باحثون إسبان يبتكرون أول مجسمات ثلاثية الأبعاد يمكن لمسها فعلياً

هل تذكرون مشهد توني ستارك في فيلم Iron Man 2 عام 2010 وهو يحلّق بين المجسمات الهولوجرافية ويتفاعل معها بكل سلاسة؟ هذا المشهد الخيالي بات اليوم قاب قوسين أو أدنى من أن يتحول إلى واقع ملموس، وذلك بفضل إنجاز علمي مثير من تطوير فريق بحثي في جامعة نافارا العامة في إسبانيا، نجح في ابتكار أول مجسمات ثلاثية الأبعاد تفاعلية يمكن للمستخدمين لمسها والتفاعل معها فعلياً.

التقنية: FlexiVol – إعادة تعريف الهولوجرام

الابتكار يحمل اسم FlexiVol، ويعتمد على مبدأ العرض الحجمي السريع الذي يستخدم عادة لإسقاط آلاف الصور في الثانية الواحدة بهدف تشكيل مجسم ثلاثي الأبعاد عائم في الهواء. لكن بدلاً من الاعتماد على أسطح صلبة وخطرة عند التفاعل، يستخدم هذا النظام شرائط مرنة مصممة خصيصاً، تسمح باللمس دون إصابة، ما يجعل من التفاعل مع المجسم أمراً طبيعياً وسلساً.

وبحسب الفريق البحثي، فإن تركيبة هذه الشرائط تعتبر سراً صناعياً، لكنها تمتاز بمرونة فائقة وخصائص بصرية دقيقة تسمح للمجسم بالاحتفاظ بوضوحه وشكله، حتى عند لمسه أو التفاعل معه.

خوارزميات ذكية تحافظ على الدقة

أحد أبرز التحديات التي واجهها الفريق كان كيفية الحفاظ على وضوح المجسم الهولوجرافي رغم تغير شكل السطح المرن عند التفاعل، وهو ما تم حله عبر تطوير خوارزميات تصحيح لحظية متقدمة، تعمل على تعويض الانحناءات وتشوه الصورة، مما يمنح المستخدم تجربة تفاعلية مستقرة ودقيقة.

تفوق واضح على الطرق التقليدية

في تجارب الأداء، شارك 18 متطوعاً لتقييم فعالية FlexiVol مقارنة بأدوات تقليدية مثل الفأرة ثلاثية الأبعاد. وقد أظهرت النتائج أن المستخدمين كانوا أسرع وأكثر دقة في التعامل مع العناصر الهولوجرافية عبر FlexiVol، خاصة في المهام التي تتطلب التفاعل الدقيق مثل إدخال جسم في آخر. كما أن النظام مكّن المشاركين من استخدام حركات طبيعية مألوفة مثل النقر، والسحب، والتكبير، كما لو كانوا يتعاملون مع هواتف ذكية، لكن في بيئة ثلاثية الأبعاد بالكامل.

آفاق مستقبلية مذهلة

رغم أن المشروع لا يزال في مراحله الأولى، حيث نُشرت نتائجه الأولية على منصة HAL الأكاديمية، ومن المقرر عرضه خلال مؤتمر CHI في اليابان، فإن الفريق البحثي يتطلع إلى توسيع نطاق استخدام التقنية بشكل واسع.

تشمل التطبيقات المستقبلية المحتملة:

• التعليم التفاعلي دون الحاجة إلى نظارات أو معدات إضافية
  
• المتاحف الرقمية التي تتيح للزوار لمس المحتوى الأثري أو العلمي
  
• الاجتماعات الافتراضية حيث يمكن للمشاركين التفاعل مع عناصر ثلاثية الأبعاد بشكل طبيعي
  
• ألعاب الفيديو والواقع الافتراضي بتجربة حسية غير مسبوقة
  

الخطوة التالية: إدخال اللمس الحسي

لإضافة مزيد من الواقعية، يعمل الباحثون حالياً على تطوير خاصية اللمس الحسي عبر تقنيات مثل:

• الموجات فوق الصوتية المركزة (Focused Ultrasound) لتوليد إحساس بالضغط أو الاهتزاز عند التفاعل
  
• الخيوط الموصلة كهربائياً لإضفاء شعور أكثر واقعية على تجربة اللمس
  

تقول التوقعات إن دمج هذه الخصائص سيجعل من FlexiVol بوابة لتقنيات مستقبلية تدمج بين الحواس البشرية والعوالم الرقمية بطريقة غير مسبوقة.