日本教授退而求其次
不管是张翔教授还是里布森教授裁剪出的“隐身衣料”,目前都还只能用于遮盖极其微小的物体。但即使如此,隐身衣已经逐渐从科幻小说中走了出来。科学家们孜孜不倦,试图将魔法在实验室里完美再现。从超材料兴起到隐身材料变为现实,不过短短10年时间。
虽然已问世的隐身衣尚不能覆盖住一根手指,然而,北卡大学的理论物理学家古博尔Greg Gbur在接受《科学》杂志采访时预计,微波段的隐身设备将在五年内诞生。而苏格兰的潘德利教授则表示,现有的隐身技术对于防辐射、屏蔽手机辐射等,已有许多应用意义。例如,未来我们可以把对电磁场敏感的电子产品置于易产生电磁共鸣的机器中,而不影响电子产品的使用。
然而,梦想中的隐身衣依然遥远。即使哈里波特的隐身衣问世,他也依然无法如同电影中一般,在伏地魔眼皮底下穿梭。当置于隐身衣下,虽然外人看不见你,由于光线绕开了你的眼睛,你也不可能看清周围的事物。理想的隐身衣暂时只存在于霍格威茨学院里。
当其他科学家尚为理论计算与材料参数伤脑筋时,日本科学家田智前教授(Susumi Tachi)与其研究小组另辟蹊径,利用视觉伪装(Optical camouflage)技术,制造了另一种奇妙的“隐身衣”,似乎将神话带进了现实。
在Youtube上可以很容易找到这种隐身衣的展示。穿着隐身衣的年轻人在街上行走,被衣服遮盖住的身体恍若无物,人们可以清楚看见其身后的树木与汽车。涂抹了隐身材料的球无论如何运动,其背后的事物都可以被一眼看穿,仿佛此球并不存在。
隐不去自身,那就隐去世界
这种乍看非常神奇的隐身衣,似乎已把哈利・波特的故事带到了现实。其实,这种隐身材料并不能遮挡光线,它仅是在衣服上涂抹了反射性材料,利用摄像机将人体身后的景象拍摄下来,联线电脑再投影到衣服上而已。
然而要以假乱真并不简单。如何将我们常见的投影图像变成三维立体影像,并让人难以分辨影像与现实的区别?田教授的秘诀是,将一种回射材料(retro-reflective material)涂抹于衣服上。
这种回射材料上布满了许多细小的玻璃晶须,当光线照射进回射材料上,无数的细小晶须如同棱镜一般,将入射光以入射的方向重新折射回空气中。人肉眼所见,则是反射回的明亮光线,几近透明。这种回射材料并不神秘。它早已广泛使用于交通标志、道路标识与许多夜光设施中。
当摄像机将摄制好的图像投影到回射材料上时,覆盖了回射材料的衣服便相当于投影布,将材料之后的影像完全展示出来。但这样的影像毕竟不同于周围环境的自然光。于是,科学家们又设计了一个特殊的镜子,使得投影的影像与环境影像紧密结合,观察者肉眼并不容易分辨。
这个在技术上不算复杂的发明虽离我们定义的“隐身衣”相距甚远,但它依然有其现实意义。有趣的是,由于这项技术可以帮助我们透视遮挡物体的背后,它更方便帮助我们“看见”物体。
在航天行业里,视觉伪装技术有助于飞行员在飞行结束后将飞机降落。如果将陆地状况投影于机舱内部地板,飞行员便如同生了双“透视眼”,可以通过机舱地板透视到跑道与机轮等的情形,进行方位识别,增加登陆的安全系数。
玩家们最期待的也许是,视觉伪装技术与增强现实(Augmented reality)相结合,用于开发新型电子游戏。这种“随境游戏”(Pervasive game)现已成真。它可以将虚拟的游戏场景与现实世界重叠,使游戏者如身临其境。无论是繁华的闹市街头,抑或是荒凉的山野,天涯海角都可任君遨游。现实与虚拟的界限已模糊,隐不去自身,那就隐去现实世界。
一如当年迷茫的哈利・波特刚刚进入霍格沃茨学院,开始他的魔幻人生,也许不远的将来,科学家们就能走出实验室,向全世界宣布,隐身衣不只存在于霍格沃茨学院,“麻瓜”们发明的隐身材料,将用于更为广泛的领域中。
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