Gerçek Zamanlı 3D Hologramlar Gerçek Oluyor

Star Trek hologramlarına her zamankinden daha yakınız. Teknolojinin gelgitleri, çığır açan 2020’ler için 60 yıllık bir teknolojiyi hızla yeniliyor: hologramlar. Gelişmiş holografik teknoloji gerçeğe son derece yakın.

Dokunabileceğiniz ve hissedebileceğiniz hologramlar

Son zamanlarda MIT araştırmacıları, ultra yüksek verimliliğe sahip öğrenmeye dayalı bir yöntem kullanarak aslına uygun hologramlar üretmenin yeni bir yolunu tasarladı. Verimlilik, bu keşfin anahtarı. Yeni sinir ağı sistemi, hologramların bir dizüstü bilgisayarda, hatta yeni bir akıllı telefonda çalışmasına izin veriyor.

Araştırmacılar uzun süredir bilgisayar tarafından üretilen uygulanabilir hologramlar oluşturmak için çalıştılar. Ancak çoğu modelin bir süper bilgisayarın fiziki simülasyonlarından geçmesi istendi. Bu çok zaman alan ve tipik bir hologram üretim yöntemidir. Dolayısıyla MIT araştırmacılarının çalışmaları bu engellerin üstesinden gelmeye odaklandı.

Tensor Holografisi Yakın Geleceğin Teknolojisi

“Tensor holografisi” adı verilen yeni yöntemin, hologramların yakın gelecekteki vaadinin nihayet meyve vereceği düşünülüyor. Araştırmacıların yeni yaklaşımı işe yararsa, 3D baskı ve VR gibi alanlarda teknolojik bir devrim yaratabilir. 2019’da bilim adamları, insanların görebileceği ve duyabileceği bir “dokunsal hologram” yarattı. Multimodel Acoustic Trap Display (MATD) olarak adlandırılan sistemde, bir LED projektör, bir köpük boncuk ve bir hoparlör dizisi kullanılıyor. Hoparlörler, boncuğu havada tutan ultrason seviyelerinde dalgalar yayıyor ve projektörden gelen ışığı yansıtıyormuş gibi görünecek kadar hızlı hareket ettirir.

Geleneksel lens tabanlı fotoğrafçılıkta, herbir ışık dalgasının parlaklığı kodlanır. Bu fotoğraf karesinin renklerinin yüksek doğrulukta olmasını sağlar. Ancak bu bize yalnızca düz, 2 boyutlu bir görüntü verir. Buna karşılık hologramlar, bir sahnenin derinliğinin ve paralaksının daha iyi bir tasvirini sağlayan her ışık dalgasının parlaklığını ve aşamasını kodlar.

Örneğin bir hologram Monet’in “Nilüferler”inin renk paletini vurgulamak yerine, her yumuşak fırça darbesini yakalayarak tekil bir 3 boyutlu dokuya dönüştürebilir. Bu kulağa etkileyici gelse de, hologramları oluşturmak ve paylaşmak son derece zordur.

Hologramlar canlıları tehlikeli rollerden uzaklaştırabilir

Shi’nin bir yakın tarihli bir çalışmasında ekibi, zaman alıcı ileri düzey fiziğe girme sürecinin üstesinden gelmek için bilgisayarın kendi kendine fiziği öğretmesine izin vermeye karar verdi. Derin öğrenme AI ile bilgisayar tarafından oluşturulan holografiyi büyük ölçüde hızlandırdılar ve kendi evrişimli sinir ağlarını tasarladılar.

Sinir ağları, insanların görsel bilgiyi algılama biçimini taklit etmek için eğitilebilir bir tensör zinciri kullanır ve bu genellikle büyük, yüksek kaliteli bir veri kümesi gerektirir. Araştırma ekibi her pikselin derinlik ve renk bilgisine göre, ortak bir hologramla, her bir çiftin bir resimle eşleştiği, bilgisayar tarafından oluşturulan 4.000 çift görüntüden oluşan kendi veritabanlarını oluşturdular. Değişken ve karmaşık şekiller, renkler kullanıldı. Pikseller ön plan ve arka plan arasında eşit olarak dağıtıldı. Fizik temelli hesaplamalar ile tıkanıklık aşıldı. Tüm bunlarla birlikte, algoritma fizik temelli hesaplamalardan daha hızlı hologramlar yaratarak büyük bir başarı elde etti.

Yalnızca milisaniyeler içinde tensör holografisi, derinlik bilgisini kullanarak görüntülerden başarılı bir şekilde hologramlar oluşturuldu.

Yeni 3D holografik sistem, kompakt tensör ağını çalıştırmak için 1 MB’den daha az bellek kullanıyor. “En son cep telefonunda bulunan onlarca yüzlerce gigabayt göz önüne alındığında, bu ihmal edilebilir.”

Yüksek kaliteli hologramları sıradan piyasa ürünlerinin ellerine, insan gözüne gerçek zamanlı gibi gelen bir şekilde vermeye son derece yakınız. VR ve 3D baskı, büyük bir yenilik için hazır ve bunun sınırsız uygulamaları olabilir. Şubat ayında Circus Roncalli adlı Almanya merkezli bir sirk topluluğu, hayvanlarını değiştirmek için holografik teknolojiyi kullanacağını ve hayvan istismarı olasılığını ortadan kaldıracağını duyurdu. Sonunda, hologramlar yalnızca eğlence için değil, aynı zamanda insanlar ve hologramlar arasındaki “bağlı olmayan” ilişkiler için olası bir ikame işlevi görebilir.

Gelecek şekilleniyor ve hologramların giderek daha merkezi bir aşamaya gelmesi muhtemel.