南加州大学再现《星球大战》科技

光剑、息图和类人机器人，这些荧幕上才有的科技，却在南加州大学真实再现。

众星云集的好莱坞大作《星球大战：原力觉醒》刚刚上映。在南加州大学，研究人员正在努力将未来科技变为现实，这些未来科技令人难以置信，看上去更像是电影制作人想象的产物。

虚拟人物莱娅公主（Princess Leia）的经典全息图形象已经深入人心。（摄影/Lucas Films）

南加州大学创新科技学院首席视觉技术官Paul Debevec说，一谈到全息图，有一副画面是人们记得最清晰的：“莱娅公主从R2-D2中出来，告诉欧比旺·克诺比（Obi- Wan Kenobi）他是她唯一的希望。这幅画面成为了一直以来人们对全息图的全部认识。”

这幅30年前电影中的画面塑造了人们对全息投影的所有想象。但其实，它所展示的根本不是全息图，只是一张合成视频图像罢了。

在南加州大学信息与通信技术团队，Debevec和他的同事们正在研究用旋转表面投射3-D影像，即在不借助VR眼镜的情况下，让一个物体的影像悬浮在空中，并具有较强的真实感。

同时，他们还在研发一套3-D视频会议系统。Debevec称，该系统其实是受《星球大战》启发。“电影中有个画面是，尤达（Yoda）正在监控伍基星（Wookie planet）的一些行动，与此同时，他还需要参加绝地议会(Jedi Council)，于是他就以全息图的方式出席了会议。”

Debevec希望，这套可能将于明年问世的系统将对人们参加各种国际商务会议提供帮助，同时也能降低旅行开支，减少二氧化碳的排放。

机器人帮手

机器人Mandy，由南加州大学Viterbi工程学院研发，既能用扳手快速卸下轮胎上的轮毂螺母，还能使用电钻。不过，它也有温柔的一面。（摄影/courtesy of USC Viterbi）

在《星球大战》的世界中，导演和制片人创造了各种机器人来帮助人类——从最初几部作品中的经典R2-D2和C-3PO形象，到新一部中可爱的球形机器人BB-8。当然, 这些机器人需要具备跟随人类到处探索的能力。

当看到新一部电影中出现的球形机器人时，南加州大学Stefan Schaal有些猜不透设计者的创作意图。“一般来说，球形物体在平坦地带可以活动自如，” 这位计算机科学、神经科学和生物医学工程的教授这样说道。“但一旦处于任何其他地形，拥有下肢显然更符合大自然的要求，也是更明智的选择。”

但可惜的是，真正的机器人和观众在《星球大战》宇宙中看到的相差甚远。“现在还没有一个机器人可以像人类一样，用双手掌控世界，或者用双腿走路，” Schaal教授这样说道。“我们仍然在研究这些部位最基本的原理。”

工业型机器人已经证明了他们的价值，Schaal教授说道，但是它们未来的用武之地将会是一些非结构化环境。在不久的将来，有一个领域可能会让机器人大展拳脚，那就是在人类家庭中——尤其是那些想保持独立却面临种种困难的老年人，比如弯腰捡东西或是从高处拿物品时，会需要机器人的帮助。

“我认为在未来10到20年内，我们可以看到大量的机器人开始在人类生活中发挥作用，”他说道。这些机器人最初可能是以云服务为基础的家庭小助手。它们可能正是人类所需的机器人。

我们说，要有光剑

南加州大学脉动等离子团队运用校内外的实验装置研究脉动产生的等离子。（摄影/Lumiago）

光剑是《星球大战》中最令人难忘的科技之一。据导演和制片人所说，这种武器其实是受磁场或电场作用束缚的等离子刃。南加州大学脉冲团队带头人、电气工程学教授Martin Gundersen称，当今世界中并不存在类似的东西：“磁场就是个很大的挑战。”

虽然如此，Gundersen教授和他的同事却找到了等离子的新用途：他们正在利用脉冲等离子降低货轮的排放量，并让发动机中的燃烧反应更加充分。

信息与通信技术团队的Debevec说，科幻电影和现实研究之间存在互惠互利的灵感交换。“我觉得这是一条非常好的双行道：很多孩子都是因为看了电影，才得到启发、投身科学研究中去的，”他说。“电影给了我们一些研究方向，但是本身并不能解决当今社会存在的实际问题。” Debevec买了《星球大战》的票，他希望这部新作能让他走出星系，遨游宇宙。

编辑：Katharine Gammon

头图：一次演示中，信息与通信技术团队成员Andrew Jones通过3-D视频会议技术远程现身。（USC摄影/创新科技学院Institute for Creative Technologies）