Inteligencia Artificial do MIT pode fazer hologramas em tempo real com um smartphone

É eficiente o suficiente para rodar em smartphones — não são necessários supercomputadores.

Os hologramas poderiam tornar a realidade virtual mais imersiva, melhorar nossas impressoras 3D e até mesmo ajudar os médicos a diagnosticar e tratar pacientes — se ao menos não fossem tão difíceis de criar.

“Costuma-se dizer que as exibições holográficas disponíveis comercialmente estarão por aí em 10 anos, mas essa afirmação existe há décadas”, disse o pesquisador do MIT Liang Shi ao MIT News .

Agora, Shi e seus colegas do MIT desenvolveram uma técnica para gerar hologramas em tempo real – e é tão eficiente que pode ser feito em um laptop ou smartphone.

O que é um holograma?

A cultura pop tornou o termo “holograma” sinônimo da “performance” do falecido rapper Tupac Shakur no Coachella 2012, mas isso não era tecnicamente um holograma (era uma ilusão de ótica baseada em espelho chamada “Pepper’s Ghost”).

Um holograma é uma imagem plana que parece ser tridimensional.

Considere uma fotografia padrão de uma maçã. Não importa como você mova a cabeça ou incline a fotografia, ela sempre parecerá a mesma imagem plana de uma maçã.

Imagens planas como esta são criadas registrando as ondas de luz refletidas no que quer que esteja na visão de uma câmera quando o obturador foi clicado.

Mas um holograma de uma maçã teria profundidade. Ao mover sua cabeça ou o próprio holograma, você sentiria como se estivesse vendo novos ângulos da fruta.

Os hologramas usam tanto o brilho quanto a fase de cada onda de luz para dar ao observador a sensação de estar olhando para algo tridimensional – mesmo que não esteja.

Uma IA de criação de hologramas

Tradicionalmente, os hologramas eram criados com feixes de laser, mas as imagens resultantes dessa técnica só podiam ser exibidas em cópias impressas de difícil reprodução. O método também não pode ser traduzido para vídeo – apenas imagens estáticas.

Técnicas baseadas em computador para fazer hologramas podem superar essas limitações, mas envolvem a execução de simulações baseadas em física, que exigem muito poder de processamento.

“Estamos surpresos com o desempenho dele’

(WOJCIECH MATUSIK)

Um cluster de supercomputador pode levar minutos para gerar um único holograma, e o resultado final ainda pode não ser fotorrealista.

Para acelerar o processo e reduzir a carga computacional, o MIT desenvolveu uma nova técnica baseada em IA que eles chamam de “holografia tensor”.

Os pesquisadores começaram criando um conjunto de dados de treinamento de 4.000 imagens geradas por computador e seus hologramas fotorrealistas correspondentes. Cada uma das imagens incluía as informações de cor e profundidade para cada pixel.

Eles então treinaram uma IA com esses dados, ensinando-a a gerar um holograma para quase qualquer imagem 2D. No momento em que foi concluído, poderia produzir um holograma fotorrealista em milissegundos.

“Estamos impressionados com o desempenho dele”, disse o pesquisador Wojciech Matusik ao MIT News.

A IA requer menos de 1 MB de memória – uma fração do que está na maioria dos smartphones. A tecnologia necessária para calcular as informações de profundidade também é padrão em muitos dos telefones atuais, o que significa que os dispositivos podem facilmente suportar o processo de criação de hologramas.

“É um salto considerável que pode mudar completamente a atitude das pessoas em relação à holografia”, disse Matusik. “Sentimos que as redes neurais nasceram para essa tarefa.”

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