آیندهای را تصور کنید که در آن دنیای دیجیتال از صفحههای تخت رها شده و تصاویر سهبعدی و واقعی را مستقیماً در فضای شما به نمایش میگذارد—بدون نیاز به عینک، بدون هدست، تنها غرقشدگی محض. برای دههها، این هدف نهایی فناوری نمایشگر بوده است، اما یک محدودیت فیزیکی اساسی همیشه مانع راه بوده است. امروز، یک رویکرد انقلابی به نام EyeReal، که با قدرت یادگیری عمیق کار میکند، این مانع را در هم شکسته و راه را برای نسل بعدی نمایشگرهای تعاملی هموار کرده است.
دیوار بزرگ نمایشگرهای سهبعدی: محصول پهنای باند-فضا
هر سیستم نوری، از لنز دوربین گرفته تا صفحه نمایشگر، تحت حاکمیت قانونی به نام «محصول پهنای باند-فضا» (SBP) قرار دارد. آن را مانند یک بودجه ثابت برای اطلاعات بصری در نظر بگیرید. شما میتوانید این بودجه را صرف ایجاد یک تصویر بزرگ و وسیع (گستره فضایی) یا ایجاد طیف وسیعی از زوایای دید با جزئیات غنی (پهنای باند) کنید. شما نمیتوانید هر دو را به صورت همزمان و در مقیاس عظیم داشته باشید. این بدهبستان، فناوری نمایشگر سهبعدی را به دو مسیر سازشکارانه کشانده است:
- نمایشگرهای هولوگرافیک: اینها قهرمانان کیفیت هستند و زوایای دید پیوسته و گستردهای را ارائه میدهند. با این حال، برای دستیابی به این هدف در محدوده SBP، باید اندازه نمایشگر را به تنها چند سانتیمتر مربع کاهش دهند—که برای استفاده عملی بسیار کوچک است.
- نمایشگرهای اتومولتیسکوپیک: اینها نمایشگرهای بزرگ در اندازه دسکتاپ هستند که با آنها آشناتریم. آنها کیفیت را فدای اندازه میکنند. برخی از آنها «بخشبندیشده» (view-segmented) هستند و یک تجربه دید گسترده اما ناپیوسته با مناطق دید مجزا ایجاد میکنند. برخی دیگر «چگالی-دید» (view-dense) هستند و تصویری کاملاً روان را ارائه میدهند اما تنها در یک کادر دید بسیار کوچک و ثابت که نمیتوانید سر خود را حرکت دهید.
EyeReal: یک تغییر پارادایم با هوش مصنوعی
سیستم EyeReal یک فلسفه جدید و پیشگامانه را معرفی میکند: به جای تلاش منفعلانه برای پر کردن تمام زوایای دید ممکن با اطلاعات محدود (و شکست خوردن)، این سیستم به صورت فعال و پویا تمام اطلاعات نوری موجود را دقیقاً در جایی که بیشترین نیاز به آن وجود دارد—یعنی چشمان بیننده—متمرکز میکند. این کار با ترکیب مدلسازی فیزیکی دقیق از دید دوچشمی انسان با یک موتور یادگیری عمیق قدرتمند انجام میشود.
نحوه کار آن به این صورت است: یک حسگر RGB-D مکان چشمان بیننده را به صورت لحظهای پیدا میکند. این اطلاعات به مدل هوش مصنوعی داده میشود، که سپس به سرعت الگوهای بهینه میدان نوری را محاسبه میکند. این الگوها به یک مجموعه ساده از پنلهای نمایشگر کریستال مایع (LCD) ارزانقیمت ارسال میشوند. با عبور نور از این لایهها، مدوله شده و یک تصویر سهبعدی کامل و با کیفیت بالا تولید میشود که مستقیماً مردمک چشم بیننده را هدف قرار میدهد. این استفاده هوشمندانه از SBP به EyeReal اجازه میدهد تا نمایشگری بسازد که هم در مقیاس بزرگ است و هم زاویه دید فوق عریض و یکپارچهای را ارائه میدهد.
عملکرد بیسابقه و نتایج در دنیای واقعی
نتایج واقعاً شگفتانگیز هستند. نمونه اولیه EyeReal یک تجربه سهبعدی با اختلاف منظر کامل (full-parallax) را بر روی یک صفحه نمایش بزرگ ارائه میدهد:
- زاویه دید فوق عریض: دید یکپارچه و پیوسته فراتر از ۱۰۰ درجه.
- وضوح و نرخ تازهسازی بالا: وضوح شفاف ۱۹۲۰ × ۱۰۸۰ با نرخ بیش از ۵۰ هرتز.
- پشتیبانی کامل از اختلاف منظر: این سیستم به طور دقیق اختلاف منظر استریو، حرکتی و کانونی را شبیهسازی میکند. این بدان معناست که با حرکت سر، چشمانداز به طور طبیعی تغییر میکند و حتی میتوانید چشمان خود را بر روی عمقهای مختلف در صحنه متمرکز کنید. این ویژگی برای از بین بردن «تضاد همگرایی-تطابق» (VAC) که عامل اصلی خستگی چشم و ناراحتی در سیستمهای سهبعدی و واقعیت مجازی فعلی است، حیاتی است.
در مقایسه با فناوریهای موجود، EyeReal عملکرد بسیار برتری را به نمایش گذاشت. در حالی که سیستمهای دیگر با حرکت بیننده دچار اعوجاج یا عدم ثبات میشوند، EyeReal یک تصویر با کیفیت بالا را به طور مداوم در یک منطقه وسیع حفظ میکند، که تجربهای راحت و واقعاً غوطهورکننده را فراهم میکند. این سیستم همچنین به طرز شگفتانگیزی سریع است و چندین برابر سریعتر از روشهای محاسباتی قبلی عمل میکند.
آینده تعامل
با انتقال پیچیدگی از سختافزارهای گرانقیمت و تخصصی به نرمافزار هوشمند، EyeReal نمایشگرهای سهبعدی پیشرفته و بدون عینک را عملی و در دسترس میسازد. این فناوری میتواند زمینههای بیشماری را متحول کند، از ابزارهای آموزشی و طراحی سهبعدی گرفته تا واقعیت مجازی و سرگرمی. این یک جهش بزرگ به سوی «نمایشگر نهایی» است—پنجرهای به دنیای دیجیتال که نگاه کردن به آن به اندازه یک پنجره واقعی، طبیعی و راحت است.
اطلاعات بیشتر را از مقاله اصلی بخوانید:
منبع: Nature – نمایشگر سهبعدی بدون عینک با زاویه دید فوق عریض با استفاده از یادگیری عمیق