Inteligência Artificial vai criar hologramas em tempo real no seu celular

Um novo método criado pelos engenheiros do MIT, nos EUA, consegue gerar imagens holográficas em três dimensões e em tempo real. A ideia não parece novidade, mas agora todo o processo de projeção desses hologramas poderia ser feito a partir de dispositivos simples e baratos, como um telefone celular ou um laptop comum

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A imagens holográficas como as vistas no cinema, capazes de confundir um observador menos atento, ainda estão longe de se tornar realidade. Os hologramas 3D atuais até oferecem uma boa representação de paisagens e objetos, com mudanças de perspectiva que permitem que o olho humano se adapte melhor às diferenças de profundidade.

Mas o maior problema dessa tecnologia é o preço. Para conseguir gerar hologramas minimamente satisfatórios, são necessários supercomputadores capazes de realizar simulações físicas que demoram muito e não entregam um resultado muito convincente, ou que chegue perto do Holodeck, de Jornada nas Estrelas.

O que há de novo

Os pesquisadores do MIT utilizaram um sistema baseado em algoritmos de aprendizado profundo para criar hologramas instantaneamente. “As pessoas pensavam anteriormente que, com o hardware existente para o consumidor, seria impossível fazer cálculos de holografia 3D em tempo real”, diz o professor Liang Shi.

Na chamada “holografia tensorial”, a equipe projetou uma rede neural conhecida como convolucional, uma técnica de processamento que usa uma cadeia de tensores treináveis para imitar como os humanos trabalham as informações visuais. Como esse treinamento precisa de uma grande quantidade de dados para funcionar, os pesquisadores construíram um banco de dados com quatro mil pares de imagens geradas por computador.

Cada um desses pares passou a combinar uma imagem diferente, com informações de cor e profundidade para cada pixel analisado. Os hologramas desse novo banco de dados foram criados com cenas contendo formas e cores complexas variáveis, distribuindo a profundidade dos pixels entre o primeiro e o segundo plano.

O algoritmo

Depois de aprender com a análise de cada par de imagens, o algoritmo da rede de tensores ajusta os parâmetros dos seus cálculos, aumentando a capacidade de criar hologramas de forma muito mais rápida e eficiente do que usando cálculos baseados na física convencional.

“Em meros milissegundos, a holografia tensorial pode criar hologramas a partir de figuras com informações de profundidade, que são fornecidas por imagens geradas por computador e podem ser calculadas a partir de um sensor LiDAR, que já equipa alguns smartphone mais recentes”, diz o professor Wojciech Matusik.

Além das vantagens de rapidez e qualidade para projetar hologramas em três dimensões, a rede de tensores não precisa de configurações avançadas para rodar. Um sistema compacto requer menos de um megabyte de memória para funcionar com tranquilidade.
Futuro 3D

Para os pesquisadores, os hologramas produzidos em tempo real podem aprimorar os sistemas de Realidade Virtual, eliminando alguns efeitos colaterais dos óculos VR como náuseas e cansaço visual depois de longos períodos de uso.

Em outra aplicação, os hologramas 3D poderiam ser usados no desenvolvimento de equipamentos de impressão 3D volumétrica. Com essa tecnologia, as impressoras que hoje imprimem objetos camada por camada, poderiam usar um esquema de projeção simultânea em três dimensões para imprimir com mais rapidez e precisão.

Já no campo da medicina, telas holográficas podem ser usadas para diagnósticos oftalmológicos, ajudando a corrigir distúrbios oculares por meio da exibição de imagens mais nítidas, que podem ser observadas de vários ângulos diferentes. Seria como se o médico pudesse “girar” o olho para encontrar a melhor forma de corrigir o problema.

Fonte: MIT