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3D-Hologramme per Smartphone

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“Tensor-Holografie” ist dank Deep-Learning-Methoden sehr schnell und ressourcenschonend

Am weltberühmten Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben Forscher einen Weg gefunden, 3D-Hologramme schnell, ressourcenschonend und beinahe in Echtzeit zu realisieren. Die Technologie, auf die sie dabei setzen heißt Tensor-Holografie. Mit Hilfe von Deep-Learning-Methoden werden damit 3D-Hologramme in wenigen Millisekunden ermöglicht. Dafür reicht ein normaler Laptop oder ein Smartphone – ein Supercomputer ist nicht nötig.

Standard-Hardware

Obwohl es einen Riesen-Hype um VR-Brillen gab, konnten diese weder den Computer, noch das TV als beliebtestes Gerät zum Betrachten von Videos ablösen, so Liang Shi, PhD-Student am MIT Department of Electrical Engineering and Computer Science. Er siehts die Hauptursache dafür darin, dass so manchem übel wird bei der Benutzung von VR. “Das passiert, weil nur eine Illusion von 3D erzeugt wird, wobei der Nutzer eigentlich auf ein 2D-Display schaut“, erklärt der Wissenschaftler. Die Lösung für dieses Problem seien Hologramme.

Diese müssten zurzeit noch mit teuren Supercomputern erstellt werden, die komplizierte Berechnungen dazu durchführen müssen, damit das Ergebnis sich sehen lassen kann. “Alle haben immer geglaubt, dass es mit kommerzieller Hardware völlig unmöglich ist, 3D-Hologramme in Echtzeit zu erschaffen. Mit Tensor-Holografie ist es aber möglich, solche Hologramme in wenigen Millisekunden auf Basis von Bildern und Tiefeninformationen zu realisieren. Diese Methode ist so effizient, dass sie auf einem normalen Laptop oder Smartphone funktioniert“, so der MIT-Experte.

Weniger als ein Megabyte

Shi und sein Team setzen auf Deep-Learning-Methoden um 3D-Hologramme schneller erstellen zu können. Dafür haben sie ein neurales Netzwerk entwickelt, das die Art und Weise nachahmt, wie Menschen visuelle Eindrücke wahrnehmen. Sie trainierten dieses Netzwerk mit Hilfe einer Datenbank, die aus 4.000 Paaren computergenerierter Bilder und den dazu passenden Infos, wie Formen, Farben und räumlichen Tiefen, besteht. Anschließend übernimmt ein Algorithmus die Aufgabe, physikalische Berechnungen anzustellen und aus den gesammelten Daten ein realistisches 3D-Hologramm zu erstellen.

Wir sind überwältigt, wie gut das funktioniert“, freut sich Wojciech Matusik, Associate Professor und Co-Projektleiter am EECS. Dieser Durchbruch ebne den Weg für Echtzeit-3D-Holografie. “Das Tensor-Netzwerk ist so kompakt, dass es weniger als ein Megabyte an Speicher benötigt. Das ist vernachlässigbar, wenn man bedenkt, dass moderne Handys hunderte von Gigabyte an Speicher zur Verfügung haben“, erläutert der Forscher.

Quelle:



Bild von Kristián Valčo auf Pixabay

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