Новое ПО показывает, как выглядит невидимость

Учёные и просто заинтересованные в том, как в реальности выглядел бы частично или полностью невидимый объект, вскоре смогут исполнить своё желание в виртуальном мире. Группа исследователей из Института технологий Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology) в Германии создала программу визуализации, которая осуществляет рендеринг комнаты с подобным объектом, показывая визуальный эффект от такого типа маскировки.

Чтобы продемонстрировать работу приложения, были опубликованы изображения виртуального музея с неровностями на отражающем свет полу, покрытом создающим эффект невидимости "ковром". Расчёты показали, что даже если неровности оказываются скрытыми, сам "невидимый" материал становится нетрудно обнаружить из-за поверхностных отражений и дефектов. Исследователи назвали это "эффектом страуса" в соответствии с распространённым убеждением, что птица "прячет голову в песок" и считает при этом себя полностью защищённой. Программное обеспечение пока недоступно коммерческим заказчикам, но поскольку оно разработано для изучения оптических свойств представляющих новую область науки метаматериалов, о которых мы неоднократно рассказывали, спрос на разработку должен быть немалым. Вкратце напомним, что эти искусственные композитные структуры не встречаются в природе и могут иметь отрицательный коэффициент преломления, что позволяет скрывать расположенные за ними предметы в определённых диапазонах электромагнитного спектра.

В 2006 году учёные из Университета Дюка (Duke University) продемонстрировали в лабораторных условиях подобное явление на практике. Позже несколько коллективов исследователей, включая группу из Калифорнийского университета (University of California) в Беркли, смогли создать микроскопический отрезок невидимого для некоторых длин волн материала. Эти и другие работы свидетельствуют, что голливудская фантазия об устройствах для невидимости однажды может стать явью. Однако пока добиться исчезновения чего бы то ни было с помощью этой технологии в оптическом диапазоне не удалось никому.

Хотя до сих пор неясно, как выглядела бы область с невидимым объектом, моделирование показывает, что полного скрытия достичь тяжело. Проблема в том, что оптические свойства метаматериалов неодинаковы по всей их длине. Рендеринг комнаты требует использования сотен тысяч отдельных объёмных элементов, независимо взаимодействующих с освещением. Обычное ПО для моделирования освещения оперирует только несколькими сотнями, чего абсолютно недостаточно в случае метаматериалов. Поэтому магистр наук Института технологий Карлсруэ Джед К. Халиме (Jad C. Halimeh) и взялся за написание специализированного программного обеспечения.