Σε μια εποχή που η εικονική και επαυξημένη πραγματικότητα (VR και AR) εξελίσσονται ραγδαία, μια νέα τεχνολογική πρόταση από το εργαστήριο του Gordon Wetzstein στο Stanford University φαίνεται να φέρνει το μέλλον πολύ πιο κοντά. Η νέα τους συσκευή, ένα ελαφρύ και εξαιρετικά λεπτό σύστημα προβολής που θυμίζει γυαλιά οράσεως, αξιοποιεί την ολογραφία και τεχνητή νοημοσύνη για να προσφέρει μια εμπειρία 3D τόσο αληθοφανή, που ίσως σύντομα δεν θα μπορούμε να ξεχωρίσουμε το ψηφιακό από το πραγματικό.
Η τεχνολογία πίσω από αυτή την καινοτομία βασίζεται στην ολογραφία – μια μέθοδο απεικόνισης τριών διαστάσεων που καταγράφει όχι μόνο την ένταση αλλά και τη φάση του φωτός, δημιουργώντας ολογράμματα με εκπληκτικό βάθος και ρεαλισμό. Όπως εξηγεί ο Wetzstein, πρόκειται για μια τεχνολογία με δυνατότητες που καμία άλλη μορφή προβολής δεν μπορεί να προσφέρει, και μάλιστα σε συσκευές σημαντικά μικρότερες και πιο πρακτικές από τα σημερινά ογκώδη VR headsets.
Η νέα πρόταση παρουσιάστηκε στο περιοδικό Nature Photonics, και περιγράφει ένα πρωτότυπο σύστημα μικτής πραγματικότητας – μια μορφή τεχνολογίας που συνδυάζει το πραγματικό περιβάλλον με ψηφιακές 3D εικόνες, με τρόπο που μοιάζει φυσικός και καθηλωτικός. Το σύστημα αυτό έχει πάχος μόλις 3 χιλιοστά από τον φακό έως την οθόνη, ενώ οι δυνατότητές του υπόσχονται επανάσταση σε τομείς όπως η εκπαίδευση, η ψυχαγωγία, τα εικονικά ταξίδια και η απομακρυσμένη επικοινωνία.
Σε αντίθεση με τις συμβατικές τεχνικές που χρησιμοποιούν επίπεδες LED οθόνες για την απόδοση 3D εικόνων, τα ολογράμματα δημιουργούν μια πιο φυσική και ευχάριστη οπτική εμπειρία. Η πρόκληση, βέβαια, είναι μεγάλη. Όπως σημειώνει και η μεταδιδακτορική ερευνήτρια Suyeon Choi, στόχος της ομάδας είναι να φτάσουν σε αυτό που αποκαλείται Visual Turing Test, μια κατάσταση όπου ο χρήστης δεν μπορεί να διακρίνει εάν βλέπει κάτι πραγματικό ή ψηφιακά δημιουργημένο μέσω των γυαλιών.
Η ομάδα του Wetzstein προχώρησε σε σημαντικά τεχνικά επιτεύγματα για να φτάσει αυτό το επίπεδο. Το νέο πρωτότυπο ενσωματώνει έναν ειδικά σχεδιασμένο κυματοδηγό που καθοδηγεί την εικόνα προς το μάτι του χρήστη, ενώ η ποιότητα του ολογράμματος ενισχύεται χάρη σε ένα προηγμένο σύστημα καλιμπραρίσματος με τεχνητή νοημοσύνη. Το αποτέλεσμα είναι μια οθόνη που συνδυάζει μεγάλο οπτικό πεδίο και ευρύ eyebox, δηλαδή την περιοχή εντός της οποίας το μάτι μπορεί να κινείται χωρίς να χάνεται η εστίαση ή η ποιότητα της εικόνας.
Αυτός ο συνδυασμός μεγάλης γωνίας θέασης και ευελιξίας κίνησης του ματιού είναι ιδιαίτερα επιθυμητός στον χώρο της τρισδιάστατης απεικόνισης και συμβάλλει σε μια πιο ρεαλιστική και καθηλωτική εμπειρία. Όπως τονίζει ο Wetzstein, «το μάτι μπορεί να κινείται ελεύθερα σε όλο το εύρος της εικόνας, χωρίς απώλειες, κάτι που είναι καθοριστικό για τον ρεαλισμό».
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά στοιχεία της συσκευής είναι το μικρό της μέγεθος. Το γεγονός ότι έχει κατασκευαστεί σε μορφή που θυμίζει απλά γυαλιά σημαίνει ότι μπορεί να φορεθεί για ώρες, χωρίς την κόπωση που προκαλούν τα σημερινά βαριά headsets. «Το βασικό πρόβλημα σήμερα είναι η εργονομία. Εμείς θέλουμε κάτι ελαφρύ και φορητό για πολύωρη χρήση», εξηγεί ο Wetzstein.
Η συμβολή της τεχνητής νοημοσύνης αποδεικνύεται καθοριστική, τόσο στην επίτευξη υψηλής ανάλυσης όσο και στην απόδοση βάθους και ρεαλισμού. Με αυτόν τον τρόπο, καλύπτονται τα δύο βασικά ζητούμενα: η εικόνα να είναι ρεαλιστική και η εμπειρία όσο το δυνατόν πιο φυσική.
Το συγκεκριμένο έργο αποτελεί το δεύτερο μέρος μιας ευρύτερης επιστημονικής σειράς. Στο πρώτο μέρος, η ομάδα παρουσίασε τον κυματοδηγό που επέτρεψε την κατασκευή της εξαιρετικά λεπτής συσκευής. Τώρα, με το δεύτερο βήμα, έχουν κατασκευάσει ένα λειτουργικό πρωτότυπο. Το επόμενο στάδιο, σύμφωνα με τον Wetzstein, θα είναι η ανάπτυξη μιας εμπορικής συσκευής που θα μεταμορφώσει τον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε την εικονική και επαυξημένη πραγματικότητα.
«Ο κόσμος δεν έχει ξαναδεί τέτοιου είδους ολογραφική οθόνη με τόσο μεγάλο οπτικό πεδίο, τόσο ευρύ eyebox και τόσο υψηλή ποιότητα εικόνας. Είναι η καλύτερη 3D οθόνη που έχουμε δημιουργήσει μέχρι σήμερα, αλλά απομένουν ακόμη πολλά να λυθούν», σημειώνει με συγκρατημένη αισιοδοξία ο Wetzstein.
Αν και η εμπορική εφαρμογή μπορεί να αργήσει λίγα χρόνια ακόμη, το βήμα που έγινε σήμερα δείχνει καθαρά πως το μέλλον της εικονικής πραγματικότητας ίσως βρίσκεται σε μια συσκευή που δεν διαφέρει και πολύ από ένα ζευγάρι καθημερινά γυαλιά.
[via]
