"EyeReal" ekranı: Yapay zeka teknolojisi 3D gözlükleri gereksiz kılıyor - Çin, standart donanımla üçüncü boyutu nasıl aşmayı planlıyor?

Düz dünyanın sonu: Araştırmacılar görüntüleme tarihinin en büyük sorununu çözüyor

2010'ların başında 3D televizyonlar etrafındaki çılgınlığı hatırlıyor musunuz? Sektörün sinema deneyimini oturma odalarımıza getirmeyi vaat ettiği Avatar sonrası dönemdi. Ancak devrim hiçbir zaman gerçekleşmedi. Hantal gözlükler, baş ağrıları ve içerik eksikliği, teknolojinin hızla unutulmasına neden oldu. O zamandan beri, ev eğlence sektöründe 3D, ölü toprak olarak kabul edildi; en iyi ihtimalle, kullanıcıyı çevresinden soyutlayan VR gözlükler için niş bir pazar.

Ancak şimdi, Fudan Üniversitesi de dahil olmak üzere tanınmış Çin araştırma kurumlarının "Nature" dergisinde büyük yankı uyandırıyor. "EyeReal" adını verdikleri yaklaşım, çemberi karelemekten başka bir şey vaat etmiyor: tamamen gözlüksüz (otostereoskopik) ve egzotik, uygun fiyatlı özel lensler olmadan çalışan, holografik görünümlü, kristal berraklığında bir 3B deneyimi.

Ekranlarımız için uzun zamandır beklenen "iPhone anı" mı geldi?

Bu analiz, makalenin "Nature" dergisinde yayınlanmasının perde arkasını inceliyor. Yapay zekâ ve standart donanımların fizik sınırlarını zorlamak için nasıl kullanıldığını incelemekle kalmıyor, aynı zamanda şu kritik ekonomik soruları da soruyoruz: Maliyetler üretimden elektrik tüketimine kaydırılırsa, model finansal açıdan mantıklı mı? Bu teknoloji Apple'ın "mekansal bilişim" teknolojisiyle rekabet edebilir mi? Monitörümüzün bilgisayarımızdan daha fazla işlem gücü gerektirdiği bir geleceğe hazır mıyız?

Düz dünyanın sonu: Yapay zeka üçüncü boyutu nasıl demokratikleştiriyor?

Veya: Bildiğimiz haliyle ekran, renk teknolojisinden bu yana en büyük değişimle neden karşı karşıya?

Tüketici elektroniği tarihinde, 3D ekranlar kadar sık ​​ölü ilan edilip de inatla geri dönen çok az teknoloji vardır. 1950'lerin anaglif kırmızı-yeşil gözlüklerinden 2010'ların başındaki başarısız 3D TV çılgınlığına kadar, engeller hep aynıydı: gözlük takma zorunluluğu ve kullanıcı üzerindeki fizyolojik yük. Fudan Üniversitesi ve Şanghay Yapay Zeka Laboratuvarı'ndan Çinli araştırma ekibinin Nature dergisinde yayınlanan son yayını, potansiyel olarak ekonomik ve teknolojik bir dönüm noktasını, uzamsal temsil için bir "iPhone anı" olarak adlandırıyor.

Paradigma değişimi: "Yeni teknoloji 3D gözlükleri gereksiz kılıyor"

"EyeReal"ın ekonomik önemi, öncelikle 3B içeriğin görüntülenmesinde değil, aynı zamanda içeriğe dalmanın marjinal maliyetlerinin radikal bir şekilde azaltılmasında yatmaktadır. Önceki otostereoskopik sistemler (yani gözlüksüz 3B), son derece yüksek donanım gereksinimleri (CAPEX) ile karakterize ediliyordu. Sony Spatial Reality Display gibi sistemler, ışığı kırmak için panelde pahalı, mikroskobik olarak üretilmiş mercekli lensler kullanır. Bu lenslerin piksel matrisine fiziksel olarak mükemmel bir şekilde lamine edilmesi gerekir; bu da fabrikadaki verim oranını düşüren ve nihai fiyatı büyük ölçüde artıran oldukça karmaşık bir üretim aşamasıdır.

Burada açıklanan yaklaşım bu mantığı tersine çeviriyor: Pahalı özel optikler yerine, "ticari donanım", yani piyasada bulunan bileşenler kullanılıyor. Sistemin zekası fiziksel lensten algoritmaya geçiyor. Sistem, ışık alanını tamamen optik ve dijital olarak modüle etmek için standart LCD panel yığınlarını (araştırma prototiplerinde genellikle üst üste bindirilmiş üç katman) kullanıyor.

Temel ekonomik prensip, donanımın bilgi işlemle ikame edilmesidir. Özel lensler için pahalı üretim hatlarına yatırım yapmak yerine, yük GPU'ya (grafik işleme birimi) ve yapay zeka modellerine kaydırılır. Hesaplama gücünün maliyeti (yapay zeka çağında Moore Yasası veya Huang Yasası'na göre), hassas optik üretim maliyetinden daha hızlı düşme eğiliminde olduğundan, bu yaklaşım uzun vadede deflasyonisttir. Tamamen fiziksel lens sistemleri için imkânsız olan kitle pazarına ölçeklenmeyi mümkün kılar.

Yapay zeka, her göz için ayrı bir görüntü hesaplar (görüntü sentezi) ve ışık alanını optimize ederek girişim desenlerini (moiré efektleri) ve gölgelenmeyi (sol ve sağ göz için görüntülerin üst üste gelmesi) ortadan kaldırır. Bu, 50 Hz'de gerçek zamanlı olarak gerçekleşir ve muazzam bir işlem gücü gerektirir, ancak son kullanıcı için fiziksel engeli önemli ölçüde azaltır.

Daha önce sınırlı olan seçenekler: Tarihsel miraslar ve "uzay bant genişliği" ikileminin üstesinden gelmek

Bu yeniliğin önemini anlamak için, önceki 3B ekranların temel ekonomik sorunu olan "Uzay Bant Genişliği Ürünü" (SBP) göz önünde bulundurulmalıdır. Ekran ekonomisinde bant genişliği (piksel sayısı) kıt bir kaynaktır.

Klasik otomultiskopik ekranlarda (Nintendo 3DS veya ilk Philips prototipleri gibi), ekranın mevcut çözünürlüğü lensler aracılığıyla farklı görüş açılarına bölünür. 10 perspektifi aynı anda görüntülemek üzere tasarlanmış bir 4K monitör, perspektif başına çözünürlüğün yalnızca küçük bir kısmını sunar. Sonuç, ekonomik açıdan cazip olmayan bir tercihtir: Kabul edilebilir bir keskinlik elde etmek için ya pikselli bir görüntü (düşük fayda) kabul edilir ya da son derece pahalı 8K veya 16K panellere (yüksek fiyat) ihtiyaç duyulur. Dahası, "en iyi nokta" - 3B efektinin çalıştığı alan - son derece dardı. Kullanıcı sadece birkaç santimetre yana kaysa bile görüntü bozulurdu.

Genellikle "kutsal kase" olarak adlandırılan holografik yaklaşımlar, ölçeklenebilirlik sorunları nedeniyle ekonomik olarak başarısızlığa uğrar. Gerçek holografi, nanometre aralığında (ışığın dalga boyuyla karşılaştırılabilir) piksel boyutlarına sahip ışık modülatörleri gerektirir. Bu tür ekranlar laboratuvarda posta pulu büyüklüğünde üretilebilir, ancak masaüstü boyutunda bir monitörün maliyeti milyonları bulur. Büyük yüzeylerde bu piksel yoğunluğunu ("verim") ekonomik olarak üretebilecek hiçbir endüstriyel süreç mevcut değildir.

Çinli araştırma grubu, bu SBP ikilemini dinamik optimizasyonla aşıyor. Uzaydaki tüm olası konumlar için ışık alanını aynı anda hesaplamak yerine (ki bu, orada kimse oturmadığı için işlem gücünün %99'unu boşa harcar), sistem gözleri takip eder ve yalnızca o konumda tam olarak ihtiyaç duyulan ışık alanını üretir. Ekonomik açıdan bakıldığında, bu, "ışık bilgisi" kaynağının verimliliğinde 10 ila 100 kat artış anlamına gelir. Sistem, "ihtiyaç anında" pikseller yerine "tam zamanında" pikseller sunar.

Danışmanlık firması gibi doğru Metaverse ajansını ve planlama ofisini bulun - Resim: Xpert.Digital

🗒️ Danışmanlık firması gibi doğru Metaverse ajansını ve planlama ofisini bulun - danışmanlık ve planlama için en iyi on ipucunu arayın ve arayın

Bununla ilgili daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz:

• Metaverse ve XR Uzmanları: Doğru iş ortaklarını bulun

Özel bir donanıma gerek yok: Uzmanlaşmış üretimin ayrıştırılması

"Özel donanım yok" ifadesi daha dikkatli değerlendirilmelidir. Daha doğru bir ifade şu olabilir: "Egzotik üretim teknolojisi yok." Nature araştırmasında açıklandığı gibi, sistem genellikle piyasada bulunan LCD panel yığınlarını kullanır. Bu paneller seri üretilir ve dünyanın lider LCD üreticisi Çin'de (toplamda 1.000'den fazla LCD üreticisi) son derece düşük fiyatlara satılır.

Ekonomik etkileri muazzam: Ekran üreticileri için giriş engelleri azalıyor. BOE veya TCL gibi şirketlerin artık lensleri cama yapıştırmak için yeni fabrikalar inşa etmesine gerek yok. Mevcut üretim hatlarını kullanıp panelleri yeni bir muhafazaya monte edebiliyorlar ("istifleme"). Değer yaratma bileşeni, donanım bileşeninden (panel) yazılım bileşenine (yapay zeka algoritması ve sürücüler) büyük ölçüde kayıyor.

Göz takibi artık bir meta. Basit web kameraları ve verimli sinir ağları, baş pozisyonlarını milisaniyeler içinde belirleyebiliyor. Ürünün sosyal kabulü için 100°'nin üzerinde bir görüş açısı hayati önem taşıyor. Eski ekranlar, kullanıcıları sabit bir duruşa ("baş-görüş" etkisi) zorluyordu. 100°'lik bir açı, masada doğal hareket kabiliyeti sağlıyordu.

Bu, salt eğlencenin ötesinde profesyonel uygulamalar için pazarın önünü açıyor:

1. Tıp: Cerrahlar, steril gözlük takmak zorunda kalmadan BT taramalarını üç boyutlu olarak görüntüleyebilirler.
2. CAD/Tasarım: Mühendisler, bileşenleri üç boyutlu olarak görebilirler; bu da 2B planları 3B nesneler olarak yorumlarken hata oranını azaltır (prototiplemede maliyet tasarrufu).
3. Uzaktan Çalışma: Gerçek derinliğe sahip görüntülü konferanslar ("telepresence"), beynin düz görüntülere göre uzamsal sinyalleri daha doğal bir şekilde işlemesi nedeniyle bilişsel yorgunluğu ("zoom yorgunluğu") azaltabilir.

Gizli maliyetler: enerji, hesaplama ve parlaklık tuzağı

Coşkuya rağmen, nesnel bir analiz olumsuz dışsallıkları ve gizli maliyetleri göz ardı edemez. "EyeReal" yaklaşımı donanım açısından satın almak daha ucuz olsa da, maliyetleri işletme giderlerine (OPEX) kaydırır.

Birincisi: Enerji verimsizliği.
Bu araştırma düzeneklerinin çoğunda olduğu gibi, birden fazla LCD panel üst üste yerleştirildiğinde, ışık geçirgenlikleri önemli ölçüde artar. Standart bir LCD genellikle arka ışık kaynağının yalnızca %5-10'unu iletir (polarize filtreler, renk filtreleri ve sıvı kristal matris nedeniyle). Bu tür üç panelin üst üste yerleştirilmesi, ışık geçirgenliğini binde birlik parçalara indirir. Parlak bir görüntü elde etmek için arka ışığın son derece yüksek yoğunlukta parlaması gerekir. Bu da güç tüketiminde büyük artışa ve önemli miktarda ısı oluşumuna yol açar. Bir "EyeReal" monitör, çalışma sırasında bir OLED ekranın kat kat fazla enerji tüketebilir. Artan enerji fiyatları ve katı AB eko-tasarım düzenlemelerinin olduğu bir çağda, bu durum önemli bir pazar engelidir.

İkincisi: "Gizli hesaplama vergisi."
"Standart bir monitör" vaadi, kaynak cihazın (PC) standarttan çok uzak olması gerektiği gerçeğini gizler. Gerçek zamanlı ışık alanı optimizasyonu için bir yapay zeka modelini aynı anda çalıştırırken 50 Hz'de Full HD olarak iki perspektif görüntülemek için güçlü bir özel grafik kartı (GPU) gerekir (NVIDIA RTX 4070 veya üzeri bir ekran kartıyla karşılaştırılabilir). Monitörün kendisi ucuz olsa da, gerekli iş istasyonu nedeniyle toplam sahip olma maliyeti önemli ölçüde artar. Bu durum şu anda pazarı pro-tüketiciler ve B2B müşterileriyle sınırlıyor; bu yapay zeka modelleri özel NPU'lar (Sinirsel İşlem Birimleri) kullanılarak daha verimli bir şekilde hesaplanana kadar ortalama dizüstü bilgisayar kullanıcısı dışarıda kalıyor.

Pazar stratejisi sınıflandırması: Ekosistemlerin çatışması

Uzamsal bilişimde hakimiyet mücadelesinin ortasındayız. Bir tarafta, izolasyon yoluyla tam bir etkileşime ("yüz bilişimi") odaklanan kulaklık üreticileri (Vision Pro ile Apple, Quest ile Meta) var. Diğer tarafta ise, giyilebilir cihazlar olmadan sosyal etkileşimi mümkün kılan EyeReal gibi teknolojiler var.

Ekonomik açıdan bakıldığında, ekran tabanlı yaklaşımın belirleyici bir avantajı var: düşük sürtünme maliyetleri. Bir başlık takmak bilinçli bir eylemdir ve genellikle rahatsız edici olarak algılanır. Ekran ise sadece "oradadır". Teknoloji anlatıldığı gibi kusursuz çalışırsa, başlıklar VR oyunları veya son derece özelleşmiş simülasyonlar için niş ürünler olarak kalırken, masaüstü iş istasyonları için standart haline gelebilir.

Çin, bu araştırmayla stratejik bir konumlanma sağlıyor. ABD (Silikon Vadisi) kulaklık pazarına ve işletim sistemlerine hakimken, Çin, üretim kapasitesi sayesinde halihazırda hegemonik bir konuma sahip olduğu ekran donanımının gelişimini hedefliyor. Bu teknoloji başarılı olursa, Çin'in "dünya atölyesi"nden "ekran teknolojisinde inovasyon lideri"ne dönüşümü pekişecektir.

Enerji tüketimi ve bilgi işlem gücü: EyeReal, darboğazlara rağmen ekranların geleceğidir

"EyeReal" teknik bir meraktan çok daha fazlası; hesaplamalı fotoğrafçılığın ekranlara uygulanışının gücünün bir kanıtı. Fiziksel karmaşıklığın yerini algoritmik zekâ aldığında, 3B görüntülemenin marjinal maliyeti teorik olarak standart bir monitör ve güçlü bir çipin maliyetine düşüyor.

Ancak riskler devam ediyor: Panel yığınlarının ışık emiliminden kaynaklanan yüksek enerji tüketimi ve doymak bilmez bilgi işlem gücü talebi, yeni darboğazlar. Ancak ekonomik açıdan bakıldığında, bu sorunlar çözülebilir (çipler daha verimli, LED'ler daha parlak hale geliyor), ancak lenslerin ve hologramların fiziksel sınırlamaları sabit kalıyor. Muhtemelen oturma odasında ani bir devrimin eşiğinde değiliz, daha ziyade profesyonel iş yerlerinde bir derinlik rönesansı yaşıyoruz. Holodeck hayali, yeni fizikle değil, gelişmiş matematikle bir adım daha yaklaşıyor.

☑️İş dilimiz İngilizce veya Almancadır

☑️ YENİ: Ulusal dilinizde yazışmalar!

Konrad Wolfenstein

Size ve ekibime kişisel danışman olarak hizmet etmekten mutluluk duyarım.

iletişim formunu doldurarak benimle iletişime geçebilir +49 89 89 674 804 (Münih) numaralı telefondan beni arayabilirsiniz . E-posta adresim: wolfenstein ∂ xpert.digital

Ortak projemizi sabırsızlıkla bekliyorum.

☑️ Strateji, danışmanlık, planlama ve uygulama konularında KOBİ desteği

☑️ Dijital stratejinin ve dijitalleşmenin oluşturulması veya yeniden düzenlenmesi

☑️ Uluslararası satış süreçlerinin genişletilmesi ve optimizasyonu

☑️ Küresel ve Dijital B2B ticaret platformları

☑️ Öncü İş Geliştirme / Pazarlama / Halkla İlişkiler / Fuarlar

Xpert.Digital'in kapsamlı bir hizmet paketinde sunduğu beş katlı uzmanlığından yararlanın | Ar-Ge, XR, PR ve Dijital Görünürlük Optimizasyonu - Görsel: Xpert.Digital

Xpert.Digital, çeşitli endüstriler hakkında derinlemesine bilgiye sahiptir. Bu, spesifik pazar segmentinizin gereksinimlerine ve zorluklarına tam olarak uyarlanmış, kişiye özel stratejiler geliştirmemize olanak tanır. Pazar trendlerini sürekli analiz ederek ve sektördeki gelişmeleri takip ederek öngörüyle hareket edebilir ve yenilikçi çözümler sunabiliriz. Deneyim ve bilginin birleşimi sayesinde katma değer üretiyor ve müşterilerimize belirleyici bir rekabet avantajı sağlıyoruz.

Bununla ilgili daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz:

• Xpert.Digital'in 5 kat uzmanlığını tek bir pakette kullanın - ayda yalnızca 500 €'dan başlayan fiyatlarla