John Murray-Bruce, a Dél-Floridai Egyetem (USF) informatikai és mérnöki professzora olyan technológiát fejlesztett ki, amely egyetlen fénykép segítségével képes rekonstruálni a rejtett részleteket 3D-ben. A technológia képes arra, hogy felfedje, mi van a falak, ajtók vagy autók mögött.
Az algoritmus az árnyékokat használja a 3D modellek létrehozásához
Murray-Bruce és doktorandusz hallgatója, Robinson Czajkowski olyan algoritmust hozott létre, amely a közeli felületeken lévő tárgyak által vetett halvány árnyékokat felhasználva képes rendkívül pontos és színes 3D modelleket generálni a takart területekről. Ennek a technológiának számos alkalmazása lehet, az autóbalesetek megelőzésétől kezdve a bűnüldözés és a katonai műveletek segítéséig. Amikor a fény egy tárgyra esik, árnyékot vet a mögötte lévő felületen. Murray-Bruce és Czajkowski algoritmusa elemzi ezeket az árnyékokat, hogy létrehozza a rejtett jelenet 3D-s modelljét. A technológia fejlett matematikai algoritmusok segítségével percek alatt képes rekonstruálni egy a szemünk számára rejtett jelenetet. „Hétköznapi felületeket alakítunk tükörré, hogy felfedjük a látóterünkön kívül eső régiókat, tárgyakat és helyiségeket” – mondta Murray-Bruce. „3D-s világban élünk, így egy forgatókönyv teljesebb 3D-s képének megszerzése számos helyzetben és alkalmazásban kritikus lehet” – tette hozzá a professzor.
A Nature Communications című folyóiratban közzétett kutatásuk az első, amelyben egy közönséges digitális fényképezőgéppel sikerült ilyen teljesítményt elérni. „A rejtett jelenetek leképezésére tett korábbi kísérletek drága és speciális berendezéseket igényeltek, vagy gyenge minőségű 2D-s rekonstrukciókat eredményeztek. A mi munkánk hasonló eredményt ér el sokkal kevesebb ráfordítással. Ehhez már nem kell egymillió dollárt költeni felszerelésre” – mondta Czajkowski. A technológia lehetséges alkalmazási területei óriásiak. Például jelentősen javíthatná az autonóm – önvezető – járművek biztonságát, mivel lehetővé tenné számukra, hogy „lássanak” a kanyarokban és előre lássák a lehetséges akadályokat, mielőtt azok láthatóvá válnának. A keresési és mentési missziókban is felhasználható lenne az épületekben vagy más szerkezetekben rekedt áldozatok felkutatására.
Lehetséges felhasználási forgatókönyvek
A bűnüldöző szervek használhatják a technológiát arra, hogy a bizonyítékok érintése nélkül gyűjtsenek kritikus információkat egy bűncselekmény helyszínéről. Ez különösen hasznos lehet olyan esetekben, amikor a helyszín veszélyes vagy nehezen megközelíthető. A technológiát például arra lehetne használni, hogy biztonságos távolságból rekonstruálják egy lövöldözés vagy túszejtés helyszínét. A technológia a szórakoztatóiparban is alkalmazható lenne. Például olyan magával ragadó játékélményeket hozhatna létre, amelyek lehetővé teszik a játékosok számára, hogy 3D-ben fedezzék fel a virtuális környezetet. A filmiparban is felhasználható lenne a valósághűbb speciális effektek létrehozására. Az ígéretes perspektívák ellenére a technológia még nem áll készen a kereskedelmi felhasználásra. Czajkowski és Murray-Bruce becslése szerint 10-20 évbe telik, amíg az autógyártók és a bűnüldöző szervek átveszik. Addig is folytatni tervezik a kutatást, hogy javítsák az algoritmus sebességét és pontosságát, és feltárják a jövőbeni lehetséges alkalmazásait, például az önvezető autókban.
„Alig több mint egy évtized alatt, mióta a sarkokon túli látás ötlete felmerült, figyelemre méltó fejlődés történt, és egyre nagyobb az érdeklődés és a kutatási tevékenység ezen a területen. Ez a megnövekedett aktivitás, valamint a jobb, érzékenyebb kamerákhoz és a gyorsabb számítási teljesítményhez való hozzáférés képezi az alapját annak, hogy optimista vagyok azzal kapcsolatban, hogy ez a technológia hamarosan a forgatókönyvek széles skáláján alkalmazhatóvá válik” – mondta Murray-Bruce. Az algoritmus jelenleg más kutatók számára is elérhető, hogy teszteljék és reprodukálják saját térben. Murray-Bruce és Czajkowski remélik, hogy munkájuk megosztásával másokat is inspirálhatnak arra, hogy kutatásaikra építsenek, és jelentősen hozzájáruljanak ehhez a területhez.
Murray-Bruce és Czajkowski algoritmusa képes lehet forradalmasítani azt, ahogyan a körülöttünk lévő világot látjuk. Az autonóm járművek biztonságának javításától kezdve a bűnüldözés és a katonai műveletek segítéséig, e technológia alkalmazási lehetőségei óriásiak. Bár még eltarthat egy ideig, amíg kereskedelmi forgalomba kerül, nem kétséges, hogy ez az áttörés az elkövetkező években jelentős hatással lesz az iparágak széles körére.
