【物理学】視覚・聴覚・触覚コンテンツを同時に生成できる3次元ディスプレイ

「触れると」音を発し、触覚応答も得られる3次元画像。そのような画像を生成するシステムについて報告する論文が、今週掲載される。この試作品は、『スター・ウォーズ』のようなSF映画に見られるディスプレイに似ており、生物医学やコンピュテーショナルファブリケーションの分野での応用も考えられる。

今回、平山竜士（ひらやま・りゅうじ）たちの研究チームは、視覚・聴覚・触覚コンテンツを同時に生成できるMultimodal Acoustic Trap Displayを開発した。このシステムは、（音波を用いて微小な物体の位置や動きを操作できる）音響ピンセットの原理に基づいている。音波を使って粒子1個を捕捉し、赤（R）、緑（G）、青（B）の3原色の光で粒子を照らして、ディスプレイの3次元空間を移動する粒子の色を制御するのだ。平山たちは、どの角度からディスプレイを見ても視認できる3次元画像（例えば、トーラス結び目、ピラミッド、地球）を生成して、このシステムを実証した。音場を利用してこうした画像を生成できるということは、ディスプレイに表示されるコンテンツから音が聞こえ、触覚フィードバックが得られるようにもできるということである。例えば、目で見て、耳で聞こえるカウントダウンタイマーを3次元画像で作り、ユーザーがディスプレイを指でタップすることで始動、停止させられるようになる。

今回の研究で実証された試作品は、仮想コンテンツを完全に感覚的に再生できるディスプレイに近づいたと平山たちは結論付けている。

doi:10.1038/s41586-019-1739-5

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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