ثورة في رسومات الكمبيوتر تجلب التقاط الواقع ثلاثي الأبعاد إلى الجماهير

ثورة في رسومات الكمبيوتر تجلب التقاط الواقع ثلاثي الأبعاد إلى الجماهير

الطابع الزمني: 6 نوفمبر 2023 الساعة 10:23 صباحًا
ثورة في رسومات الكمبيوتر تجلب التقاط الواقع ثلاثي الأبعاد إلى الجماهير ذكاء بيانات PlatoBlockchain. البحث العمودي. منظمة العفو الدولية.

كسلاح من أسلحة الحرب، يعد تدمير مواقع التراث الثقافي بمثابة سلاح من أسلحة الحرب طريقة شائعة من قبل الغزاة المسلحين لحرمان المجتمع من هويته المميزة. لم يكن مفاجئًا إذن، في فبراير من عام 2022، عندما اجتاحت القوات الروسية أوكرانيا، أن استعد المؤرخون والمتخصصون في التراث الثقافي للتدمير القادم. حتى الآن في الحرب الروسية الأوكرانية، قامت اليونسكو بذلك مؤكد ولحقت أضرار بمئات المباني الدينية والتاريخية وعشرات المعالم العامة والمكتبات والمتاحف.

في حين أن التقنيات الجديدة مثل طائرات بدون طيار منخفضة التكلفة, الطباعة 3Dو إنترنت عبر الأقمار الصناعية الخاصة ربما تخلق ساحة معركة واضحة في القرن الحادي والعشرين غير مألوفة للجيوش التقليدية، وهناك مجموعة أخرى من التقنيات تخلق إمكانيات جديدة لأمناء المحفوظات المواطنين خارج الخطوط الأمامية للحفاظ على مواقع التراث الأوكراني.

النسخ الاحتياطي أوكرانيا، وهو مشروع تعاوني بين اللجنة الوطنية الدنماركية لليونسكو وPolycam، وهي أداة إنشاء ثلاثية الأبعاد، تمكن أي شخص مزود بهاتف فقط من مسح والتقاط نماذج ثلاثية الأبعاد عالية الجودة ومفصلة وواقعية للمواقع التراثية، وهو أمر لا يمكن تحقيقه إلا بتكاليف باهظة ومرهقة المعدات قبل بضع سنوات فقط.

يعد Backup أوكرانيا تعبيرًا ملحوظًا عن السرعة المذهلة التي تتقدم بها تقنيات الالتقاط والرسومات ثلاثية الأبعاد، وفقًا لبيلاوال سيدو، وهو تقني ومستثمر ملاك ومدير منتجات Google السابق الذي عمل على الخرائط ثلاثية الأبعاد والواقع المعزز/الواقع الافتراضي.

وأوضح لي في مقابلة مع مجلة "إن تقنيات التقاط الواقع تسير على منحنى هائل من التحول الديمقراطي". التفرد المحور.

وفقًا لسيدهو، كان إنشاء أصول ثلاثية الأبعاد أمرًا ممكنًا، ولكن فقط باستخدام أدوات باهظة الثمن مثل كاميرات DSLR، والماسحات الضوئية الليدار، وتراخيص البرامج باهظة الثمن. على سبيل المثال، استشهد بعمل سايارك، وهي منظمة غير ربحية تأسست قبل عقدين من الزمن بهدف استخدام تقنية التقاط ثلاثية الأبعاد احترافية للحفاظ على التراث الثقافي حول العالم.

ويقول: "ما هو جنوني، وما تغير، هو أنني أستطيع اليوم أن أفعل كل ذلك مع وجود جهاز iPhone في جيبك".

في مناقشتنا، وضع Sidhu ثلاثة اتجاهات تكنولوجية متميزة ومترابطة تدفع هذا التقدم. الأول هو انخفاض تكلفة أنواع الكاميرات وأجهزة الاستشعار التي يمكنها التقاط جسم أو مساحة. والثاني هو سلسلة من التقنيات الجديدة التي تستخدم الذكاء الاصطناعي لإنشاء أصول ثلاثية الأبعاد جاهزة. والثالث هو انتشار قوة الحوسبة، المدفوعة إلى حد كبير بوحدات معالجة الرسومات، القادرة على تقديم كائنات كثيفة الرسومات على الأجهزة المتاحة على نطاق واسع للمستهلكين.

تعد الماسحات الضوئية بتقنية Lidar مثالاً على تحسين أداء السعر في أجهزة الاستشعار. تم نشرها لأول مرة على أنها أجهزة استشعار ضخمة تدور فوق المركبات ذاتية القيادة، وتم تسعيرها في الولايات المتحدة عشرات الآلاف من الدولارات، ظهرت تقنية Lidar لأول مرة في مجال التكنولوجيا الاستهلاكية على iPhone 12 Pro وPro Max في عام 2020. إن القدرة على مسح مساحة بنفس الطريقة التي ترى بها السيارات ذاتية القيادة العالم تعني أنه أصبح بإمكان أي شخص فجأة القيام بذلك بسرعة وبتكلفة زهيدة. إنشاء أصول ثلاثية الأبعاد مفصلة. ومع ذلك، كان هذا لا يزال متاحًا فقط لعملاء Apple الأثرياء.

حدثت إحدى نقاط التحول الأكثر أهمية في الصناعة في نفس العام عندما قام الباحثون في Google أدخلت مجالات الإشعاع العصبي، والتي يشار إليها عادة باسم NeRFs.

يستخدم هذا النهج التعلم الآلي إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد موثوق به لجسم أو مساحة من صور أو فيديو ثنائي الأبعاد. وفقًا لسيدو، فإن الشبكة العصبية "تهلوس" بكيفية ظهور المشهد ثلاثي الأبعاد الكامل. إنه حل لـ "عرض التركيب"، وهو تحدي رسومات الكمبيوتر الذي يسعى إلى السماح لشخص ما برؤية مساحة من أي وجهة نظر من خلال عدد قليل فقط من الصور المصدر.

"وهكذا ظهر هذا الشيء وأدرك الجميع أننا حصلنا الآن على تركيبة عرض حديثة تعمل ببراعة لجميع الأشياء التي واجه القياس التصويري وقتًا عصيبًا مثل الشفافية والشفافية والانعكاس. ويضيف: "هذا نوع من الجنون".

قام مجتمع رؤية الكمبيوتر بتوجيه حماستهم إلى التطبيقات التجارية. في Google، استكشف سيدو وفريقه كيفية استخدام التكنولوجيا من أجل مشاهدة غامرة، نسخة ثلاثية الأبعاد من خرائط جوجل. بالنسبة للمستخدم العادي، فإن انتشار التطبيقات الصديقة للمستهلك مثل لوما AI ويعني البعض الآخر أن أي شخص لديه كاميرا هاتف ذكي فقط يمكنه إنشاء أصول ثلاثية الأبعاد واقعية. لم يعد إنشاء محتوى ثلاثي الأبعاد عالي الجودة يقتصر على نخبة أجهزة الليدار من Apple.

الآن، هناك طريقة أخرى واعدة لحل مشكلة تركيب العرض وهي تحظى باهتمام ينافس تلك الإثارة المبكرة لـ NeRF. رش غاوسي هي تقنية تقديم تحاكي الطريق يتم استخدام المثلثات للأصول ثلاثية الأبعاد التقليديةولكن بدلاً من المثلثات، فهي عبارة عن "موجة" من الألوان يتم التعبير عنها من خلال دالة رياضية تُعرف باسم غاوسي. ومع تجميع المزيد من طبقات الغاوسي معًا، تصبح الأصول ثلاثية الأبعاد المفصلة والمزخرفة مرئية. إن سرعة اعتماد الرش مذهلة للمشاهدة.

لقد مرت بضعة أشهر فقط ولكن العروض تغمر X، ويقدم كل من Luma AI وPolycam أدوات لإنشاء بقع غاوسية. ويعمل مطورون آخرون بالفعل على إيجاد طرق لدمجها في محركات الألعاب التقليدية مثل Unity وUnreal. تحظى Splats أيضًا باهتمام صناعة رسومات الكمبيوتر التقليدية نظرًا لأن سرعة عرضها أسرع من NeRFs، ويمكن تحريرها بطرق مألوفة بالفعل للفنانين ثلاثي الأبعاد. (لا تسمح NeRFs بهذا نظرًا لأنه تم إنشاؤها بواسطة شبكة عصبية غير قابلة للفك).

للحصول على شرح رائع لكيفية عمل الرش الغاوسي وسبب إثارة ضجة كبيرة، شاهد هذا الفيديو من Sidhu.

[المحتوى جزءا لا يتجزأ]

بغض النظر عن التفاصيل، بالنسبة للمستهلكين، نحن بالتأكيد في لحظة حيث يمكن للهاتف إنشاء أصول ثلاثية الأبعاد من عيار هوليوود، والتي لم يكن من الممكن إنتاجها منذ وقت طويل إلا لفرق الإنتاج المجهزة تجهيزًا جيدًا.

ولكن لماذا يعتبر الإنشاء ثلاثي الأبعاد مهمًا على الإطلاق؟

ولتقدير التحول نحو المحتوى ثلاثي الأبعاد، تجدر الإشارة إلى أن المشهد التكنولوجي يتجه نحو مستقبل "الحوسبة المكانية". في حين أن المصطلحات المفرطة الاستخدام مثل metaverse قد تجذب الانتباه، فإن الروح الأساسية هي الاعتراف بأن البيئات ثلاثية الأبعاد، مثل تلك المستخدمة في ألعاب الفيديو، والعوالم الافتراضية، والتوائم الرقمية لها دور كبير تلعبه في مستقبلنا. من المتوقع أن تصبح الأصول ثلاثية الأبعاد، مثل تلك التي تنتجها NeRFs وsplatting، المحتوى الذي سنتعامل معه في المستقبل.

وفي هذا السياق، فإن الطموح واسع النطاق هو الأمل في الوقت الحقيقي خريطة ثلاثية الأبعاد للعالم. على الرغم من توافر الأدوات اللازمة لإنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد ثابتة، إلا أن التحدي يظل يتمثل في إيجاد طرق لإبقاء هذه الخرائط محدثة مع عالم دائم التغير.

"هناك بناء نموذج للعالم، ومن ثم هناك الحفاظ على هذا النموذج للعالم. يقول سيدو: "مع هذه الأساليب التي نتحدث عنها، أعتقد أنه قد يكون لدينا أخيرًا التكنولوجيا اللازمة لحل مشكلة "الحفاظ على النموذج" من خلال التعهيد الجماعي".

تعد مشاريع مثل Immersive View من Google أمثلة مبكرة جيدة على الآثار المترتبة على ذلك بالنسبة للمستهلكين. على الرغم من أنه لم يتكهن متى قد يكون ذلك ممكنًا في النهاية، فقد وافق سيدو على أنه في مرحلة ما، ستكون التكنولوجيا موجودة والتي ستسمح للمستخدم في الواقع الافتراضي بالتجول في أي مكان على الأرض مع تجربة غامرة في الوقت الفعلي لما يحدث هناك. . وهذا النوع من التكنولوجيا سوف يمتد أيضًا إلى الجهود المبذولة "النقل الآني" القائم على الصورة الرمزيةوالاجتماعات عن بعد، والتجمعات الاجتماعية الأخرى.

ويقول سيدو إن السبب الآخر الذي يدعو إلى الحماس هو التقاط الذاكرة ثلاثية الأبعاد. أبل، على سبيل المثال، تميل بشدة إلى صور وفيديو ثلاثي الأبعاد لسماعات الواقع المختلط Vision Pro. على سبيل المثال، أخبرني سيدو أنه قام مؤخرًا بإنشاء نسخة طبق الأصل عالية الجودة من منزل والديه قبل مغادرتهما. ويمكنه بعد ذلك منحهم تجربة المشي بداخله باستخدام الواقع الافتراضي.

"إن الشعور بهذا الشعور العميق بالعودة إلى هناك أمر قوي للغاية. ولهذا السبب أنا متفائل جدًا بشأن شركة Apple، لأنها إذا نجحت في تنسيق الوسائط ثلاثية الأبعاد هذه، فهذا هو المكان الذي يمكن أن تصبح فيه الأمور مثيرة للأشخاص العاديين.

من فن الكهف إلى اللوحات الزيتية، فإن الدافع للحفاظ على جوانب تجربتنا الحسية هو أمر إنساني بعمق. تمامًا كما استخدم التصوير الفوتوغرافي في السابق في الحياة الساكنة كوسيلة للحفظ، يبدو أن أدوات الإنشاء ثلاثية الأبعاد مستعدة لتحل محل علاقتنا الطويلة الأمد بالصور والفيديو ثنائية الأبعاد.

ومع ذلك، مثلما يأمل التصوير الفوتوغرافي في التقاط جزء صغير من اللحظة في الوقت المناسب، فإن النماذج ثلاثية الأبعاد لا يمكنها أن تحل محل علاقتنا بالعالم المادي بشكل كامل. ومع ذلك، بالنسبة لأولئك الذين يعانون من أهوال الحرب في أوكرانيا، ربما تكون هذه التطورات موضع ترحيب وتقدم طريقة أكثر شمولاً للحفاظ على ما لا يمكن استبداله أبدًا.

الصورة الائتمان: ويم توربينز / Unsplash 

الطابع الزمني:

اكثر من التفرد المحور