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

Нанобетон пошел в массы

News image

В Петербурге начинается выпуск бетонов с применением наномодификаторов. Главное преимущество использования таких добавок — создание вы...

Нанотехнологии в современных системах во

News image

Не секрет, что применение высоких технологий в современной военной технике является залогом успешного ведения боевых де...

Алюминий проявляет необычное координацио

News image

Химики из Северо-западной Тихоокеанской Национальной Лаборатории (PNNL) сообщают о том, что пентакоординированные атомы алюминия удерживают ат...

Движение дефектов в графене

News image

На сегодняшний день интерес к графену как к новому материалу для наноэлектроники, технологий NEMS и ME...

Кулоновские корреляции в двухслойном гра

News image

Большинство экспериментальных исследований электронных свойств графена выполнено на однослойных образцах “толщиной” в один атом. Между те...

Графена много не бывает

News image

Использование графена в электронных устройствах обретает все более конкретные очертания. Однако остается проблема снижения стоимости пр...

Наночастицы и новые свойства известных м

News image

Развитие нанотехнологий ведет к появлению множества материалов, содержащих наноразмерные частицы. В настоящее время объем промышленного пр...

Автомобили будущего могут быть сделаны и

News image

Что прочнее стали и может в корне изменить преобразованную человеком среду? Бумага! А если точнее, ма...

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...

Ученые слепили самого маленького в мире снеговика

Фигурка получилась высотой всего в одну сотую миллиметра – впятеро меньше толщины человеческого волоса. Как правило, дети состязаются друг с другом в ...

Обои смогут защитить здание от повреждений

Berry Plastics в сотрудничестве с Army Corp of Engineers разработала новые обои, которые способны защитить здания от повреждений. Обои под на...

ИЗОБРЕТЕН ОПТИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП С ЗОЛОТЫМ ПЕРОМ

Немецкие и швейцарские физики придумали оптический микроскоп с золотым пером , который сможет конкурировать с громоз...

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 – ...

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.