Голографические экраны стали следующим шагом в развитии дисплеев. На сегодняшний день уже существуют интересные разработки, позволяющие спроецировать двухмерную картинку в три проекции, сделав её объёмной. Современные голограммы шагнули далеко вперёд по сравнению с прошлыми разработками. Между тем, все методики получения 3D-изображений требуют огромных вычислений. С этой задачей, похоже, справились исследователи из МТИ.

Голографические изображения

Трёхмерное изображение реального объекта получают при помощи преобразования оптической информации. Голограмма состоит из многочисленных фрагментов, каждый из которых вычисляется отдельно, а затем они «сшиваются» вместе в единую картинку. Вся сложность в их формировании состоит в использовании большой вычислительной мощности. Это ресурсоёмкая задача, для неё необходимы ресурсы, значительно превосходящие возможности обычного компьютера, не говоря уже о мобильных устройствах. Сегодня имеются технологии, позволяющие с большой точностью сканировать реальные объекты, с этим могут справляться высокоточные камеры, камеры глубины и лидары. С вычислительными ресурсами дело обстоит сложнее.

Сотрудники Массачусетского исследовательского института, похоже, нашли выход из положения. Для создания трёхмерных проекций они решили использовать нейросети. Свёрточная нейронная сеть может с высокой точностью анализировать изображения и классифицировать находящиеся на нём объекты. Исследователи из МТИ научили нейросеть создавать голограммы высокого качества.

Голограмма на ноутбуке

В ходе проведённых изысканий исследователям пришлось отказаться от многих вариантов, позволяющих упростить формирование трёхмерного изображения, так как итоговое изображение получалось слишком низкого качества. Выход они нашли, научив нейросеть вычислять наиболее часто встречаемые элементы изображений. Многократно прогоняя через искусственный интеллект базу данных из 4000 различных изображений, используя при этом методы глубокого обучения, нейросеть научили создавать целую голограмму, не вычисляя каждый её фрагмент в отдельности.

Новый метод получения голограмм может стать той самой ступенькой, отделяющей технологию от реально работающего устройства. Теперь нет необходимости вычислять каждый из многочисленных фрагментов голограмм, нейросеть научилась использовать для этого готовые шаблоны. Новый метод может найти применение в устройствах, чьи вычислительные возможности гораздо скромнее, к примеру, в мобильных телефонах. Исследователям удалось запустить процесс создания голографического изображения на iPhone 11 Pro. Правда, метод работы пока что совершено сырой, поэтому разработчики смогли получить 1,1 голограммы в секунду. Тем не менее, метод доказал свою работоспособность. Как ожидают исследователи, в дальнейшем он позволит генерировать голографические изображения в реальном времени, не требуя для этого вычислительных мощностей суперкомпьютеров или рабочих станций.

Созданная технология открывает большие перспективы. Сравнительно небольшие требования к аппаратной части позволят внедрить голограммы в самые разные сферы деятельности и встроить в различные виды оборудования. К примеру, в трёхмерную печать, акустические пинцеты и голографические микроскопы.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!