科学家开发出一种可以被人为“触摸”的全息图系统。
通过精确控制的气流，与计算机生成的图形相结合，营造出这种感觉。
科学家希望进一步开发该技术并增加新功能，例如改变气流温度，使用户能够感受到冷热表面，并加入香味。
这类全息图在医学等领域可能还有其他应用。
电视剧《星际迷航：下一代》让数百万人了解了“全息甲板”的概念：这是一个身临其境、逼真的三维全息投影，呈现完整的环境，人们可以与之互动，甚至触摸。
在21世纪，全息图已经被广泛应用，用途多种多样，例如医疗系统、教育、艺术、安全和国防领域。科学家仍在研发方法，以利用激光、现代数字处理器和动作感应技术，制作多种不同类型的全息图，从而改变我们的互动方式。
我与同事在格拉斯哥大学可弯曲电子与传感技术研究小组工作，我们现已开发出一种利用“气触觉”（aerohaptics）技术的人物全息图系统，通过气流营造触感。这些气流可以在人的手指、手掌和手腕上产生触觉。
假以时日，这项技术可能发展到让你与远在地球另一端的同事的虚拟化身见面，并真切地感受到对方的握手。它甚至可能是迈向构建类似全息甲板之物的第一步。
为了营造这种触感，我们使用价格合理、可在市面上购买的部件，将计算机生成的图形与经过精心引导和控制的气流相结合。
从某些方面来看，这项技术比当前一代虚拟现实更进一步。当前的虚拟现实通常需要头戴设备来呈现三维图形，并需要智能手套或手持控制器来提供触觉反馈，即一种能够模拟触感的刺激。大多数基于可穿戴设备的方法仅限于控制所显示的虚拟物体。
控制虚拟物体并不能带来两人相互触碰时的感受。加入人工触感可以带来额外的维度，无需佩戴手套即可感知物体，因此感觉更加自然。
利用玻璃和镜子
我们的研究采用的图形可营造出三维虚拟影像的错觉。这是对19世纪一种名为“佩珀幻影”（Pepper’s Ghost）的视错觉技术的现代演绎，该技术曾在维多利亚时代的剧院中向观众展示超自然的景象，令观众为之着迷。佩珀幻影，令维多利亚时代的剧场观众在舞台上看到超自然景象而兴奋不已。
该系统利用玻璃和镜子，使二维图像看似悬浮于空中，无需任何额外设备。而且，我们的触觉反馈完全由空气产生。
构成我们系统的镜子呈金字塔形排列，其中一面是敞开的。用户将手伸入敞开的一面，与计算机生成的、看似悬浮于金字塔内自由空间中的物体进行互动。这些物体的图形由名为Unity Game Engine的软件程序创建和控制，该程序通常用于在电子游戏中创建三维物体和世界。
金字塔下方设有一个传感器，用于追踪用户手部和手指的动作，还有一个单一的气嘴，可将气流导向用户，营造出复杂的触感。整个系统由经过编程的电子硬件控制气嘴的运动。我们开发了一种算法，使气嘴能够根据用户手部的动作，以恰当的方向和力度组合做出反应。
我们展示“气触觉”系统能力的方式之一，是通过一个可互动的篮球投影，该篮球可以被逼真地触摸、滚动和拍击。系统的气流触觉反馈还会根据篮球的虚拟表面进行调节，使用户在拍球时能感受到球从指尖滚落时的圆润形状，以及球回弹时拍击手掌的感觉。
用户甚至可以以不同的力度推动虚拟篮球，并感受到硬拍与软拍在手掌中产生的不同感觉。即使是拍篮球这样看似简单的动作，我们也必须下大力气来模拟其物理特性，并研究如何用气流再现这种熟悉的感觉。
未来的气味
虽然我们不指望在不久的将来实现完整的《星际迷航》全息甲板体验，但我们已经在大胆地探索新方向，为系统增加更多功能。我们预计很快就能调节气流温度，使用户感受到冷热表面。我们还在探索在气流中加入香味的可能性，让用户不仅能触摸虚拟物体，还能闻到其气味，从而增强虚拟物体的逼真感。
随着该系统的扩展与发展，我们预计它可能会在众多领域得到应用。无需佩戴笨重设备即可获得更具沉浸感的电子游戏体验便是显而易见的一例，但它也可能带来更具说服力的远程会议体验。在合作开展项目时，你甚至可以轮流为虚拟电路板添加元件。
它还可以帮助临床医生协作制定患者治疗方案，并让患者在整个过程中更加深入地参与和了解情况。医生可以查看、触摸并讨论肿瘤细胞的特征，并向患者展示医疗程序的方案。
