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

Akıllı telefonlar, MIT’de araştırmacılar tarafından geliştirilen bir AI modeli sayesinde fotogerçekçi 3D hologramlar oluşturmayı kısa sürede becerebilecekler. MIT ekibinin geliştirdiği AI sistemi, bir dizi girdi görüntüsünden hologramlar oluşturmanın en iyi yolunu belirler.

MIT’den araştırmacılar yakın zamanda fotogerçekçi 3D hologramlar oluşturmayı sağlayan 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 ekranlarının aksine, sadece derinlik illüzyonunu üreten ve baş dönmesi ve baş ağrısına neden olabilen, holografik ekranlar insanların göz yormadan bakabileceği şekilde tasarlanabilir. Holografik medya oluşturmanın önündeki büyük bir engel, aslında hologramı oluşturmak için gereken verileri işleme gücüdür. Her hologram, hologramın “derinliğini” oluşturmak için gereken大量 miktarda veri içerir. Bunun nedeni, hologram oluşturmanın genellikle大量 miktarda hesaplama gücünü gerektirmesidir. Holografik teknolojiyi daha pratik hale getirmek için, MIT ekibi derin konvolüsyonel sinir ağlarını bu soruna uyguladı ve girdi görüntülerine dayalı olarak hızlı bir şekilde hologramlar oluşturabilen bir ağ oluşturdu.

Hologram oluşturmanın tipik yaklaşımı, birçok hologram parçasını oluşturur ve ardından fizik simülasyonlarını kullanarak bu parçaları bir nesne veya görüntü temsilini oluşturmak için birleştirir. Bu, hologram oluşturmak için kullanılan geleneksel yöntemden farklıdır. Geleneksel metodda, görüntüler parçalara ayrılır ve bir dizi arama tablosu, hologram parçalarını birleştirmek için kullanılır, çünkü arama tabloları farklı hologram parçalarının sınırlarını belirler. Holografik parçaların sınırlarını arama tablolarıyla tanımlama süreci oldukça zaman alıcı ve işleme 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 hologramlar oluşturabildiler. Yeni teknik, konvolüsyonel sinir ağlarının görüntüleri analiz etme ve görüntüleri ayrı parçalara ayırma yeteneğinden yararlanmaktadır. Bu yeni görüntü analizi ve parçalama yöntemi, bir sistem tarafından gerçekleştirilmesi gereken toplam işlemlerin sayısını büyük ölçüde azaltmaktadır.

AI güçlü holografik jeneratörlerini tasarlamak için, araştırma ekibi yaklaşık 4000 bilgisayar tarafından oluşturulan görüntü içeren bir veritabanı oluşturdu, her bir görüntüye karşılık gelen bir 3D hologram atandı. Konvolüsyonel sinir ağı, bu veritabanında eğitildi ve her bir görüntünün hologramıyla nasıl bağlantılı olduğunu ve hologramları oluşturmak için özelliklerin en iyi nasıl kullanılacağını öğrendi. AI sistemi, görüntülere depth bilgisi 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 bunları doğru bir ekranla bağlarsanız hologramlar oluşturabilirler.

Yeni AI sürücülü hologram sistemi, klasik yöntemlere göre çok daha az belleğe ihtiyaç duyar. Sistem, yaklaşık 620 kilobayt bellek kullanarak ve tek bir yaygın olarak kullanılan GPU üzerinde çalıştırılarak, 60 kare/saniye hızında tam renkli ve 1920 x 1080 çözünürlükte 3D hologramlar oluşturabilir. Araştırmacılar, sistemlerini bir iPhone 11’de çalıştırdılar ve yaklaşık 1 hologram/saniye ürettiler, bir Google Edge TPU’da sistem 2 hologram/saniye üretebiliyor. Bu, sistemin akıllı telefonlara, AR cihazlarına ve VR cihazlarına uyarlanabileceğini gösteriyor. Sistem ayrıca hacimsel 3D yazıcılar veya holografik mikroskoplardan tasarımda uygulamalara sahip olabilir.

Gelecekte, teknolojiye göz izleme donanımı ve yazılımlarının eklenmesi, hologramların kullanıcıların belirli yerlere baktıkça dinamik olarak çözünürlükte ölçeklenmesini sağlayabilir.