Utilizando hologramas 3D pulidos por inteligencia artificial, los investigadores presentan un dispositivo 3D delgado, similar a unas gafas, que según ellos es un paso significativo para pasar la «Prueba Visual de Turing».

(Stanford Report)-“En el futuro, la mayoría de las pantallas de realidad virtual serán holográficas”, afirmó Gordon Wetzstein , profesor de ingeniería eléctrica de la Universidad de Stanford, mientras sostenía el último proyecto de su laboratorio: una pantalla de realidad virtual no mucho más grande que unas gafas convencionales. “La holografía ofrece capacidades que no podemos conseguir con ningún otro tipo de pantalla en un formato mucho más pequeño que cualquier otra disponible en el mercado actual”.

La holografía es una técnica de visualización 3D ganadora del Premio Nobel que utiliza tanto la intensidad de la luz que se refleja en un objeto, como en una fotografía tradicional, como la fase de la luz (la forma en que se sincronizan las ondas) para producir un holograma, una imagen tridimensional muy realista del objeto original.

La última pantalla holográfica de Wetzstein, detallada en un nuevo artículo en Nature Photonics , impulsa el campo hacia una nueva era de gafas de realidad mixta ligeras, inmersivas y perceptualmente realistas: gafas que proyectan imágenes tridimensionales en movimiento realistas sobre la visión del mundo real del usuario. Desde la lente hasta la pantalla, la pantalla tiene un grosor de tan solo 3 milímetros. Esta herramienta podría transformar la educación, el entretenimiento, los viajes virtuales, la comunicación y otros campos, según los investigadores.

Extendiendo la realidad

Los hologramas, según Wetzstein, ofrecen una experiencia visual 3D más satisfactoria y realista que los enfoques estereoscópicos actuales basados en tecnología LED. Además, su formato es muy diferente al de las voluminosas gafas de realidad virtual actuales. Sin embargo, reconoce que no es fácil de lograr.

Wetzstein y otros expertos en el campo lo denominan » realidad mixta » para transmitir el impacto total de la perfecta fusión de imágenes holográficas y vistas del mundo real que ofrece la pantalla. Un día, predice Wetzstein, las imágenes digitales y las escenas del mundo real serán indistinguibles. Mientras tanto, este prototipo representa un paso significativo en esa dirección.

“Los investigadores en este campo a veces describen nuestro objetivo como superar la ‘Prueba Visual de Turing’”, afirmó Suyeon Choi , investigadora postdoctoral en el laboratorio de Wetzstein y primera autora del artículo, en referencia al estándar de IA que lleva el nombre del famoso erudito e informático británico Alan Turing . En IA, la Prueba de Turing sostiene que las máquinas solo pueden considerarse verdaderamente «inteligentes» cuando no se puede distinguir si se está conversando con una máquina o con un ser humano.

“Una prueba de Turing visual significa entonces que, idealmente, uno no puede distinguir entre una cosa física y real, como se ve a través de las gafas, y una imagen creada digitalmente que se proyecta en la superficie de la pantalla”, dijo Choi.

Pensar más allá de los límites de la visión

El último diseño de auriculares de su grupo logra avances en realismo de imagen y usabilidad al integrar una guía de ondas personalizada que dirige la imagen hacia el ojo del espectador. La imagen holográfica se mejora mediante un nuevo método de calibración con IA que optimiza la calidad y la tridimensionalidad de la imagen.

El resultado es una pantalla con un amplio campo de visión y una amplia «caja ocular», definida como el área en la que la pupila puede moverse sin perder la visión completa de la imagen. Esta combinación de amplio campo de visión y caja ocular, conocida en el mundo de Wetzstein como «ètendue», es muy codiciada. El efecto es una imagen 3D nítida que llena el campo de visión del usuario para una experiencia 3D más satisfactoria e inmersiva.

La simplicidad del empaque es innegable, afirmó Wetzstein. Las gafas se pueden usar durante horas sin la fatiga ocular ni del cuello que presentan las pantallas portátiles actuales.

«Queremos que sea compacto y ligero para usarlo todo el día, básicamente. Ese es el problema número uno, el mayor problema», dijo Wetzstein.

Los otros desafíos son el realismo y la inmersión. La IA ayuda a resolver el primero mejorando la resolución de la imagen y las cualidades tridimensionales del hológrafo. El tercer desafío se logra gracias a la impresionante caja ocular y el amplio campo de visión del dispositivo.

La experiencia es como tener una pantalla más grande y realista en el cine en casa, dijo Wetzstein. «El ojo puede moverse por toda la imagen sin perder el enfoque ni la calidad», añadió, señalando que esto es «clave para el realismo y la inmersión del sistema».

Esta última investigación es la segunda entrega de una trilogía científica. El año pasado, en el primer volumen , el laboratorio de Wetzstein presentó la guía de ondas holográfica que permite una alta calidad de imagen en un formato compacto. Ahora, en el segundo volumen, han construido un prototipo funcional para dar vida a los detalles más finos de la ingeniería.

Wetzstein admite que aún podría faltar años para el tercer volumen, pero esa pieza definitiva vendrá en forma de un producto comercial que transforme el modo en que el mundo piensa sobre la realidad virtual, o la realidad extendida, según sea el caso.

“El mundo nunca ha visto una pantalla como esta, con un amplio campo de visión, una gran caja ocular y tanta calidad de imagen en una pantalla holográfica”, afirmó Wetzstein. “Es la mejor pantalla 3D creada hasta la fecha y un gran avance, pero aún quedan muchos retos por resolver”.