2025年4月10日，西班牙納瓦拉公立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)宣布了一項(xiàng)令人矚目的技術(shù)突破：他們成功開發(fā)出一種可以在空中直接操控的真三維（3D）圖形顯示技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠生成懸浮在空中的3D圖像，還允許用戶通過自然的手勢(shì)與這些圖像進(jìn)行交互，無(wú)需佩戴任何虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備。這一創(chuàng)新將科幻電影中的全息圖場(chǎng)景帶入了現(xiàn)實(shí)，為未來(lái)的人機(jī)交互方式打開了全新的可能性。

    從科幻到現(xiàn)實(shí)：體積顯示技術(shù)的突破
    在電影中，我們常?？吹綉腋≡诳罩械娜D，這些圖形被稱為“體積顯示”。它們無(wú)需佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡即可從各個(gè)角度觀看，給人以身臨其境的視覺體驗(yàn)。然而，盡管體積顯示技術(shù)已經(jīng)存在多年，但大多數(shù)設(shè)備都無(wú)法支持直接交互。用戶只能被動(dòng)地觀看，而無(wú)法通過手勢(shì)或動(dòng)作與這些圖像進(jìn)行互動(dòng)。
    納瓦拉公立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)解決了這一問題。他們開發(fā)了一種名為“彈性擴(kuò)散器”的裝置，這種擴(kuò)散器能夠以每秒2880幀的高速振動(dòng)，并將圖像同步投射到不同高度。通過視覺暫留效應(yīng)，這些圖像在用戶眼中形成一個(gè)完整的3D圖形。更重要的是，這種彈性擴(kuò)散器不僅安全耐用，還能支持用戶直接用手與圖像互動(dòng)。

    自然交互：讓3D圖形“觸手可及”
    這項(xiàng)技術(shù)的核心在于其交互方式的自然性。用戶無(wú)需任何額外設(shè)備，只需用手直接操作懸浮在空中的3D圖形。例如，用戶可以用食指和拇指抓住一個(gè)立方體并移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)它，或者用食指和無(wú)名指模擬在表面上行走的雙腿。這種交互方式模仿了人們?nèi)粘Ｊ褂檬謾C(jī)的自然手勢(shì)，使得與3D圖形的互動(dòng)更加直觀和流暢。
    首席研究員AsierMarzo表示：“我們習(xí)慣于直接與手機(jī)交互，例如點(diǎn)擊按鈕或用手指拖動(dòng)屏幕上的文檔。這個(gè)項(xiàng)目讓我們能夠?qū)⑦@種自然的交互方式擴(kuò)展到3D圖形，充分利用我們與生俱來(lái)的3D視覺和操控能力。”

    從實(shí)驗(yàn)室到現(xiàn)實(shí)：技術(shù)的廣泛應(yīng)用前景
    這項(xiàng)技術(shù)的突破不僅具有學(xué)術(shù)意義，還為多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了無(wú)限可能。研究團(tuán)隊(duì)指出，這種可直接操控的3D圖形技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于教育、博物館展覽以及協(xié)同工作場(chǎng)景。
    在教育領(lǐng)域，學(xué)生可以通過操作3D模型更直觀地學(xué)習(xí)復(fù)雜的概念，例如組裝發(fā)動(dòng)機(jī)零件或觀察人體解剖結(jié)構(gòu)。在博物館中，參觀者可以與展品互動(dòng)，無(wú)需佩戴任何設(shè)備即可體驗(yàn)沉浸式的展覽。此外，這項(xiàng)技術(shù)還支持多用戶協(xié)同，多個(gè)用戶可以同時(shí)操作同一3D模型，為團(tuán)隊(duì)合作和協(xié)作學(xué)習(xí)提供了全新的可能性。

    未來(lái)展望：開啟人機(jī)交互新時(shí)代
    這項(xiàng)研究是在納瓦拉公立大學(xué)牽頭、歐洲研究理事會(huì)（ERC）資助的InteVol項(xiàng)目下完成的。研究成果將在2025年4月26日至5月1日于日本橫濱舉行的CHI2025會(huì)議上發(fā)表。研究團(tuán)隊(duì)表示，他們希望這項(xiàng)技術(shù)能夠盡快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，為教育、娛樂和工業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變化。
    隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我們或許很快就能看到這種空中操控全息圖技術(shù)走進(jìn)日常生活。無(wú)論是學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)，還是博物館參觀者與展品互動(dòng)，這項(xiàng)技術(shù)都將成為連接虛擬與現(xiàn)實(shí)的橋梁，開啟人機(jī)交互的新時(shí)代。