Rubriigi toob sinuni  Sponsor

Hologrammid tulevad tubadesse ja aitavad arstidel operatsioone planeerida

holovect.png

Ilmselt oleme praeguseks me kõik kuulnud hologrammidest. Praeguseks on need läbi käinud juba väga paljudest ulme- ja tulevikuteemalistest filmidest viimase 50 aasta jooksul. Kuulsad filmid nagu Star Wars või Star Trek on kasutanud hologrammtehnoloogiat ning teinud tehnoloogiast huvitava eesmärgi, mille poole püüelda.

Kuvatõmmis

Siiski on hologrammtehnoloogia praeguse seisuga veel üsnagi algelises staadiumis ning on palju takistusi, mis tuleb ületada enne, kui saame kasutada sarnaseid tehnoloogiaid nagu oleme näinud ulmefilmides.

Kuidas hologramm tekib?

Väga lühidalt kokku võttes on hologramm laserivalguse abil tekitatud kolmemõõtmeline kujutis.

Füüsikalise ning keemilise poole pealt on hologramm foto. Siiski eristab hologrammi tavapärasest fotost nii selle loomise protsess kui ka loomulikult lõpptulemus. Tavafoto pildistamisel juhitakse objektilt peegelduvad valguskiired fotoaparaadi objektiivi abil sensorile (või vanasti filmilindile) ning sellest tasapinnaline foto.

Hologrammi pildistamisel jäädvustatakse erinevalt tavalisest fotost mitte eseme kujutis, vaid sellelt lähtuv valguslaine. Seda võimaldab teha laserivalgus, mille puhul salvestatakse kogu objektilt tuleb valgusväli.

Foto: Bob Mellish

Sellisel moel tekivad hologrammfotod ehk liikumatud pildid, mida on võimalik vaadelda 3D objektidena eri nurkade alt.

Liikuva hologrammi loomiseks on tehnoogia, mis suudab laserivalguse abil liikuva pildid otse õhku. See erineb hologrammfotodest selle poolest, et hologrammi loomiseks ei ole tarvis seda kõigepealt mõne materjali peale jäädvustada ning töödelda, vaid hologramm on võimalik valmis teha arvutis tarkvara abil ning see seejärel lihtsalt õhku kujutada.

Hiljuti kirjutasime sellisest tehnoloogiast ka Geeniuses ning sellega tegeleb Holovecti nimeline firma, kes sai ka hiljuti kokku enda ühisrahastuse projekti jaoks vajaliku summa ühisrahastuskeskkonnas Kickstarter. Ettevõtte ise nendib, et tegu pole siiski tehniliselt päris hologrammiga, vaid volumeetrilise vektor pildiga.

Hologrammi tavalisse õhku kujutamine on keeruline seetõttu, et õhk paneb sellesse suunatud valguskiired erinevalt käituma, seega stabiilse kujutise loomine on keeruline. Holovecti tehnoloogias on aga kasutatud lahendust, mis laseb seadmel kontrollida väikest osa õhust, mille sisse seejärel suunatakse laserid ning tekib hologramm.

Miks see homme oluline on?

Esiteks seetõttu, et 3D-ekraanide masskasutusse toomine ei ole kõige paremini õnnestunud ning ei ole ka inimese silmadele loomulik. Seda seetõttu, et inimesed silmad fokuseerivad end objekti vaatlemisel mingile kindlale punktile. 3D teler näiteks loob inimesele justkui ruumilise pildi, kuid inimese silmad on siiski fokuseeritud ekraanile. See on omakorda silmadele koormav ning ei ole silmade seisukohast loomulik.

Kui aga tulevikus on võimalik valmis saada korralikud hologramm-kuvarid, siis aitaksid hologrammid antud probleemi lahendada. Seda seetõttu, et hologramm ei tekita inimesele illusiooni 3D objektist, vaid loobki reaalsesse ruumi 3D kujutise, mida inimesel on võimalik eri nurkade alt vaadelda. Näiteks järgnevas videos võime näha laserite abil loodud hologramm-mõõka.

Teine koht, kus hologrammid ning eriti just hologramm-kuvarid võiksid kasulikud olla, on asjade visualiseerimine. Võtame näiteks 3D mudelid: hologramm-kuvari abil oleks teoorias võimalik luua kujutis 3D-mudelist enne selle välja printimist. See lubab objekti enne selle valmistamist vaadelda ning vajadusel parandada ning seda kõike ilma reaalseid materjale kasutamata ning pikka printimisprotsessi läbimata.

Ilmselt leiaks hologramm-kuvarid erinevaid võimalusi ka näiteks suhtluse, mängude ja meelelahutuse rakenduses.

Kui kaugel asjad täna on?

Praeguse seisuga on hologrammtehnoloogia olemas, kuid mitte väga arenenud. Lisaks oleneb ka sellest, kuidas võtta. Sisuliselt ei ole hologrammide juures midagi uut ning selle leiutajaks peetakse juba 20. sajandi keskpaigas tegutsenud ungari füüsikut Dennis Gabori.

Kuid selline hologrammtehnoloogia, mida käsitlesime üleval, on veel väga uus ning mitte väga arenenud.

Näiteks eelpool mainitud Holovect on alles maailma esimene hologramm-kuvar ning nagu ka videost võib näha, siis pole tegu kaugeltki päris maailmas eksisteerivat objekti meenutava hologrammiga. Pigem on see väike värelev objekt, kus on selge, et tegu pole reaalse asjaga. Selle põhiliseks põhjuseks võib pidada tänapäeva seadmete võimekust.

Tüüpiline hologramm sisaldab tohutus koguses informatsiooni. Näiteks tõelise hologramm-kuvari loomiseks peaks see olema võimeline kuvama ligikaudu miljon triljonit pikslit, et saavutada tõeline ning terav 3D pilt. Kui seda peaks veel tegema tavapärase kaadrisagedusega 30 kaadrit sekundis siis on selge, et tegu on meeletu koguse andmetega. Seega kui võtta arvesse, et praeguse seisuga hakkavad üsna heaks saama 4K telerid, mille ekraan suudab kuvada 10 miljonit pikslit siis on selge, et miljonist triljonist on asi veel päris kaugel.

Samas on ettevõtteid, kes proovivad teistsuguseid lahendusi nagu näiteks Microsoft. Nende hiljuti välja toodud Hololens prillid ei ürita kuvada hologrammi lahtisesse ruumi, vaid kuvavad hoopis sellest ruumilise pildi kasutaja silme ette. Potentsiaali on tehnoloogial palju.

Hea näide sellest on ka meie hiljutine Hololensi proov, kus seadmega loodi vaatajate ette pilt organist, mis võiks näiteks tulevikus aidata arstidel edukat lõikust planeerida. Siiski on Hololensi puhul tegu maailma esimese omataolise seadmega ning praegu piirab tehnoloogiat näiteks kitsas vaateväli, mis ei ole samasugune nagu tavalise inimese vaateväli.

Tanel Meos

Siiski kindel on see, et huvitavat hologramm-tehnoloogiat on juba täna olemas ning see toimib, vaja on seda lihtsalt edasi arendada.

Kas Eesti ka selles asjas kaasa räägib?

Põhiline tegija antud vallas võiks olla Eesti ettevõte FrostFX, mis tegeleb suures osas erinevate saadete, filmide ja muu jaoks visuaalsete eriefektide loomisega. Näiteks aitas ettevõte eelmisel aastal hologrammideks muuta ETV tuntud saatejuhid ETV 60-nda sünnipäeva puhul.

Sama ettevõte aitas ka motion capture tehnoloogiat kasutades kevadel toimunud Eesti Laulu konkursil lavale tuua virtuaalse Kristel Aaslaiu. Kuigi mitmed pealkirjad väitsid, et Kristel Aaslaid tuleb Eesti Laulu konkursil lavale hologrammina, siis nii see päris ei olnud, kuna laval ei olnud siiski tegu hologrammiga, vaid stuudios üles võetud Kristel Aaslaiu liikumine oli lihtsalt arvutitarkvara abil pandud virtuaalsesse keskkonda ning videot näidati inimestele lihtsalt ekraani pealt.

Kindlasti on hologrammide näol teha huvitava tehnoloogiaga ning loodetavasti aitab tehnika edasine areng Hololensi ja Holovecti taolised lahendused ka tulevikus suuremate hulkade inimesteni tuua.

 

Avafoto: Holovect