استعراض

وفي الآونة الأخيرة، نجح علماء الكمبيوتر الياباني في تطوير كمبيوتر لأغراض خاصة، يمكن أن تكون ذات جودة عالية الصور الثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد لتظهر في شكل فيديو.

خلفية

فيلم الخيال العلمي "حرب النجوم" كانت هناك العديد من لا يصدق التكنولوجيا الفائقة، و"التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد" والذي هو مثال نموذجي.

(المصدر: فيلم "حرب النجوم")

ما هي التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد؟ لفترة وجيزة، والتقنية الثلاثية الأبعاد هي استخدام مبدأ حيود الضوء والتدخل، وتسجيل وتصوير تقنية حقيقية صورة كائن ثلاثي الأبعاد. أولا، فإنه يستخدم مبدأ تسجيل المعلومات تدخل جسم موجة الضوء، مما يجعل صورة ثلاثية الأبعاد، ثم، وذلك باستخدام نظرية الحيود الكائن موجة الضوء استنساخ المعلومات، بحيث يتم عرض الصورة.

التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد لديها تاريخ طويل. منذ عام 1960 العلماء أن يخترع بداية ليزر الأول، ترتبط العديد من الدراسات أن الليزر الصورة الثلاثية الأبعاد. من أجل محاكاة هذه التقنيات الرقمية، وتطوير التكنولوجيا الالكترونية لإظهار ثلاثي الأبعاد صورة ثلاثية الأبعاد الفيديو الثلاثية الأبعاد، "الحوسبة" الحاجة إلى أن تصل إلى أكثر من 10 معالجة البيانات في الثانية الواحدة، وكل إطار يحتوي تريليون بكسل. ولذلك، فإن الأجهزة وتطوير البرمجيات المقابل، أصبح التحدي الأكبر في هذا المجال.

وبالإضافة إلى ذلك، وبناء ثنائية الأبعاد بيانات كائن ثلاثي الأبعاد، للنظر بشكل مناسب عوامل مثل: التفاوت مجهر، المنظر الحركة، زاوية التقارب، وتعديل البؤري، وتوسيع نطاق التقييم على أساس التجربة الإنسانية. في الوقت الحاضر، العادي التلفزيون ثلاثي الأبعاد باستخدام التفاوت مجهر لتحقيق المجسمة، ولكن لا يمكن للأطفال استخدام هذه التكنولوجيا، لأنه قد يؤدي إلى تلف صحة الأطفال. ويستمد هذا الخطر من "الاختلاف"، أي الدماغ تقدير تختلف المسافة من مسافة العين على التركيز.

هذا هو المشهور "تمايز البصرية الصراع الإقامة" (الصراع تمايز-السكن)، مع مرور الوقت، فإن صعوبة صورة المشاهد تنصهر زيادة، مما أدى إلى إرهاق العين وعدم الراحة. بعد ذلك، دعونا من خلال الخريطة لشرح ذلك بالتفصيل:

(المصدر: مرجع [2])

في الشكل، القضية حيث ينظر إلى الكائن الظاهري على العرض ثلاثي الأبعاد، والهدف الحقيقي على اليمين واليسار على التوالي. (A)، (B)، على التوالي، والبعد البؤري من البلمرة في خط الأفق في حالتين مختلفتين. (C)، (D) على التوالي، شبكية العين نقطة مراقبة قرار وجوانب تباين الصورة. يتضح من الشكل، (D) ويمثلها: مراقبة الكائن الظاهري ثلاثي الأبعاد العرض، ونقطة مراقبة الصورة على كلا الجانبين من نفس واضحة، (C) ويمثلها: عند مراقبة الكائن العالم الحقيقي، سواء حالة عدم وضوح الصورة بالمقارنة مع نقطة مراقبة غير واضح.

وهكذا، فإن الضوء المنبعث من شاشة عرض ثلاثية الأبعاد، ولا يعكس هذه المعلومات العمق. وبعبارة أخرى، فإنه ليس بسبب أعماق مختلفة من الكائنات الافتراضية والفرق المنبعثة الضوء، ولكنه هو نفسه مع الطائرة صورة، تتفق إلى حد كبير مع بعضها البعض. ومع ذلك، فإن العين لا يمكن التركيز تعديل لتتناسب مع هذا العمق، مما أدى إلى "صراع البصرية تعديل التقارب." وهذا مخالف للقوانين العادية للعلم وظائف الأعضاء البشرية، وسوف تجلب التعب البصري وعدم الراحة.

لذلك، فإن العديد من الباحثين في جميع أنحاء العالم، استثمرت الوقت والجهد لدراسة "تكنولوجيا الفيديو الثلاثية الأبعاد،" لأنه من المتوقع لإتاحة المزيد من الناس للتمتع بأمان التلفزيون ثلاثي الأبعاد تكنولوجيا الفيديو الثلاثية الأبعاد.

بعد ذلك، من أجل السماح الجميع على "التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد" لديهم معرفة أكثر وضوحا وتحديدا، ليأخذك ننظر إلى الوراء في الماضي وعرض حالة كلاسيكية:

1) فيزيائي الجامعة الوطنية الاسترالية الذي اخترع جهاز للمواد نانو فائقة مصغرة، وبناء ذات جودة عالية الصورة الثلاثية الأبعاد معها.

(المصدر: الجامعة الوطنية الاسترالية)

2) الصين واستراليا فريق بحث مشترك نجحت في تطوير أنحف جهاز الثلاثية الأبعاد في العالم. ومن المتوقع هذه التكنولوجيا في المستقبل أن يكون عرض ثلاثي الابعاد دمجها في الهواتف الذكية تسمح للناس لمشاهدة الصورة الثلاثية الأبعاد بالعين المجردة.

(المصدر: معهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا)

3) وضعت جامعة أريزونا فريق البحث على الحلول القائمة على التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد المبتكرة التي HUD لديها مجموعة أكبر من حركة العين (مربع العين)، عرض أسهل.

(المصدر: بيير الكسندر بلانش / جامعة أريزونا)

4) تصميم فريق البحث الكورية الجنوبية نظام عرض ثلاثي الابعاد، عندما المشاهد على المشي حول سطح المكتب، صورا كاملة ثلاثية الأبعاد يمكن أن ينظر إليها في نفس الوقت، وتحقيق 360 درجة تجربة المشاهدة.

(المصدر: مختبر بحوث الاتصالات يونغ جون ليم وكوريا الالكترونيات والاتصالات معهد بحوث 5G جيجابت)

ابتكار

اليوم، دعونا ننظر إلى إنجازات جديدة أدلى بها العلماء اليابانيين في التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد الفيديو.

وفي الآونة الأخيرة، نجح علماء الكمبيوتر الياباني في تطوير كمبيوتر لأغراض خاصة، يمكن أن تكون ذات جودة عالية الصور الثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد لتظهر في شكل فيديو. قائد الفريق هو أستاذ في جامعة تشيبا، اليابان (جامعة تشيبا) من Tomoyoshi إيتو، وقال انه قد ارتكبت لتطوير أجهزة جديدة لتحسين سرعة الإسقاط الثلاثية الأبعاد.

ثلاثي الأبعاد الصور الثلاثية الأبعاد في شريط فيديو (المصدر: Tomoyoshi إيتو)

تكنولوجيا

وكان إيتو عالم الفلك والكمبيوتر عالم، منذ عام 1992، وبدأت في دراسة الكمبيوتر خاص لتكنولوجيا الثلاثية الأبعاد، التي تعرف أيضا باسم "القرن الأفريقي". "حسب السعة" يتم احتساب HORN-8 استخدامات تقنية تعرف باسم، لضبط شدة الضوء. في مقال نشر في 17 أبريل 2018 نشرت في "الإلكترونيات الطبيعة (نيتشر الإلكترونيات)" ورقات عن المجلات، ويعتبر القرن الأفريقي-8 أسرع كمبيوتر لجميع أنحاء العالم التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد.

الباحثون وضعت حديثا "طوري" HORN-8، وطريقة تنفيذها الكمبيوتر من ضبط مرحلة من الضوء، وتظهر بنجاح من خلال المعلومات الثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد مع الصور والفيديو عالية الجودة. 28 سبتمبر 2018، والدراسة التي نشرت في "البصريات اكسبريس (بصريات اكسبرس)" المجلات.

في أحدث "طوري" HORN-8 في، FPGA (حقل للبرمجة بوابة مجموعة) شنت متن 8 رقائق البطاطس. هذا الحساب يتجنب الاختناقات في سرعة المعالجة. في هذا الحساب، ويتم منع التواصل بين رقائق البطاطس. في هذا التجسيد، بما يتناسب مع عدد HORN-8 بحساب سرعة الزيادة من الشريحة، لذلك يمكن أن تظهر بشكل أكثر وضوحا للتصوير ثلاثي الأبعاد الفيديو.

(المصدر: Tomoyoshi إيتو)

قيمة

وقال إيتو :. "نحن نستخدم هندسة المعلومات، والتعلم التكنولوجيا الكهربائية، والمعرفة، والهندسة الإلكترونية، وعلوم الكمبيوتر وسائل بصرية، وتطوير أجهزة الكمبيوتر عالية السرعة لتكنولوجيا الثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد قبل 25 عاما، كنا دراسة في الطلاب مختبرنا الذي دفع جهود تستحق الثناء لتوسيع البحوث المتعددة التخصصات، ونتائج في نهاية المطاف ".

أدى تاكاشي Nishitsuji، وهو طالب ايتو مختبر السابق، وهو الآن أستاذ مساعد في جامعة طوكيو العاصمة، والتجربة. وقال: "HORN-8 هو كثير من الناس الحكمة والمهارة ونتائج هذه الجهود نريد مواصلة دراسة HORN، لتطبيقه العملي، من زوايا مختلفة لمحاولة أساليب أخرى .."

الكلمة

الكمبيوتر والتكنولوجيا الثلاثية الأبعاد، ورقاقة

المواد المرجعية

[1]

[2]

[3] Takashige Sugie، تاكانورى أكاماتسو، تاكاشي Nishitsuji، ريوجي هيراياما، نوبويوكي ماسودا، هيروتاكا ناكاياما، ياسويوكي Ichihashi، اتسوشي شيراكي، مينورو Oikawa، ناوكي تاكادا، يوتاكا إندو، تاكاشي Kakue، Tomoyoshi Shimobaba وTomoyoshi إيتو، "موازية عالية الأداء .. الحوسبة للجيل المقبل من التصوير المجسم "، الطبيعة إلكترونيات، المجلد 258 العدد 1، pp.254-259، أبريل 2018، ص 254-259، دوى: doi.org/10.1038/s41928-018-0057-5

[4] تاكاشي Nishitsuji، يوتا ياماموتو، Takashige Sugie، تاكانورى أكاماتسو، ريوجي هيراياما، هيروتاكا ناكاياما، تاكاشي Kakue، Tomoyoshi Shimobaba، وTomoyoshi إيتو "الكمبيوتر لأغراض خاصة HORN-8 للتخلص نوع الكهربائية السند الخطي"، بصريات اكسبرس .. المجلد 26، العدد 20، ص 26722-26733، سبتمبر 2018، دوى: doi.org/10.1364/OE.26.026722