全息和小透鏡顯示(光場顯示)依賴於(yu) 二維顯示調製器，將三維內(nei) 容的可見性限製在觀察者眼睛和顯示表麵之間的體(ti) 積(即直接視線)。體(ti) 積方法基於(yu) 光散射、發射或吸收表麵。它們(men) 在顯示器周圍的任何地方提供不受限製的可見性，並且可以使用旋轉表麵(主動或被動)、等離子體(ti) 、空氣顯示器和光泳阱來創建。然而，這些方法不能重建聲音和觸覺。迄今為(wei) 止報道的聲學懸浮顯示器僅(jin) 展示了以降低的速度控製減少的點數，並且不涉及觸感或可聽見的聲音。
使用聲阱的視覺、觸覺和音頻呈現的體(ti) 積顯示
技術背景：
全息和小透鏡顯示(光場顯示)依賴於(yu) 二維顯示調製器，將三維內(nei) 容的可見性限製在觀察者眼睛和顯示表麵之間的體(ti) 積(即直接視線)。體(ti) 積方法基於(yu) 光散射、發射或吸收表麵。它們(men) 在顯示器周圍的任何地方提供不受限製的可見性，並且可以使用旋轉表麵(主動或被動)、等離子體(ti) 、空氣顯示器和光泳阱來創建。然而，這些方法不能重建聲音和觸覺。迄今為(wei) 止報道的聲學懸浮顯示器僅(jin) 展示了以降低的速度控製減少的點數，並且不涉及觸感或可聽見的聲音。
技術要點：
基於(yu) 此，英國薩塞克斯大學的Ryuji Hirayama等人提出了一種多模聲阱顯示(multimodal acoustic trap dISPlay, MATD)，觀察人員可以同時從(cong) 顯示體(ti) 積周圍的任何點看到半空中的視覺內(nei) 容，並從(cong) 該體(ti) 積接收聽覺和觸覺反饋。
(1) 基於(yu) 聲鑷技術，使用超聲波輻射力捕獲粒子(聲鑷可以在空氣和水等介質中捕獲粒子，顆粒尺寸從(cong) 微米到厘米不等)；
(2) 使用FPGA在硬件層解析計算雙阱(twin traps)或聚焦點，從(cong) 而可以在10x10x10立方厘米體(ti) 積內(nei) 以僅(jin) 受換能器頻率限製的速率更新陷阱的位置和幅度；
(3) 用紅、綠、藍三色光照射被捕獲的粒子，顯示出彩色視覺效果；
(4) 使用次級聚焦陷阱和自定義(yi) 的多路複用策略在受控的空中位置產(chan) 生觸覺反饋；
(5) 通過使用阱(trap)的上邊帶(upper-sideband)幅度調製的超聲解調產(chan) 生聽覺效果。
實驗結果：
參考文獻：Hirayama, R., Martinez Plasencia, D., Masuda, N. et al. A volumetric display for visual, tactile and audio presentation using acoustic trapping. Nature 575, 320–323 (2019).
DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-019-1739-5
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