mivlad ([info]mivlad) wrote,
@ 2003-11-17 19:04:00
Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Heliodisplay создаёт изображение в воздухе
Интересно.

Сам по себе воздух довольно прозрачен и подсветить его проблематично. Гораздо проще это делать, введя какие-то объекты, которые и будут отражать свет.

Поскольку по условию никаких расходных материалов у нас нет, надо довольствоваться только тем, что уже есть в воздухе. Так, что там в воздухе имеется? Азот, кислород, аргона немного, углекислого газа — ещё меньше… Можно, конечно, пытаться раскладывать углекислый газ на кислород и мелкодисперсный углерод, но последний — это сажа, а я сомневаюсь, что кому-либо понравится коптящий дисплей :-)

А ещё в воздухе обычно присутствует некоторое количество водяного пара. Не того, который белый из чайника, а того, который создаёт влажность, упоминаемую в прогнозах погоды. Он тоже прозрачен, но некоторыми манипуляциями с воздухом (изменением свойств ;-) можно заставить его превратиться в туман (который из чайника). Манипуляции эти заключаются в охлаждении воздуха. Здесь есть небольшая проблема: если просто гнать воздух через некий «холодильник» — скажем, радиатор на холодной стороне элемента Пельтье — то большая часть воды будет оседать на этом радиаторе в виде конденсата. То есть охлаждать воздух желательно как-нибудь «в объёме», чтобы воде было просто некуда оседать и получался туман. Такое охлаждение происходит при резком расширении воздуха.

Поскольку туман нам нужен при атмосферном давлении, расширяться воздух должен с давления более высокого, но с не слишком высокой температуры — чтобы при расширении получилась температура достаточно низкая. То есть воздух надо сжать, остудить и потом выпускать наружу.

Так, ладно. Туман получили, теперь неплохо бы на нём что-нибудь нарисовать. Следует помнить, что тумана у нас мало (то есть он не сильно густой) и просто проецировать на него картинку скорее всего не получится. Эх, вот если бы свет от тумана отражался не как попало во все стороны, а именно туда куда надо…

Оказывается, в случае такого «жидкого» тумана, как у нас, как раз такое отражение и имеет место. Именно за счёт него возникает радуга. И если солнечный свет, падающий на каплю почти параллельно земле, отражается от неё (точнее говоря, внутри неё) вниз, то лучи, падающие на каплю снизу, отразятся… э… «вперёд», так сказать.

В общем, такова основная идея. Рассчитать пути лучей с учётом дисперсии, дифракции и возможности двойного отражения и спроецировать нужным образом правильно искажённую картинку — уже, так сказать, дело техники. Кстати, как по ссылке выше и сказано — сзади такую картинку видно не будет.

Что касается touchscreen-функциональности — при такой цене устройства ($22500 за прототип) там много что можно придумать. Ультразвуковой локатор, например.

P.S.: Уже дописывая, скачал pdf со спецификациями и обнаружил там несколько подтверждений своим предположениям. Кроме того, что картинку сзади не видно, там указан не самый маленький уровень производимого шума (компрессор шумит?), 800 ватт потребляемой мощности (ещё бы, столько всего питать… компрессор, холодильник, проектор…), почти 30кг веса (достаточно мощные насосы всегда весят изрядно) и самое главное — минимальный рабочий уровень влажности (35%). При меньшей просто туману не из чего образовываться. Так что в Сибири зимой при сильных морозах эта штука, видимо, работать не будет… без дополнительного увлажнения воздуха :-)

P.P.S.:Кстати, показывать эту штуку они собираются в начале декабря в Lake Forest, IL. Сейчас там туман и стопроцентная влажность ;-)

Update: кстати-кстати, в название тоже стоит вдуматься. «Солнечный дисплей» — это неспроста…




(Post a new comment)


[info]alickop
2003-11-17 05:38 am UTC (link)
Спасибо, очень интересное чтение.

(Reply to this)


[info]hideo
2003-11-23 10:59 pm UTC (link)
Спасибо!

(Reply to this) (Thread)

Re: Reply to your post...
[info]mivlad
2003-11-24 04:32 am UTC (link)
Всегда пожалуйста. Самому интересно было разбираться.

(Reply to this) (Parent)


[info]plumpfiction
2003-11-24 05:37 am UTC (link)
Нда, похоже на правду. :)

(Reply to this)

Heliodisplay создаёт изображение в воздухе
(Anonymous)
2003-12-03 09:34 pm UTC (link)
А если там не расширение воздуха, а акустооптическая рефракция? Т.е. преломление луча падающего света под воздействием ультразвуковых колебаний?

(Reply to this) (Thread)

Re: Heliodisplay создаёт изображение в воздухе
[info]mivlad
2003-12-03 10:02 pm UTC (link)
Ни разу про такой эффект не слышал… Это не из фантастики откуда-нибудь? Если такое бывает — насколько безопасно находиться рядом и как это соотносится с уровнем шума, кажется, 35дБ?

(Reply to this) (Parent)(Thread)

Re: Heliodisplay создаёт изображение в воздухе
(Anonymous)
2004-02-24 08:25 am UTC (link)
акустооптическая рефракция - это не из фантастики... Акустооптическая рефракция - искривление хода световых лучей в неоднородно деформированной звуковой волной среде. Возникает акустооптическая рефракция в случае, когда поперечный размер светового пучка значительно меньше длины звуковой волны. Тонкий световой луч, падающий нормально на звуковой пучок толщиной D, после прохождения его отклоняется от своего первоначального направления на угол, пропорциональный длине пути светового луча в звуковом поле и градиенту показателя преломления n. Величина угла отклонения ограничена, т. к. при больших р искривлённый световой луч попадает в область звуковой волны, где градиент деформации меняет знак, и начинается отклонение луча в противоположную сторону.

(Reply to this) (Parent)(Thread)

Re[2]: Heliodisplay создаёт изображение в воздухе
[info]mivlad
2004-02-24 08:52 am UTC (link)
А насколько мощный звук нужен для заметного эффекта?

(Reply to this) (Parent)


[info]ex_10chiken643
2004-03-01 09:51 pm UTC (link)
А еще у одного нашего сотрудника была работка по созданию видимой точки в пространстве, суммируя два инфракрасных лазера и получая зеленый огонек ;)

(Reply to this) (Thread)

Re: Reply to your post...
[info]mivlad
2004-03-01 10:22 pm UTC (link)
И как оно? :-)

(Reply to this) (Parent)(Thread)

Re: Reply to your post...
[info]ex_10chiken643
2004-03-01 10:37 pm UTC (link)
Да утверждает, что работает :)

(Reply to this) (Parent)


Create an Account
Forgot your login or password?
Login w/ OpenID
English • Español • Deutsch • Русский…