„Doodles of Light” în timp real

Cercetătorii de la Universitatea Metropolitană din Tokyo au conceput și implementat un algoritm simplificat pentru conversia liniilor desenate liber în holograme pe un procesor standard de desktop. Acestea reduc dramatic costul de calcul și consumul de energie al algoritmilor care necesită echipamente dedicate. Suficient este suficient de rapid pentru a transforma jurnalele în linii în timp real și pentru a crea imagini clare și clare care îndeplinesc standardele industriei. Aplicațiile posibile includ instrucțiuni scrise de mână de la distanță suprapuse peisajelor și băncilor de lucru.

Mașinile, roboții, navele spațiale zboară … oricare ar fi viitorul science-fiction pe care ți-l poți imagina, există întotdeauna o caracteristică comună: holograme. Dar holografia nu înseamnă doar estetică. Posibilele sale aplicații includ îmbunătățiri semnificative ale sarcinilor vitale, practice, precum instrucțiuni la distanță pentru proceduri chirurgicale, montare electronică pe plăci de circuite sau instrucțiuni furnizate în peisaje pentru navigație. Punerea la dispoziție a hologramelor într-o gamă largă de setări este vitală pentru a aduce această tehnologie din laborator și în viața noastră de zi cu zi.

Unul dintre principalele dezavantaje ale acestei tehnologii de ultimă generație este încărcarea de calcul a generării hologramei. Tipul de calitate pe care ne așteptam să îl afișăm pe ecranele noastre 2D este uimitor în 3D, ceea ce necesită atingerea nivelurilor de zdrobire a numărului supercomputerelor. Există, de asemenea, problema consumului de energie. Cel mai disponibil hardware, cum ar fi GPU-urile pentru dispozitivele de jocuri, poate rezolva unele dintre aceste probleme cu energie brută, dar cantitatea de energie electrică pe care o folosesc este un dezavantaj major pentru aplicațiile mobile. În ciuda îmbunătățirilor echipamentelor disponibile, soluția nu este ceva ce ne putem aștepta de la forța brută.


Scrierea de mână pe o tabletă este convertită în imagini 3D în timp real folosind un computer desktop standard. Credit: Tokyo Metropolitan University

O soluție cheie este limitarea tipului de imagini proiectate. Acum, o echipă condusă de profesorul asistent Takashi Nishitsuji a propus și a implementat o soluție de performanță fără precedent. Au ales în mod specific să deseneze exclusiv linia în spațiul 3D. Deși acest lucru poate părea drastic la început, numărul de lucruri pe care le puteți face este încă impresionant. Într-o aplicație deosebit de elegantă, au conectat o tabletă la un computer și dispozitive convenționale de generare a hologramei, adică un laser și un modulator de lumină spațială. Algoritmul lor este suficient de rapid încât scrierea de mână de pe tabletă poate fi transformată în imagini în aer în timp real. PC-ul pe care l-au folosit a fost un desktop standard fără GPU, extinzându-se semnificativ acolo unde ar putea fi implementat. Deși imaginile au fost ușor inferioare calității față de alte metode, cu intensitate de calcul ridicată, claritatea scrierii a îndeplinit fără probleme standardele din industrie.

Toate acestea înseamnă că hologramele pot ajunge rapid la casele sau la locul de muncă. Echipa se concentrează în special pe aplicații de vârf (HUD) pe căști și mașini, unde instrucțiunile de navigare pot fi afișate în peisaj în loc de instrucțiuni vocale sau ecrane distractive. Sarcina de calcul ușoară a algoritmului extinde semnificativ orizonturile acestei tehnologii promițătoare; că „viitorul” științific poate să nu fie viitorul mult timp.

Referință: „Un sistem integrat de proiecție holografică care utilizează o interfață desenată manual cu un procesor de consum” de Takashi Nishitsuji, Takashi Kakue, David Blinder, Tomoyoshi Shimobaba și Tomoyoshi Ito, 8 ianuarie 2021, Rapoarte științifice.
DOI: 10.1038 / s41598-020-78902-1

Această lucrare a fost susținută de JSPS KAKENHI Grant-in-Aid for Research Scientific (20K19810, 19H01097), Fundația Inoue pentru Știință, Fundația Takayanagi Kenjiro și Fondurile Wondenschappelijk Onderzoek (12ZQ220N, VS07820N).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Zirconii antici datează începutul tectonicii plăcilor în urmă cu 3,6 miliarde de ani – un eveniment critic pentru a face pământul ospitalier pentru viață

Zirconii examinați de echipa de cercetare, fotografiați cu catodoluminiscență, tehnică cu care echipa a putut vizualiza interiorul cristalelor cu un microscop electronic cu scanare...

Putem face opioidele mai puțin dependente? [Video]

În 2017, milioane de oameni din întreaga lume erau dependenți de opioide și 115.000 au murit din cauza unui supradozaj. Opioidele sunt cele mai puternice...

Măsurile neconvenționale împotriva pandemiei și apărării nucleare pot proteja omenirea de catastrofe catastrofale

Lansarea mânerului SM-3 Block IB de la un crucișător cu rachete ghidate USS Lake Erie (CG 70). Credit: Marina SUA În curând viața pe...

Situl de legare a anticorpilor conservat în variantele de virus COVID-19 – impact mare pentru vaccinurile viitoare

O echipă de cercetare Penn State a descoperit că proteinele N din barza-covi-2 sunt stocate în toate coronavirusurile epidemice legate de îngrășăminte (sus, stânga:...

Mișcări ale electronilor de ceas în interiorul unui atom: viteza obturatorului de o milionime dintr-o miliardime de secundă

Reprezentarea artistică a experimentului. Întârzierea inerentă între emisia celor două tipuri de electroni duce la o elipsă caracteristică în datele analizate. În...

Newsletter

Subscribe to stay updated.