Araştırmacılar Akıllı Telefonlarda Gerçek Zamanlı 3D Hologramlar Oluşturmak için AI Güçlü Bir Sistem Geliştirdiler

Akıllı telefonlar, MIT’deki araştırmacılar tarafından geliştirilen bir AI modeli sayesinde gerçek zamanlı 3D hologramlar oluşturabilecekler. MIT ekibi tarafından geliştirilen AI sistemi, bir dizi girdi görüntüsünden hologramlar oluşturmanın en iyi yolunu belirler.

MIT’ten araştırmacılar, fotogerçekçi 3D hologramlar oluşturmak için AI modelleri tasarladılar. Bu teknoloji, VR ve AR gözlükleri için uygulamalara sahip olabilir ve hologramlar даже bir akıllı telefon tarafından oluşturulabilir.

Geleneksel 3D ve VR ekranlarından farklı olarak, sadece derinlik illüzyonunu üreten ve baş dönmesi ve baş ağrısına neden olabilen holografik ekranlar, insanların göz yormadan görülebiliyor. Holografik medyanın oluşturulmasına yönelik bir engel, aslında hologramı oluşturmak için gereken verilerin işlenmesidir. Her hologram, “derinlik” oluşturmak için gereken大量 miktarda veriden oluşur. Bunun nedeni, hologram oluşturmanın genellikle大量 miktarda hesaplama gücüne ihtiyaç duymasıdır. MIT ekibi, bu sorunu çözmek için derin konvolüsyonel sinir ağlarını uyguladı ve girdi görüntülerine dayalı olarak hızlı bir şekilde hologramlar oluşturabilen bir ağ oluşturdu.

Hologram oluşturmanın geleneksel yöntemi, temelde birçok hologram parçasını oluşturup sonra bunları bir nesne veya görüntü temsilini oluşturmak için fizik simülasyonları kullanarak birleştirmektir. Bu, geleneksel hologram oluşturma yönteminden farklıdır. Geleneksel yöntemde, görüntüler parçalara ayrılarak bir dizi arama tablosu kullanılır ve bu tablolar hologram parçalarının sınırlarını belirler. Holografik parçaların sınırlarını arama tablolarıyla tanımlama süreci oldukça zaman alıcı ve işlem gücü yoğundur.

IEEE Spectrum’a göre, MIT ekibi hologram oluşturmak için başka bir yöntem tasarladı. Derin öğrenme ağlarının gücünü kullanarak, görüntüleri daha az “parça”ya ayırarak hologramları oluşturabildiler. Yeni teknik, convolutional sinir ağlarının görüntüleri analiz etme ve ayrı ayrı parçalara ayırma yeteneğinden yararlanıyor. Bu yeni görüntü analizi ve parçalama yöntemi, bir sistem tarafından gerçekleştirilen toplam işlemlerin sayısını büyük ölçüde azaltıyor.

AI güçlü holografik jeneratörlerini tasarlamak için, araştırma ekibi yaklaşık 4000 bilgisayar tarafından oluşturulan görüntüden oluşan bir veritabanı oluşturdu ve her bir görüntüye karşılık gelen bir 3D hologram atadı. Konvolüsyonel sinir ağı, bu veritabanında eğitildi ve her bir görüntünün nasıl hologramla bağlantılı olduğunu ve hologramları oluşturmak için özelliklerin nasıl kullanılacağını öğrendi. AI sistemi, derinlik bilgisi içeren bilinmeyen verilere sağlandığında, bu verilerden yeni hologramlar oluşturabildi. Derinlik bilgisi, lidar sensörleri veya çoklu kamera ekranları kullanılarak sağlanır ve bir bilgisayar tarafından oluşturulan görüntü olarak işlenir. Bazı yeni iPhone’lar bu bileşenlere sahiptir, bu nedenle doğru türde bir ekranla bağlandıklarında hologramları oluşturabilirler.

Yeni AI sürücülü hologram sistemi, klasik yöntemlere göre çok daha az bellek gerektirir. Sistem, 60 kare/saniye hızında ve 1920 x 1080 çözünürlükte tam renkli 3D hologramlar oluşturabilir ve bu işlemi gerçekleştirmek için yalnızca yaklaşık 620 kilobayt bellek kullanır ve tek bir genel olarak mevcut GPU üzerinde çalışır. Araştırmacılar, sistemlerini bir iPhone 11’de çalıştırarak saniyede yaklaşık 1 hologram oluşturabildiler, bir Google (GOOGL ) Edge TPU ile sistem saniyede 2 hologram oluşturabildi. Bu, sistemin akıllı telefonlara, AR cihazlarına ve VR cihazlarına uyarlanabileceğini gösteriyor. Sistem ayrıca, hacimsel 3D yazıcılar veya holografik mikroskoplarda tasarım için uygulamalara sahip olabilir.

Gelecekte, teknolojiye yapılan geliştirmeler, göz izleme donanımı ve yazılımlarını tanıtabilir, bu da hologramların kullanıcıların belirli yerlere baktıkça dinamik olarak çözünürlükte ölçeklenmesini sağlar.