En utilisant des hologrammes 3D polis par l'intelligence artificielle, les chercheurs introduisent un casque 3D maigre et de type lunette qui, selon eux, est une étape significative vers le passage du «test de Turing visuel».
« À l'avenir, la plupart des expositions de réalité virtuelle seront holographiques », a déclaré Gordon Wetzstein, professeur de génie électrique à l'Université de Stanford, tenant le dernier projet de son laboratoire: un affichage de réalité virtuelle qui n'est pas beaucoup plus grande qu'une paire de lunettes régulières. « L'holographie offre des capacités que nous ne pouvons pas obtenir avec un autre type d'affichage dans un package beaucoup plus petit que tout sur le marché aujourd'hui. »
L'holographie est une technique d'affichage 3D lauréate du prix Nobel qui utilise à la fois l'intensité de la lumière se reflétant à partir d'un objet, comme avec une photographie traditionnelle, et la phase de la lumière (la façon dont les vagues se synchronisent), pour produire un hologramme, une image tridimensionnelle très réaliste de l'objet d'origine.
Le dernier affichage holographique de Wetzstein, détaillé dans un nouvel article publié dans Photonique de la naturedéplace le champ vers une nouvelle ère de lunettes de réalité mixtes légères, immersives et perceptuellement réalistes – des verres qui projettent des images mobiles tridimensionnelles réalistes sur la vue réelle du porteur.
De l'objectif à l'écran, l'écran n'a que 3 millimètres d'épaisseur. Un tel outil pourrait transformer l'éducation, le divertissement, les voyages virtuels, la communication et d'autres domaines, ont déclaré les chercheurs.
Extension de la réalité
Les hologrammes, a déclaré Wetzstein, offrent une expérience visuelle 3D plus satisfaisante et plus réaliste que les approches stéréoscopiques actuelles basées sur la technologie LED stéréoscopique. Et ils se présentent sous une forme qui ne ressemble en rien aux casques VR volumineux d'aujourd'hui. Mais, reconnaît-il, ce n'est pas facile à réaliser.
Wetzstein et d'autres dans le domaine l'appellent la «réalité mixte» pour transmettre le plein impact de la fusion transparente de l'affichage des images holographiques et des vues du monde réel. Un jour, Wetzstein prédit, des images numériques et des scènes du monde réel ne seront pas en distingue. En attendant, ce prototype est une « étape significative » dans cette direction.
« Les chercheurs sur le terrain décrivent parfois notre objectif pour réussir le » test de Turing visuel « », a déclaré Suyeon Choi, érudit postdoctoral dans le laboratoire de Wetzstein et premier auteur de l'article, en référence à la norme d'IA nommée pour le célèbre polymathe britannique et informaticien, Alan Turing. Dans AI, le test de turing ne traite que des gaspillons ou une seule déclaration » être.
« Un test de Turing visuel signifie alors, idéalement, on ne peut pas faire la distinction entre une chose physique et réelle comme vue à travers les lunettes et une image créée numériquement sur la surface de l'affichage », a déclaré Choi.
Sortir en dehors du boîtier des yeux
La dernière conception du casque de son groupe réalise les percées dans le réalisme et la convivialité de l'image en intégrant un guide d'ondes personnalisé qui dirige l'image à l'œil du spectateur. L'image holographique est améliorée par une nouvelle méthode d'étalonnage AI qui optimise la qualité de l'image et la tridimensionnalité.
Le résultat est un affichage avec un grand champ de vision et un grand « box » défini comme la zone dans laquelle l'élève peut se déplacer et toujours voir l'image entière. Cette combinaison de grand champ de vision et de grande boîte à œil – connue dans le monde de Wetzstein en tant que « étendu » – est très convoitée. L'effet est une image 3D nette qui remplit le champ de vision de l'utilisateur pour une expérience 3D plus satisfaisante et immersive.
La maigreur de l'emballage ne peut pas être surestimée, a déclaré Wetzstein. Les lunettes pourraient être portées pendant des heures à la fois sans la fatigue du cou ou des yeux qui sont un défi avec les affichages portables d'aujourd'hui.
« Nous voulons que ce soit compact et léger pour une utilisation d'une journée, en gros. C'est le problème numéro un – le plus gros problème », a déclaré Wetzstein.
Les autres défis sont le réalisme et l'immersivité. L'IA aide à résoudre le premier en améliorant la résolution d'image et les qualités tridimensionnelles de l'holographe. Le troisième défi est relevé par l'impressionnante boîte à yeux de l'appareil et le grand champ de vision.
L'expérience est comme avoir un écran plus grand et plus réaliste dans votre cinéma maison, a déclaré Wetzstein. « L'œil peut tout déplacer sur l'image sans perdre la concentration ou la qualité d'image », a-t-il ajouté, notant que c'est « la clé du réalisme et de l'immersion du système ».
Cette dernière recherche est le deuxième épisode d'une trilogie scientifique. L'année dernière, dans le volume un, le laboratoire de Wetzstein a introduit le guide d'onde holographique qui permet une qualité d'image élevée dans le facteur de forme Lean. Maintenant, dans le volume deux, ils ont construit un prototype de travail pour donner vie aux détails les plus fins de l'ingénierie.
Le volume trois pourrait encore être des années de congé, admet Wetzstein, mais cette pièce ultime se présentera sous la forme d'un produit commercial qui transforme la façon dont le monde pense à la réalité virtuelle – ou une réalité étendue, selon le cas.
« Le monde n'a jamais vu un affichage comme celui-ci avec un grand champ de vision, une grande boîte à œil et une telle qualité d'image dans un affichage holographique », a déclaré Wetzstein. « C'est le meilleur affichage 3D créé jusqu'à présent et un excellent pas en avant – mais il y a encore beaucoup de défis ouverts à résoudre. »
