанный из четырех полупрозрачных экранов. Экраны расположены с небольшим наклоном вперед. На этих экранах находится специальная светоотражающая пленка, примерно такая же, что используется при тонировке автомобилей.

Для того чтобы представить принцип работы «витрины», представьте себе машину с тонированными стеклами и попробуйте «заглянуть» внутрь нее с небольшого расстояния. Что вы увидите? Вы увидите собственное отражение.

Теперь представьте, что стекла на автомобиле расположены с наклоном к земле. Тогда в отражении вы увидите не себя, а часть земли. А теперь представьте, что внутри салона кто-то включил свет. Тогда вам станет видна еще и часть салона. То, что находится внутри «виртуальной витрины» и есть «салон» автомобиля – это реальный объект внутри. А то, что экраны отражают от мониторов – и есть виртуальная, несуществующая часть системы. Наблюдатель видит и то, и другое, и в его голове реальные и виртуальные образы складываются в единую картину.

Такие виртуальные объекты легко «привязываются» к реальным объектам внутри «виртуальной витрины». Например, можно заставить виртуального клоуна ходить по реальной доске, или наложить анимированные мышцы на реальный череп динозавра. Или расположить объемную виртуальную структуру молекулы на реальных пластинах из оргстекла, с помощью которых демонстрировалась структура пурпурной бактерии.

«Виртуальная витрина» занимает совсем небольшую площадь (от 2.5 м² до 4 м²) и может вмещать в себя несколько сотен виртуальных экспонатов.

Использование технологий активного стерео дает очень качественный эффект стерео и показывают динамичные объекты со всех сторон. А специальные интерактивные устройства позволяют изменять 3D мир объекта простым движением руки.

Это может быть очень наглядным и простым в управлении способом визуализации многих нанопроцессов, происходящих за пределами возможностей человеческого зрения. Исключительный эффект объема создает иллюзию присутствия, а в дополнение к этому появляется возможность моделировать различные ситуации и рассматривать 3D объекты в объеме с разных сторон и под разными углами.

«Виртуальная витрина» в Техническом Музее Бонна до сих пор продолжает свою работу. Так что каждый, кто будет в Бонне, может зайти и вживую понаблюдать и поработать с этой необычной системой.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

Почему наночастицы плавятся при низкой т

News image

При уменьшении размеров частицы изменяются не только её механические свойства, но также и её термодинамические ха...

Германия: нанотехнологии улучшают автомо

News image

Германское Министерство, курирующее исследовательские работы, объявило о намерении инвестировать 38 миллионов евро в программу NanoMobil. Це...

Углеродные нанотрубки защищают и от воды

News image

Несмотря на замечательные свойства, углеродные нанотрубки (УНТ) пока еще не завоевали рынок. В большинстве случаев он...

Наноавтомобиль

News image

Для многих из нас 1985 год запомнился как год, когда наша страна, тогда еще именовавшая се...

Раскрыта тайна треугольных снежинок

News image

Снегопад вопросов о таинственной треугольной форме снежинки вскоре может ослабеть, благодаря новым исследованиям по формированию сн...

Вездесущий графен

News image

Как известно, существует два подхода к синтезу пленок графена большой площади. Первый подход заключается в х...

Химики решили кормить автомобили водород

News image

Учёные наметили ещё один вариант обеспечения автомобилей энергией, который благоприятен с экологической точки зрения и ко...

Нанобетон: мифы и реальность

News image

· В настоящее время, после того как с телеэкранов было объявлено о приоритетном развитии нанотехнологий, эт...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Medfield - атомная платформа третьего поколения

Компания Intel с громкого успеха начала освоение платформы для ультрамобильных персональных компьютеров, известных также как нетбуки, и MID-аппаратов – только по...

Волокнисто игольчатый композит

Текстильный материал черного цвета состоящий из случайно орентированых углеродних волокон и нитевидных кристалов. Электропроводен, стойкий к контактной электроэрозии, агресивным середам, эл...

Физики создали новую форму углерода

В графите каждый слой повернут относительно нижележащего на 60 градусов (на иллюстрации). В МЭГ этот угол равен 30 градусам. МЭГ состоит из углеродных сл...

Kyosemi использует в солнечных ячейках фотодиоды шарооб

На 2-ой Международной выставке по генерации электроэнергии с помощью фотовольтаических приборов (Second International Photovoltaic Power Generation Expo), проходившей 27 – 29...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.