En Star Trek: TNG y series posteriores, cámara especialmente diseñada para generar realidades virtuales con las que pueden interactuar las personas. La cámara o estancia en la que está instalado el Simulador Holgráfico, también llamado Sala de Hologramas u Holodeck, tiene integrados en los paneles del techo, suelo y paredes, numerosos diodos holográficos omnidireccionales. Estos dispositivos son los encargados de generar los hologramas; es decir, las imágenes luminosas tridimensionales. Estos mismos diodos proyectan también campos de fuerza de intensidad variable, que envuelven las proyecciones holográficas, dándoles apariencia de solidez. El Simulador Holográfico Ambiental combina la tecnología holográfica con las del transportador y el replicador. Sus funciones pueden ser controladas desde el exterior de la sala, mediante un panel situado junto a la compuerta de acceso, o desde el interior, a través de un arco de control que se materializa o desmaterializa a voluntad del usuario.
Los Simuladores Holográficos fueron diseñados, en un principio, para facilitar el entrenamiento de las tripulaciones de la Flota Estelar, ya que permiten reproducir prácticamente cualquier ambiente planetario o situación determinada con la que los miembros de la Flota puedan encontrarse en el desempeño de sus misiones. El sistema integra una batería de protocolos de seguridad, que impiden que los usuarios puedan puedan sufrir algún daño mientras interactúan con las recreaciones holográficas. No obstante, estos protocolos pueden ser desactivados, intencionadamente o por un fallo grave del sistema. Una vez anuladas las funciones de dichos protocolos, hasta una bala holográfica es tan letal como una bala real, tal y como se vio en el episodio de TNG, EL GRAN ADIÓS, y en el film STAR TREK: PRIMER CONTACTO.
En teoría, nada creado por un Simulador Holográfico puede existir fuera del mismo. Sin embargo, el avance de la tecnología holográfica facilitó el desarrollo de programas que pueden ser proyectados fuera de una Sala de Hologramas, para que interactúen con personas de carne y hueso en su ambiente natural. Estos avances permitieron la creación del EMH, o Médico Holográfico de Emergencia por sus siglas en inglés, sistema con el que van equipadas todas las naves de la Flota Estelar a finales del siglo XXIV.
Los simuladores holográficos también son empleados con fines recreativos, al ser capaces de simular cualquier ambiente y época, e incluso mundos y ambientes imaginarios. Los usuarios pueden, de este modo, recrear una novela de Dickens, un pasaje determinado de la historia, un evento deportivo del pasado... Las posibilidades son infinitas. La calidad y definición de las realidades virtuales generadas dependen de la minuciosidad con que hayan sido creados los programas, y también de la potencia y prestaciones del sistema holográfico propiamente dicho.
En algunas naves estelares de última generación, los simuladores holográficos ocupan todo un nivel del navío, y a veces, es un solo simulador el que ocupa todo el puente. Esta configuración recibe el nombre de Holocubierta. Existen, así mismo las Holonaves, que son navíos estelares reconvertidos en gigantescos simuadores holográficos. En STAR TREK: INSURRECCION aparece una de estas peculiares Holonaves.
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