Abb 9: Holodeck Eingang auf Schiffen der Galaxy-Class Abb 10: Holodeck an Bord der Intrepid-Class Abb 11: Schema-Darstellung des Aufbaus eines Holodecks Abb 12: Stark vergrößerte OHD Abb 13: Simulation an Bord der USS Enterprise-E während dem First Contact

Was ist ein Holodeck ? Jedes größere moderne Schiff der Sternenflotte verfügt über ein oder mehrere Holodecks, oder über eine kleinere Ausgabe davon (Holo-Kammern). Holo-Räume stellen eine virtuelle Realität nach Wunsch des Benutzers dar. Die Simulation erfolgt dabei mit sehr großer Realitätsnähe und ist von der wirklichen Welt nur durch Anwendung von Tricks zu unterscheiden. Das Holodeck besteht aus einem, für gewöhnlich würfelförmigen, Raum mit glatten Wänden und ohne jegliche sichtbare Einrichtung. Wozu werden Holodecks benötigt? Holodecks sind notwendig, um der Besatzung auf längeren Reisen die Gelegenheit zu geben sich zu Entspannung und zu Vergnügen. Sie können auch bei psychologischen Problemen helfen, da jede gewünschte Umgebung darstellbar ist. An Bord von Raumstationen gilt das gleiche Prinzip wobei im Fall von DS9 die Holokammern kommerziell genutzt werden. Das Funktionsprinzip des Holodecks: Holodecks simulieren die Realität auf allen nur denkbaren Ebenen, so dass der Benutzer das Gefühl hat, tatsächlich in der Umgebung zu sein, die im Holodeck dargestellt wird. Neben der dreidimensionalen, optischen Darstellung werden auch Kräfte und alle Sinneseindrücke wiedergegeben. Dabei gibt es unterschiedliche Stufen der Simulation. 3D-Projektion - Entfernte Gegenstände werden als dreidimensionale Abbilder ihrer äußeren Form wiedergegeben, so dass sie optisch wahrgenommen werden können. Diese Art der Simulation ist sehr effizient, lässt aber keine Berührung der Gegenstände zu. Holo-Materie - Wenn die Möglichkeit besteht, dass Benutzer des Holodecks einen Gegenstand berühren, dann wird seine Form mittels Kraftfeldern nachgebildet. Man kann den Gegenstand dann wie ein reales Objekt verwenden. Natürlich ist diese simulierte Holo-Materie nicht wirklich vorhanden, der Eindruck wird nur innerhalb des Wirkungsbereiches der Kraftfelder, also innerhalb des Holodecks aufrecht erhalten. Daher ist es auch nicht möglich, Holo-Materie aus dem Holodeck herauszubringen. Replikation - Das Holodeck ist mit dem Transporter- und Replikatorsystem des Schiffes gekoppelt, um bei Bedarf echte Materie erzeugen zu können. Diese Materie ist dann real existent und kann auch aus dem Holodeck entfernt werden. Der Computer muss ständig entscheiden, wie ein Gegenstand simuliert werden muss. Daher wird in den meisten Fällen ein Gegenstand sofort repliziert, wenn er von einem Benutzer berührt wird. Bei Lebewesen (und auch virtuellen Menschen) wird die Materie repliziert, die Steuerung und Kontrolle aber vom Computer übernommen. Virtuelle Lebewesen dematerialisieren, wenn sie das Holodeck verlassen. Um die Anforderungen, die an das Holodeck als ein fortschrittliches System für virtuelle Realität gestellt werden, technisch realisieren zu können, ist eine Unmenge von verschiedenen Kraftfeld- und Bildprojektoren notwendig. Zu diesem Zweck sind in den Wänden des Holodecks winzige, sogenannte omnidirektionale Holo-Dioden (OHD) untergebracht. Jedes der nur 0,01 mm großen, sechseckigen Elemente enthält Segmente zur Projektion von dreidimensionalen Bildern und Kraftfeldern. Insgesamt befinden sich 400 Holo-Dioden auf jedem Quadratzentimeter des Holodecks. Das Holodeck ist durch Befehle an den Computer, der für die Programmierung zuständig ist, beliebig an die Wünsche des Benutzers anpassbar. Wahlweise kann die Simulation auf den Raum des Holodecks beschränkt oder "gescrollt" werden. Das bedeutet, man wird während der Bewegung nahe der Wand des Holodecks von Kraftfeldern festgehalten, während sich die simulierte Landschaft weiterzubewegen scheint. Um durch den Realismus der Simulation im Holodeck niemanden zu gefährden, verhindert der Computer lebensgefährliche Situationen. Problematik des Holodecks: Wie sich herausgestellt hat, muss das Holodeck zuweilen sehr kreativ reagieren, um die unterschiedlichen Situationen zu meistern, die währehrend des Betriebs auftreten können. Wenn sich mehrere Personen in einer simulierten Welt auf dem Holodeck bewegen, kann es vorkommen, dass sie sich weiter voneinander entfernen, als das Holodeck es zulässt. In diesem Fall muss eine "virtuelle Wand" erzeugt werden, so dass jede Person ihre eigene Simulation bekommt. Es kann vorkommen, dass sich eine dritte Person im Holodeck zwischen zwei andere Personen bewegt, obwohl diese sich in der virtuellen Welt in großer Entfernung gegenüberstehen und die dritte Person sich sehr weit von ihnen weg befindet. Wenn nun die eine Person der anderen einen Gegenstand zuwirft, dann wird dieser zunächst repliziert (wenn die erste Person ihn aufhebt), dann dematerialisiert (um die dritte Person nicht zu treffen) und schließlich wieder repliziert (wenn die zweite Person ihn auffängt). Diese Art der Simulation kann schnell sehr komplizierte Formen annehmen, und erfordert eine Menge Voraussicht des Computers.