Vous serez bientôt en mesure de faire fonctionner des hologrammes sur votre smartphone
La RV vous donne trop mal à la tête ? Essayez plutôt un hologramme.
Votre smartphone : maintenant en 3D. Crédit image : KristianDESIGN/Pixabay
En 1943, Thomas Watson, le président d’IBM, a prédit que le marché mondial des ordinateurs se limiterait à “peut-être cinq” machines. Il se trompait – vous en avez probablement plus que cela chez vous, admettons-le – mais à l’époque, cette prévision était logique. Après tout, si les ordinateurs étaient encore de gigantesques machines à additionner alimentées par un tube à vide, vous n’en voudriez probablement pas plus de cinq non plus.
C’est une histoire similaire avec les hologrammes. Même dans les années 1990, plus de 40 ans après que Dennis Gabor ait eu l’idée d’utiliser l’interférence du front d’onde pour reconstruire des images en trois dimensions, la science-fiction supposait encore la nécessité de disposer de ponts et de suites entiers pour alimenter nos aventures holographiques.
En fait, elles peuvent fonctionner sur un smartphone.
Il y a presque deux ans, des chercheurs du MIT ont fait une percée – une technologie qu’ils ont baptisée “holographie tensorielle”. Depuis, le projet n’a cessé de s’améliorer, et aujourd’hui, l’équipe travaille avec un système qu’elle dit être “entièrement automatique, robuste aux entrées du monde réel rendues et mal alignées, produit des limites de profondeur réalistes et corrige les aberrations de la vision”.
“Nous sommes étonnés de ses performances”, a commenté Wojciech Matusik, coauteur du projet, en 2021. Et c’est économique, aussi : la quantité de puissance informatique et de mémoire requise pour cette holographie 3D en temps réel est inférieure à un mégaoctet.
“C’est [une] quantité négligeable”, a souligné Matusik, “compte tenu des dizaines et des centaines de gigaoctets disponibles sur le dernier téléphone portable”.
Les hologrammes ont parcouru un long chemin depuis les premières images statiques générées par laser du début du 20e siècle. Mais même à l’époque, la mise en place était compliquée : il fallait diviser un faisceau laser en deux, la moitié du faisceau étant utilisée pour éclairer le sujet et l’autre moitié servant de référence pour la phase des ondes lumineuses.
Les ordinateurs ont facilité ce processus, mais ils ont apporté leur lot de problèmes. Les superordinateurs conçus pour exécuter des simulations basées sur la physique de la configuration laser étaient imparfaits et coûteux en calculs : “Comme chaque point de la scène a une profondeur différente, vous ne pouvez pas appliquer les mêmes opérations pour tous”, a expliqué Liang Shi, responsable de l’étude. “Cela augmente considérablement la complexité”.
L’équipe a donc adopté une approche totalement différente. C’est l’avenir, ont-ils raisonné, et nous n’avons pas toujours besoin de trouver nos propres solutions aux problèmes – pas quand nous pouvons simplement configurer un ordinateur pour qu’il apprenne tout seul. Ils ont construit un réseau neuronal convolutif et l’ont chargé de faire correspondre 4 000 paires d’images générées par ordinateur : l’une est une image en 2D contenant des informations sur la couleur et la profondeur de chaque pixel, l’autre un hologramme de cette image.
Le résultat : un programme informatique si performant dans la création d’hologrammes qu’il a surpris l’équipe elle-même. “C’est un saut considérable qui pourrait complètement changer l’attitude des gens à l’égard de l’holographie”, a déclaré Matusik. “Nous avons l’impression que les réseaux neuronaux sont nés pour cette tâche”.
Alors, où en est cette technologie en développement ? Certains experts ont souligné les avantages des hologrammes par rapport à la réalité virtuelle (RV), parfois nauséabonde et contraignante pour les yeux – après tout, le holodeck est peut-être un avenir plus probable que le métavers. L’équipe souligne que d’autres applications sont possibles, notamment l’impression 3D, ainsi que la visualisation médicale, la microscopie et la science des matériaux.
“Les écrans 3D holographiques offrent des expériences interactives différentes de celles des téléphones portables ou des écrans stéréoscopiques de réalité augmentée (RA) et de réalité virtuelle (RV)”, explique le dernier article de l’équipe sur le sujet. “[Notre travail] fonctionne en temps réel sur un GPU [unité de traitement graphique] de qualité grand public et 5 FPS [images par seconde] sur un iPhone 13 Pro… ce qui promet des performances mobiles en temps réel dans les casques et lunettes AR/VR de future génération.”
La dernière étude est publiée dans Light: Science & Applications.
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Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche
