| 0 |
|
Науковці з Корейського провідного науково-технологічного інституту (KAIST) розробили принципово нову систему голографічної телеприсутності. Вона дозволяє захоплювати складний оптичний хвильовий фронт 3D-об'єкта та відтворювати його у фізично точній формі зі швидкістю 28 кадрів на секунду.
Результати дослідження під керівництвом професора ЙонКин Пака (YongKeun Park) відкривають шлях до створення систем зв'язку майбутнього, які передають не двовимірну картинку чи згенеровану комп'ютером модель, а безпосередньо фізичне світлове поле.
Більшість сучасних систем 3D-візуалізації, включаючи гарнітури віртуальної (VR) та доповненої (AR) реальності, лише оцінюють геометрію об'єкта або карту глибини, після чого відтворюють 3D-зображення за допомогою алгоритмів. Попри реалістичний вигляд, такі системи не зберігають фізичну поведінку світла - зокрема дифракцію, фазу та природне фокусування залежно від відстані.
Команда KAIST запропонувала інший підхід: розроблена система напряму захоплює оптичний хвильовий фронт, який містить інформацію про амплітуду та фазу світла.
Традиційна голографія вимагає використання лазерних опорних променів та складних інтерферометричних установок, які вкрай чутливі до найменших вібрацій. Щоб обійти це обмеження, дослідники використали геометричний фазовий дифузор. Він перетворює вхідний хвильовий фронт у спекл-візерунок (структуру плям), з якого комп'ютерний алгоритм миттєво відновлює повну інформацію про світлову хвилю з одного кадру.
Після відновлення даних хвильовий фронт оптично відтворюється за допомогою просторового модулятора світла (SLM). Під час тестування розробка продемонструвала швидкість роботи близько 28 кадрів на секунду (рівень стандарту відео), тоді як медіанна затримка «від краю до краю» (end-to-end) складає 50 мс. Надаються також можливості динамічного фокусування в об'ємі та природнього сприйняття глибини спостерігачем.
«Ця робота змінює саму філософію 3D-зв'язку. Замість того щоб намагатися вгадати, як об'єкт виглядає геометрично, ми вимірюємо та передаємо безпосередньо оптичну хвилю», - зазначають автори дослідження.
Нова технологія має потенціал повністю змінити сфери дистанційної роботи, відеоконференцій, медичної діагностики, освіти, промислового контролю та наукової візуалізації. Вона дозволить віддаленому спостерігачу бачити реальні об'єкти з природними оптичними підказками глибини, яких не можуть надати пласкі чи стереоскопічні екрани.
Наразі розроблений прототип має певні технічні обмеження: він працює з монохромним зеленим лазерним випромінюванням, а якість зображення обмежена спекл-шумом. Проте науковці впевнені, що ці проблеми можна вирішити в майбутньому за допомогою кращих сенсорів, розширення оптичної смуги пропускання, додавання повноколірного синтезу та алгоритмів штучного інтелекту.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
