Werbung

Neue KI-Technik kann 3D-Hologramme in Echtzeit erzeugen

Diese Technik kann nicht nur auf einem Smartphone ausgeführt werden, sondern benötigt auch weniger als 1 Megabyte Speicher.

Holographischer Display-Prototyp, der in den Experimenten verwendet wurde Liang Shi

Virtuelle Realität gibt es schon seit Jahrzehnten, und jedes Jahr kündigen Schlagzeilen im Internet an, dass dies die nächste große Sache sein wird. Diese Vorhersagen müssen jedoch erst noch Realität werden, und VR-Technologien sind bei weitem nicht weit verbreitetEs gibt viele Gründe dafür, dass VR, das Benutzer krank macht, definitiv einer der Schuldigen ist.

Eine bessere 3D-Visualisierung könnte dabei helfen, und jetzt haben MIT-Forscher eine neue Methode zur Erstellung von Hologrammen entwickelt, die auf einer tief lernbasierten Methode basiert, die so effizient arbeitet, dass der Rechenleistungsbedarf sofort reduziert wird. eine Pressemitteilung der Universität .

Ein Hologramm ist ein Bild, das einem 2D-Fenster mit Blick auf eine 3D-Szene ähnelt. Diese 60 Jahre alte Technologie, die für die digitale Welt neu entwickelt wurde, kann ein herausragendes Bild der 3D-Welt um uns herum liefern.

"Früher dachten die Leute, dass es mit vorhandener Hardware für Endverbraucher unmöglich ist, Echtzeit-3D-Holographie-Berechnungen durchzuführen." erklärt Liang Shi , der Hauptautor der Studie und Doktorand am MIT-Institut für Elektrotechnik und Informatik. "Es wurde oft gesagt, dass es in 10 Jahren kommerziell erhältliche holographische Displays geben wird, aber diese Aussage gibt es schon seit Jahrzehnten."

Generieren von Echtzeit-3D-Hologrammen

Dieser neue Ansatz, der als "Tensor-Holographie" bezeichnet wird, wird dieses Ziel näher bringen und es der Holographie ermöglichen, Bereiche des VR- und 3D-Drucks zu erreichen. "Alles hat magisch geklappt, was wirklich alle unsere Erwartungen übertroffen hat." sagte Studienleiter Liang Shi , ein Informatiker am MIT, zu IEEE-Spektrum .

Um dies zu erreichen, die Studie, in der Zeitschrift veröffentlicht Natur und teilweise von Sony finanziert , erklärt, wie die Forscher Deep Learning nutzten, um die computergenerierte Holographie zu beschleunigen und eine Hologrammgenerierung in Echtzeit zu ermöglichen.

Werbung

Ein Faltungs-Neuronales Netzwerk, bei dem es sich um eine Verarbeitungstechnik handelt, bei der eine Kette trainierbarer Tensoren verwendet wird, um die Verarbeitung visueller Informationen durch Menschen grob nachzuahmen, wurde entwickelt. Um dies zu erreichen, wurde ein großer Datensatz von hoher Qualität erstellt, der dies nicht tatEs wurde eine benutzerdefinierte Datenbank mit 4.000 Paaren computergenerierter Bilder erstellt, die Farb- und Tiefeninformationen für jedes Pixel enthielten.

Die Faltungs-Neuronales Netzwerk Dann machte ich mich an die Arbeit, indem ich anhand dieser Daten lernte, wie man den besten Weg zur Erzeugung von Hologrammen für die Bilder berechnet. Mit diesem Verfahren konnten neue Hologramme aus Bildern mit Tiefeninformationen erstellt werden. Das neuronale Netzwerk war viel schneller alsphysikbasierte Berechnungen und arbeiten mit einer Effizienz, die die Teammitglieder "verblüfft".

Werbung

Das neue System benötigt nicht nur weniger als 620 Kilobyte Speicher, sondern kann auch 60 3D-Farbhologramme pro Sekunde mit einer Auflösung von 1.920 x 1.080 Pixel auf einer einzelnen GPU für Endverbraucher erstellen. Das Team könnte es beispielsweise ausführenauf einem iPhone 11 Pro mit einer Geschwindigkeit von 1,1 Hologrammen pro Sekunde.

Dies deutet darauf hin, dass das neue System eines Tages in Zukunft Hologramme in Echtzeit erstellen könnte. mobile VR- und AR-Headsets Dies hilft VR-Benutzern, dank der realistischen Szenerie besser einzutauchen und gleichzeitig die Nebenwirkungen einer langfristigen VR-Nutzung zu beseitigen. 3D-Druck, Mikroskopie, Visualisierung medizinischer Daten und die Gestaltung von Oberflächen mit einzigartigen optischen Eigenschaften könnten andere seinFelder, in denen dieses System Anwendung sehen könnte.

"Es ist ein beträchtlicher Sprung, der die Einstellung der Menschen zur Holographie völlig verändern könnte", sagte Co-Autor Wojciech Matusik. "Wir glauben, dass neuronale Netze für diese Aufgabe geboren wurden."

Folgen Sie uns auf

Bleiben Sie über die neuesten technischen Neuigkeiten auf dem Laufenden

Geben Sie einfach Ihre E-Mail-Adresse ein und wir kümmern uns um den Rest :

Mit Ihrer Anmeldung stimmen Sie unserer zu Nutzungsbedingungen und Datenschutzerklärung . Sie können sich jederzeit abmelden.