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

Нанотехнологии в космосе

News image

 «Роснанотех» и научно-производственное предприятие «Квант» запустили уникальный научный проект: производство солнечных батарей для космических спутников и ...

Нанотехнологии и продовольствие

News image

В докладе постоянного комитета по науке и технике в палате лордов британского парламента, озаглавленном “Нанотехнологии и ...

Нанобетон: мифы и реальность

News image

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

Имитация кимберлита

News image

Алмаз — абсолютно незаменимый материал в самых разных областях человеческой деятельности, начиная от ювелирной и об...

Нанокерамика выдерживает до 1400 градусо

News image

Исследователям из General Electric (GE) удалось создать новый тип высокотемпературной и надежной нанокерамики, которая будет во...

Нанометрология (nanometrology)

News image

Любой человек в повседневной жизни встречается с необходимостью измерения. Чтобы приготовить вкусный обед, нужно смешать ин...

Физики создали новую форму углерода

News image

В графите каждый слой повернут относительно нижележащего на 60 градусов (на иллюстрации). В МЭГ этот угол равен 30...

Honda совершает научный прорыв в области

News image

Стало известно, что компания Honda, совместно с учеными Университета Пурду (Purdue University) и Университета Луисвилла (U...

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...

Новый метод создания электродов для измерения свойств н

Ученые, изучающие физические явления на наноуровне, хорошо знают, что «припаять» контакты к единичной органической молекуле зачастую намного сложнее, чем синтезировать са...

Ветряные двигатели для домашнего использования работают

Леверкузен (Германия). Небольшие, очень прочные и ультралегкие Baytubes - углеродные нанотрубки производства компании Байер - дают отличные возможности для ветроэнергетики. Он...

Нанотрубки научились получать в промышленных масштабах

Углеродные нанотрубки, основу для сверхпрочных материалов, можно будет получать в промышленных масштабах: благодаря изобретению американских химиков их стоимость заметно снизится. Нанотрубка – ...

Завод Москвич хотят перевести на нанотехнологии

К масштабной реконструкции готовится бывший автозавод «Москвич». Перспективы использования заводской территории обсуждала городская коллегия по развитию промышленных зон, сообщает ТВЦ. Будут на...

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.