Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów '3d' .
Znaleziono 23 wyników
-
W laboratoriach IBM-a w Zurichu trwają prace nad układem scalonym, który wykorzystuje płyn do pracy oraz chłodzenia. Ludzki mózg jest 10 000 razy gęściej upakowany i wydajny niż jakikolwiek współczesny komputer. Jest to możliwe dzięki temu, iż wykorzystuje jedną, niezwykle efektywną, sieć połączeń kapilarnych i krwionośnych, które jednocześnie odbierają ciepło i transportują energię - mówi Bruno Michel, który kieruje pracami zespołu badawczego. Jeśli IBM-owi uda się osiągnąć założony cel to pewnego dnia takie maszyny jak superkomputer Watson uda się zamknąć w kieszonkowym urządzeniu przenośnym. Michel i jego zespół chcą zbudować trójwymiarowy układ scalony składający się z tysięcy kości ułożonych jedna na drugiej. Pomiędzy każdymi dwoma kośćmi ma znaleźć się para struktur wypełnionych płynem. Jedna z tych sieci będzie zawierała naładowany płyn, zapewniający układowi zasilanie, druga zaś będzie odpowiedzialna za odprowadzanie tego płynu gdy już przekaże on swój ładunek i odbierze ciepło z układu. Wykorzystanie płynów do chłodzenia układów 3D nie jest niczym nowym. Niezwykłym pomysłem badaczy z IBM-a jest użycie tego samego płynu do zasilania układów. Do zwiększenia wydajności maszyn HPC (high performance computing) koniecznie jest umieszczanie układów bliżej siebie. Ale zasilanie ich za pomocą płynu to niebadany dotychczas obszar. Nie wykracza to całkowicie poza wyobraźnię. Nie widzę powodów, dla których nie miałoby to działać, ale nikt nigdy czegoś takiego nie próbował - mówi Mark Zwolinski z University of Southampton. Superkomputer Watson wymaga do pracy 85 kilowatów i jest 10-krotnie większy od dużej lodówki. Michel uważa, że wykorzystanie płynu do chłodzenia i zasilania pozwoli na znaczące zredukowanie poboru mocy i zmniejszenie wielkości urządzenia. Uczeni z IBM-a chcą pokazać prototyp swojego układu już w 2014 roku. Jeśli im się to uda, Watson zagości w naszych kieszeniach.
-
Największe na świecie muzeum i instytucja badawcza - Smithsonian Institution - chce ułatwić dostęp do swych niezwykle bogatych zbiorów. W skład kolekcji Smithsonian wchodzi... 137 milionów przedmiotów. Jednak powierzchnia wystawiennicza instytucji pozwala na jednoczesne zaprezentowanie jedynie 2% z nich. Smithsonian chce wykonać trójwymiarowe modele swoich zabytków i udostępnić je badaczom, szkołom czy muzeom na całym świecie. Wszystko rozpoczęło się od stworzenia repliki popiersia Thomasa Jeffersona. Jak twierdzą przedstawiciele muzeum, jest to największa na świecie trówymiarowa replika zabytku spełniająca standardy muzealne. Dotychczas takie kopie tworzono ręcznie z różnych materiałów. Wraz z rozwojem techniki możliwe stało się wykorzystanie trójwymiarowych drukarek, które, w połączeniu ze specjalnymi skanerami odtwarzają obiekty z dokładnością liczoną w mikrometrach. Popiersie Jeffersona to dokładna kopia posągu z Monticello. Zostało ono wykonane na potrzeby wystawy „Niewolnictwo w Monticello Jeffersona: paradoks wolności“. Replikę stworzyli Adam Metallo i Vince Rossi przy użyciu wartego 100 000 skanera laserowego Minolty. Koordynowali oni prace firm Studio EIS, które odpowiadało za zdigitalizowanie statuy polityka, oraz RedEye on Demand, które zajęło się drukowaniem. Teraz Metallo i Rossi wpadli na pomysł wykorzystania tańszych urządzeń, jak aparaty cyfrowe i dostępne w chmurach obliczeniowych oprogramowanie do digitalizacji, by stworzyć cyfrowe trójwymiarowe archiwum Smithsonian. Potrzebują jednak pomocy większej liczby firm zajmujących się tworzeniem samych wydruków. Z jednej strony chcieliby zeskanować jak najwięcej obiektów, z drugiej - obecnie pracują we dwójkę, muszą zatem dobrze zastanawiać się, jakie przedmioty wybrać. Ponadto, jak mówi Rossi, chcą być pewni, że tworzone przez nich dane cyfrowe będą dostępne również i za kilkadziesiąt lat. Ma on jednak nadzieję, że nie będzie z tym większego problemu. Modele 3D to tekstowy opis milionów punktów z jakich się składają. Odczytanie i ewentualna konwersja takich danych nie powinna zatem nastręczać trudności przyszłym pokoleniom. Jak na razie obaj specjaliści są w stanie zdigitalizować kilkadziesiąt przedmiotów rocznie. Część z nich zostanie wydrukowana, reszta będzie dostępna w formie cyfrowej. Metallo nie wyklucza, że wydrukowane obiekty będą wypożyczane przez Smithsonian. Jednak prawdziwy postęp dokona się wówczas, gdy trójwymiarowe drukarki staną się szeroko dostępne i każde zainteresowana instytucja będzie mogła pobrać z internetu trójwymiarowy model zabytku i wydrukować go na swoje potrzeby.
-
Tim Sweeney, założyciel firmy Epic Games stwierdził podczas zakończonej właśnie konferencji DICE Summit, jeszcze za naszego życia doczekamy fotorealistycznych gier 3D renderowanych w czasie rzeczywistym. Sweeney zauważył, że każde kolejne udoskonalenie techniczne pojawiające się w grach od Ponga po Crisis wiedzie nas ku takim właśnie grom. Granicę fotorealizmu wyznaczają możliwości ludzkiego oka. Organ ten jest w stanie przetworzyć 30-megapikselowy obraz z prędkością około 70 klatek na sekundę. Zdaniem Sweeneya, żeby oddać wszelkie subtelności obrazu, gry światła, interakcje poszczególnych elementów wirtualnego świata, by stworzyć w czasie rzeczywistym fotorealistyczną trójwymiarową scenę potrzebna jest moc obliczeniowa rzędu 5000 teraflopsów. Tymczasem obecnie najbardziej wydajne karty graficzne oferują 2,5 teraflopsa. Przepaść jest ogromna, jednak wystarczy uświadomić sobie, że w 1993 roku gdy na rynek trafiła gra Doom, wiele osób nie mogło z niej skorzystać, gdyż wymagała ona od karty graficznej mocy rzędu 10 megaflopsów. Różnica pomiędzy wydajnością ówczesnych kart graficznych, a kart używanych obecnie, jest zatem znacznie większa, niż pomiędzy dzisiejszymi kartami, a urządzeniami, jakich będziemy potrzebowali w przyszłości. Oczywiście moc obliczeniowa to nie wszystko. Wciąż bowiem nie istnieją algorytmy, które pozwoliłyby na realistyczne odwzorowanie wielu elementów. Specjaliści potrafią stworzyć realistyczny model skóry, dymu czy wody, jednak wciąż poza naszymi możliwościami jest stworzenie dokładnych modeli ludzkiego ruchu czy mowy. Nie mamy algorytmów, więc nawet gdybyśmy już dzisiaj dysponowali doskonałym komputerem ograniczałaby nas nie jego moc obliczeniowa, a nasze umiejętności tworzenia algorytmów - mówi Sweeney.
-
Eksperci z pekińskich laboratoriów Microsoftu opracowali nową technikę modelowania trójwymiarowego. Skupili się przy tym na ludzkiej twarzy i udało im się opracować sposób na niezwykle dokładne jej odwzorowanie. Ekspertom udało się połączyć trójwymiarowy skan twarzy z wideo. Najpierw interesująca nas twarz jest skanowana i filmowana pod różnymi kątami. Obraz tworzony jest podczas gdy wykonywane są różne miny, a system jest na tyle dokładny, że odwzorowuje każde mrugnięcie oka i każdą zmarszczkę. Pozwala też np. na dodanie do twarzy blizn, „wykrzywienie" nosa tak, jakby był złamany, czy nałożenie na twarz maski. Prawdopodobnie Microsoft wykorzysta swój wynalazek do rozszerzenia możliwości konsoli Xbox i Kinecta. Dzięki temu użytkownik będzie mógł np. nadać ulubionemu bohaterowi gry swoją twarz. System Microsoft ma zostać zaprezentowany podczas konferencji SIGGRAPH.
-
Naukowcy wykazali, że trójwymiarowe modele, uzyskiwane dzięki połączeniu skanów pacjenta z tomografii komputerowej oraz technologii druku 3D, są użyteczne w planowaniu operacji neurologicznych. Radiolodzy mogą szybko i dość tanio przekształcić zdjęcia o bardzo wysokiej rozdzielczości w utwardzone trójwymiarowe modele. Do tego celu doskonale nadają się kolorowe drukarki 3D, stosowane dotąd w architekturze czy inżynierii. Specjaliści podkreślają, że modele 3D pozwalają zidentyfikować wady, których nie widać na modelach 2D. Wdrażamy metodę, która ma wiele zastosowań w innych dziedzinach życia, by wspomóc chirurgów w planowaniu operacji na skomplikowanych anatomicznie strukturach i złożonych patologiach, a także by ułatwić komunikację z pacjentami i ich rodzinami. [...] Radiolodzy mogą skorzystać z wyposażenia biura architekta lub fabryki, używając druku 3D do uzyskania prototypów prawie wszystkiego, co zmieściłoby się w pudełku po butach – wyjaśnia dr Michelle Yoshida. Yoshida jest jednym z autorów wystawy, którą będą mogli podziwiać uczestnicy dorocznej konferencji American Roentgen Ray Society.
-
Kurczęta wolą figury możliwe od niemożliwych
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Włoscy naukowcy wykazali, że mózg kręgowców jest najprawdopodobniej biologicznie predysponowany do rozumienia trójwymiarowego świata. Nie jest to więc kwestia doświadczenia, lecz genów. Zespół Giorgia Vallortigary z Uniwersytetu w Trydencie wykazał bowiem, że nowo narodzone kurczęta wolą figury możliwe od niemożliwych. Czteromiesięczne niemowlęta potrafią zintegrować wskazówki z dwuwymiarowych obrazów i stwierdzić, który z nich jest możliwy, a który nie. Dotąd naukowcy nie mieli jednak pojęcia, czy wnioskowanie o 3D z 2D to kwestia doświadczenia, czy też w grę wchodzą raczej mechanizmy wrodzone. W swoim dobrze zaplanowanym eksperymencie Włosi postanowili to rozstrzygnąć, dlatego przed dobę trzymali 66 kurcząt w kompletnych ciemnościach. W ten sposób upewnili się, że nie nabywają one żadnych doświadczeń. Następnego dnia ptaki ustawiono z jednej strony pomieszczenia, a z drugiej zamontowano plansze z dwiema siatkami brył: konturem sześcianu oraz zbliżonej do niego figury niemożliwej (sześcianu Eschera), gdzie wierzchołki przedniej i tylnej ścianki nieprawdopodobnie się na siebie nakładały. Okazało się, że aż 2/3 kurcząt zbliżało się do sześcianu. Artykuł ze szczegółowymi wynikami ukazał się w piśmie Biology Letters. -
Po raz pierwszy w historii nauki nie trzeba chemicznie utrwalać, barwić ani preparować komórek, by móc je zbadać. Dzięki rentgenowskiemu mikroskopowi nanotomograficznemu, najnowszemu wynalazkowi specjalistów z Centrum Helmholtza w Berlinie (Helmholtz-Zentrum Berlin, HZB), da się analizować całe żywe komórki w ich naturalnym środowisku. Zostają one szybko zamrożone, a akademicy zyskują trójwymiarowy obraz najmniejszych nawet elementów strukturalnych ssaczych komórek. Nowy mikroskop w jednym etapie zapewnia obraz 3D całej komórki. Daje mu to sporą przewagę nad mikroskopem elektronowym, w przypadku którego trójwymiarowy obraz uzyskuje się dopiero po zestawieniu wielu cienkich przekrojów. Proces rekonstruowania w ten sposób pojedynczej komórki może zająć tygodnie. Co więcej, w odróżnieniu od mikroskopów fluorescencyjnych, gdzie by zobaczyć jakąś strukturę, korzysta się z tzw. fluoroforów, czyli substancji chemicznych fluoryzujących po wzbudzeniu światłem o określonej długości, tutaj nie trzeba używać żadnych znaczników. Mikroskop berlińczyków bazuje na naturalnym kontraście między materiałem organicznym a wodą. Zespół doktora Gerda Schneidera z Instytutu Tkanek Miękkich i Materiałów Funkcjonalnych współpracował z naukowcami z amerykańskiego National Cancer Institute. Akademicy uzyskali trójwymiarowy obraz komórek mysiego gruczolakoraka. Ujrzeli obie błony otoczki jądrowej, pory jądrowe, liczne wgłębienia błony wewnętrznej mitochondrium oraz wtręty (inkluzje) komórkowe w różnych organellach komórkowych, np. lizosomach. Nietrudno się domyślić, że dysponowanie tak szczegółowym obrazem pomoże w wyjaśnieniu wielu procesów, m.in. sposobu wnikania wirusów i nanocząstek do komórki lub jądra. Między innymi w wyniku zastosowania specjalnych soczewek, rentgenowski mikroskop nanotomograficzny gwarantuje zdolność rozdzielczą rzędu 30 nanometrów; dla porównania 10 nanometrów to 1/10 średnicy ludzkiego włosa. Podczas testów z wykorzystaniem synchrotronu BESSY II z HZB niemiecko-amerykański zespół oświetlał obiekty światłem o częściowej koherencji czasowej (w takim przypadku relatywne fazy dwóch fal elektromagnetycznych podlegają losowym fluktuacjom, ale nie są one na tyle duże, by fale stały się zupełnie niespójne). Obraz uzyskiwany za pomocą światła o częściowej koherencji zapewnia znacznie większy kontrast niż obraz generowany przy użyciu światła niespójnego (niekoherentnego). Nowa mikroskopia rentgenowska pozwala na pozostawienie wokół próbki szerszego marginesu, co daje lepszy ogląd przestrzenny. Wcześniej był on ograniczony ze względu na wymogi układu oświetleniowego. Początkowo specjalna przysłona wyłapywała z monochromatycznego promieniowania rentgenowskiego fale o określonej długości. Niestety, musiała się ona znajdować tak blisko próbki, że nie dało się nią poruszać. Naukowcy opracowali jednak specjalny kondensator, który zbiera monochromatyczne światło i bezpośrednio oświetla obiekt. Dzięki temu próbkę można obracać w zakresie 158 stopni. Mamy tu więc chyba do czynienia z twórczym rozwinięciem metody PIXE, w ramach której analizuje się widmo promieniowania rentgenowskiego, emitowanego przez materiał bombardowany wiązką naładowanych cząstek z akceleratora (tutaj synchrotronu).
-
Jak skłonić kierowców, by zwolnili? Można ustawiać znaki lub montować progi zwalniające, ale na jednej z ulic Dystryktu Zachodniego Vancouver wzięto się na zupełnie inny sposób – wykorzystano trójwymiarowe złudzenie optyczne dziewczynki wybiegającej na jezdnię za piłką. Obraz zacznie się pokazywać już 7 września. Za pomysłem stoją BCAA Traffic Safety Foundation i grupa Preventable, które nawiązały współpracę z lokalnymi władzami. Powinniśmy się spodziewać niespodziewanego, ponieważ wydarzyć i pojawić się może praktycznie wszystko, bez względu na to, czy jest to złudzenie optyczne na drodze, żywe dziecko czy pies przebiegający przed samochodem – podkreśla David Dunne z pierwszej z wymienionych organizacji. Koszt uruchomienia i obsługi złudzenia to 15 tys. dolarów. Przez tydzień będzie się ono wyświetlać w pobliżu szkoły podstawowej. Z daleka kierowcy będą widzieć plamę, która w odległości 30 m stanie się już wyraźną dziewczynką z piłką. Jak tłumaczy Dunne, z chodnika wynurzy się dziecko, chowające się w nim ponownie w miarę zbliżania. Akcję rozpoczęto właśnie teraz, gdyż w okresie powrotu do szkoły (we wrześniu i październiku) w Kanadzie najczęściej dochodzi do wypadków śmiertelnych z udziałem dzieci. Niestety, najgorszymi piratami bywają ponoć sami rodzice, którzy przekraczają dozwoloną prędkość, zawracają i rozmawiają w czasie jazdy przez telefon komórkowy. Przedstawiciel dystryktu podkreśla, że kierowcy będą mieli szansę w porę wyhamować, widząc małą dziewczynkę, jeśli dostosują się do obowiązującego koło podstawówki ograniczenia prędkości do 30 km/h.
-
W microsoftowym Applied Science Lab trwają prace nad wyświetlaczem, który nie tylko pozwala wielu osobom oglądać jednocześnie różne obrazy, ale pokazuje je w trzech wymiarach i to bez konieczności noszenia specjalnych okularów. Technologia, nazwana roboczo Wedge, ma w założeniu umożliwić np. wykorzystanie jednego telewizora do oglądania kilku programów na pełnym ekranie czy użycie jednego monitora do gry w trybie "multiplayer" bez konieczności dzielenia ekranu na części. Głównym elementem nowej technologii jest plastikowa płyta o grubości około centymetra, którą zaprojektowano tak, by działała jak płaska soczewka. Jeśli teraz przy jednej z krawędzi umieścimy serię komputerowo sterowanych diod LED, to będziemy mogli kierować światło przez płytę tak, by padało w różnych kierunkach. Całość, znajdującą się za wyświetlaczem ciekłokrystalicznym, połączono z czujnikiem 3D i kamerą, która śledzi ludzi znajdujących się przed wyświetlaczem i pilnuje, by do każdego z nich docierał odpowiedni obraz. Dzięki komputerowemu sterowaniu diodami obraz trafia do odpowiedniego odbiorcy nawet wówczas, gdy się on przemieszcza. Jakby jeszcze tego było mało Wedge zostało wyposażone w oprogramowanie do rozpoznawania twarzy, które jest w stanie określić położenie oczu każdej z osób. System może więc wyświetlić różny obraz dla prawego i lewego oka, tworząc wrażenie 3D bez konieczności zakładania specjalnych okularów. Dwa tygodnie temu Nintendo pokazało system 3DS, który również zapewnia trójwymiarowy obraz bez wkładania okularów. Jednak użytkownik tego systemu może zobaczyć obraz 3D tylko z określonej pozycji. Technologia Microsoftu pozwala widzieć go niezależnie od położenia oczu względem wyświetlacza. Dziennikarz Seattle Post Intelligencera, który był w laboratoriach Microsoftu i oglądał nową technologię zapewnia, że wszystkie pokazane mu prototypy działały. Zauważa jednak, że nawet Stevie Bathiche, kierownik zespołu badawczego, nie jest w stanie powiedzieć, kiedy nowa technologia może trafić na rynek. Na pewno nie stanie się to w najbliższym czasie, ale zaawansowanie projektu daje nadzieję, że nie będziemy musieli czekać wielu lat. Obecnie eksperci pracują przede wszystkim poprawą jakości obrazu. Współczesne wyświetlacze zawiesiły poprzeczkę bardzo wysoko. Jesteśmy w stanie uzyskać taką jakość, jednak będzie to wymagało od nas wiele wysiłku - mówi Bathiche. Kolejny problem to waga plastikowej płytki. Jest ona na tyle ciężka, że wyświetlacze o dużych przekątnych mogłyby ważyć około 50 kilogramów. Dlatego też trwają prace nad zmniejszeniem jej grubości. Osoby pracujące nad Wedge trafiły do Microsoftu w 2007 roku, gdy koncern kupił firmę CamFPD założoną przez pracowników Cambridge University. Pomysłodawcą Wedge jest Adrian Travis wykładowca tego uniwersytetu i były dziekan ds. studenckich. Do pracy nad oprogramowaniem Wedge zaprzęgnięto Moshe Lutza, który wcześniej pracował nad wieloma wersjami Microsoft Office.
-
Miłośników filmów czy programów telewizyjnych w trójwymiarze nie brakuje, o czym mogą choćby świadczyć tłumy w kinach czy zainteresowanie cyfrową technologią 3D na targach CES w Las Vegas. Okuliści przestrzegają jednak, że u niektórych ludzi z chorobami oczu przedłużony kontakt z nagraniem 3D może powodować ból głowy. Wiele osób ma lekkie problemy z oczami, np. niewielką nierównowagę mięśni, z którymi w normalnych okolicznościach mózg radzi sobie naturalnie. Film 3D jest jednak zupełnie nowym doświadczeniem. Przekłada się to na intensywniejszy wysiłek umysłowy, co zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia bólu głowy – tłumaczy dr Michael Rosenberg z Northwestern University. Zwykle każde oko widzi obiekty pod nieco innym kątem, co po przetworzeniu danych przez mózg daje wrażenie głębi. Iluzja, że widzi się film w trójwymiarze, jest uzyskiwana nieco inaczej, a różnica w kalibracji oczu z mózgiem sprawia, że jeśli czyjś narząd wzroku od początku słabiej radzi sobie z tym zadaniem, trzeba wzmóc wysiłki. Dr John Hagan, członek Amerykańskiej Akademii Oftalmologii, podkreśla, że pewne osoby, które mają problemy z mięśniami ocznymi, co wiąże się z tym, że gałki oczne nie są skierowane w tym samym kierunku, w ogóle nie widzą w trójwymiarze lub stanowi to dla nich spore wyzwanie. Specjaliści podkreślają, że nie ma badań, w ramach których sprawdzano by, jak częsty jest ból głowy po filmach 3D. Rick Heineman, rzecznik firmy RealD, dostarczającej sprzęt 3D do amerykańskich kin, podkreśla, że technologia nigdy nie przyjęła się właśnie głównie z powodu bólów głowy i mdłości. Na początku posługiwano się dwoma projektorami: jednym wyświetlającym obraz dla prawego i drugim dla lewego oka. Okulary 3D pozwalały każdej gałce widzieć przeznaczony dla niej obraz. Heineman wyjaśnia, że często u kinomanów pojawiał się ból głowy, bo projektory nie były dokładnie zsynchronizowane. Obecnie RealD wykorzystuje pojedynczy cyfrowy projektor, który 144 razy na sekundę przełącza się między obrazem dla lewego i prawego oka.
-
Ramesh Raskar, Matthew Hirsch i Henry Holtzman z Massachusetts Institute of Technology Media Lab oraz Douglas Lanman z Brown University stworzyli wyświetlacz LCD, który "widzi" w trzech wymiarach to, co dzieje się przed nim. Urządzenie BiDi (bi-directional) pozwala użytkownikowi na manipulowanie wyświetlanymi obiektami za pomocą ruchów rąk. Co więcej, BiDi potrafi działać też jak trójwymiarowy skaner. Wystarczy umieścić przedmiot przed ekranem i go obracać, by wyświetlacz stworzył jego obraz. Uczeni wykorzystali w tym celu właściwości samego panelu LCD. Jasność każdego z pikseli jest kontrolowana przez ciekłe kryształy, które przepuszczają odpowiednią ilość światła z lamp podświetlających ekran. Pomysłodawcy BiDi wykorzystali to do kontrolowania światła zmierzającego w odwrotnym kierunku, od strony użytkownika do wyświetlacza. Podczas "obserwacji" otoczenia większość pikseli staje się czarnych. Ciekłe kryształy działają wówczas jak soczewki, a całość przypomina technikę fotografii otworkowej. Obraz zostaje skupiony na cienkim materiale umieszczonym kilka centymetrów za wyświetlaczem LCD, gdzie jest wykrywany przez kamerę znajdującą się wewnątrz BiDi. Przełączanie kryształów pomiędzy stanem wyświetlania obrazu a "obserwacji' otoczenia odbywa się wielokrotnie w ciągu sekundy. Zachodzi na tyle szybko, że użytkownik nie zdaje sobie z tego procesu sprawy. Trójwymiarowy obraz uzyskiwany jest dzięki temu, że soczewki z kryształów tworzone są w różnych miejscach na ekranie, a więc każda z nich przekazuje nieco inny obraz. Z nich tworzy się pary obrazów stereoskopowych, a następnie przeprowadza odpowiednie obliczenia pokazujące, jak daleko od wyświetlacza znajduje się dany obiekt. Tworzymy liczne obrazy. Każdy z nich jest skupiony na innym planie znajdującym się, powiedzmy, 50 centymetrów przed wyświetlaczem. W efekcie uzyskujemy zamazane obrazy, z wyjątkiem jednego, który został dokładnie skupiony na obiekcie, np. na prawej dłoni - mówi Lanman. Później, korzystając z takich informacji, tworzona jest trójwymiarowa mapa dłoni, co umożliwia śledzenie gestów i wykorzystanie ich do manipulowania obiektami na wyświetlaczu. Wszystkie obliczenia przeprowadzane są w czasie rzeczywistym. BiDi ma zostać zaprezentowany jeszcze w bieżącym tygodniu, podczas konferencji SiggraphAsia.
-
Badacze z Uniwersytetu Harvarda twierdzą, że ułożone w stosy krążki papieru – nasączone żelem z zawieszonymi w nim komórkami – pozwolą lepiej zrozumieć, jak guzy i uszkodzona tkanka serca reagują na leki (Proceedings of the National Academy of Sciences). Chemik George Whitesides i jego zespół podkreślają, że ich zdaniem, metoda umożliwia też precyzyjniejsze dostosowanie terapii do pacjenta. Zazwyczaj komórki hoduje się na płaskich szalkach Petriego, co jak łatwo się domyślić, nie pozwala odzwierciedlić, jak są one ułożone w przestrzeni, czyli w ludzkim ciele. W zwykłych warunkach mamy do czynienia z gradientem stężeń, tzn. im dalej dana komórka znajduje się od głównego naczynia krwionośnego, tym mniej tlenu i składników odżywczych otrzymuje. W kulturach 2D nie ma tego zjawiska. Istnieje już trochę metod trójwymiarowej hodowli komórkowej, np. zaopatrzone w pułapki o kształcie litery U urządzenie Włochów z Istituto Superiore di Sanità, ale w większości przypadków są one czasochłonne i niezbyt dokładne. Specjaliści podkreślają, że po zakończeniu wzrostu trzeba hodowle np. pociąć, by określić ich wewnętrzną strukturę. To nie tylko zabija niektóre komórki, ale i jest wyjątkowo trudne. Co zatem zaproponowali Amerykanie? Wtryskiwali na jałową bibułę chromatograficzną żel z komórkami, m.in. komórkami ludzkiego nowotworu płuc, ludzkimi fibroblastami i mysimi komórkami odpornościowymi. Gdy wsiąkał on w papier, układano na sobie kolejne krążki - w sumie 8. Następnie podwieszano je w bogatym w tlen i składniki odżywcze bulionie (pożywce). Chcąc zobaczyć, co działo się z komórkami, wystarczyło rozdzielić bibuły. Wstępne oględziny wykazały, że te zlokalizowane w pobliżu centrum były dobrze odżywione, podczas gdy u tych z obwodu pojawiły się symptomy "wygłodzenia". Whitesides uważa, że papierowy model pozwoli badać choroby i stany związane z niedoborem tlenu bądź składników odżywczych, a więc np. tkanki serca po zawale. Nie wiemy, czy tkanka umiera z powodu braku tlenu lub kiedy przywracane jest pierwotne stężenie tlenu.
-
Jakiś czas temu świat obiegła wieść o pierwszym przypadku wytatuowania gałki ocznej. Także i w tej dziedzinie stale dokonuje się postęp, teraz więc przyszła kolej na następną nowość: tatuaże animowane i trójwymiarowe. Ich twórcą jest Belg Jean-Francois Palumbo. Teraz wystarczy raz za razem przykładać do tatuażu przezroczyste czerwone lub niebieskie klisze czy użyć okularów 3D i na przemian zamykać oczy. Wtedy oczom obserwatora ukazują się zamykające się i otwierające nożyczki albo bijące serce. Oczywiście, by wszystko się udało, kolor klisz musi być identyczny jak barwy w tatuażu. W projektowaniu niezwykłych nadruków na skórze pomogła Palumbo technika komputerowa. Tworząc wzory, mógł je najpierw przetestować na ekranie, dzięki czemu dobierał takie, które dały najlepszy efekt. Artysta zapewnia, że nie powiedział jeszcze ostatniego słowa. Chce wypróbować nowe efekty i tworzyć wzory, które będą generować coraz to nowe typy złudzeń optycznych.
-
Flinstonom zapewne bardzo podobałby się ten pomysł: drukowanie glinianych naczyń za pomocą zaawansowanych drukarek 3D, które zakończyłby proces zwykłego wypalania. To niezwykłe połączenie tradycji z nowoczesnością zawdzięczamy badaczom z Uniwersytetu Waszyngtońskiego w Seattle (UW). Pięć lat temu Mark Ganter, profesor inżynierii mechanicznej, zaczął ze swoimi studentami eksperymentować z zastępnikami dla drogich materiałów dla artystów. W efekcie powstała autorska mieszanka proszku ceramicznego, rozdrobnionego cukru i maltodekstryny/alkoholu poliwinylowego. Normalnie surowce te kosztują od 30 do 50 dol. za funt [0,45 kg]. Nasze materiały kosztują mniej niż 1 dol. za funt. Ponieważ Ganter jest wieloletnim entuzjastą i praktykiem druku 3D, zamierza za darmo udostępniać swoje receptury. Dzięki temu uda się upowszechnić druk trójwymiarowy wśród artystów (na razie korzystają z niego technologiczne gałęzie przemysłu, np. lotnictwo lub producenci butów do biegania). Prowadząc zajęcia ze studentami, do tej pory Ganter nie mógł pozwalać im na swobodne eksperymentowanie z prototypami, skoro materiały były tak drogie. Gdy jednak funt kosztuje dolara, nie dbam o to. Zachęcam ich do wypróbowywania nowych rzeczy. Drukarki z Solheim Rapid Manufacturing Laboratory opierają się na technologii atramentówek i wyglądają jak fotokopiarki, które "wypluwają" twarde przedmioty. Dysze wypełnia się substancją wiążącą, która pokrywa cienką warstwę proszku. Wystarczy zaprojektować żądany kształt na komputerze, a następnie przesłać plik do drukarki. Drukowanie warstwa po warstwie trwa od 10 min do godziny. Pojedyncza warstwa ma grubość kartki papieru. Na koniec trzeba zdmuchnąć nadmiar proszku i gotowe! Zespół z UW opracował 3 rodzaje proszków ceramicznych. Można je już kupić w okolicznych sklepach z materiałami dla rzeźbiarzy. Profesor podkreśla, że używanie do druku materiałów innych niż zalecane przez producenta prowadzi, oczywiście, do utraty gwarancji. Naukowcy potrafią na szczęście sami naprawić swój sprzęt, poza tym ryzyko uszkodzenia nie jest wcale takie duże, gdyż stosowany środek jest dość podobny do oryginału. Początkowo Ganter, Duane Storti i Ben Utela pracowali nad biomedycznymi zastosowaniami druku 3D – nad cyfrowym uzyskiwaniem implantów stomatologicznych z tlenku glinu. Po przesłaniu projektu do drukarki oprogramowanie dzieli obiekt na warstwy o grubości od 0,00762 do 0,03302 cm. Ekipa z Seattle zdecydowała się na jeden wymiar - 0,0127 cm. Warstwa proszku odpowiadająca grubości cyfrowej warstwy jest rozpylana na podłożu. Potem zaczyna się rozprowadzanie substancji wiążącej. Kiedy podstawka drukarki się obniża, cały cykl rozpoczyna się na nowo. Po otrzepaniu z nadmiaru proszku prototyp można zaimpregnować woskiem, żywicą epoksydową, klejem cyjanoakrylowym czy elastomerem lub po prostu pomalować.
-
Nowy rodzaj testu genetycznego został opracowany przez badaczy z amerykańskich Narodowych Instytutów Zdrowia (NIH). W przeciwieństwie do typowych technologii, badających sekwencję zasad azotowych w nici DNA, pomysł Amerykanów opiera się na poszukiwaniu różnic w organizacji przestrzennej cząsteczek DNA przenoszących różną informację genetyczną. Opracowana technika wykorzystuje zdolność nici DNA do tworzenia tzw. struktur drugo- i trzeciorzędowych, czyli struktur przestrzennych powstających w wyniku interakcji pomiędzy różnymi, niekiedy odległymi od siebie fragmentami cząsteczek. Jak twierdzą badacze z NIH, wykrywanie różnic w trójwymiarowym układzie różnych nici DNA pozwala na szybkie i wydajne wykrywanie różnic pomiędzy genomami osobników należących do tego samego lub różnych gatunków. Zasada działania nowego testu opiera się na założeniu, iż silnie zwinięte nici DNA są mniej podatne na niszczące działanie wolnych rodników niż cząsteczki wyprostowane. Jeżeli więc nić nie wykazuje złożonej struktury 3D, zostanie pocięta na bardzo drobne fragmenty, zaś cięcie odcinków bardziej skręconych da nieco większe produkty. Analiza wielkości powstających w ten sposób cząsteczek pozwala więc na porównanie stopnia złożoności budowy dwóch nici DNA oraz ich podobieństwa strukturalnego. Powszechnie uważa się, że fragmenty DNA odpowiedzialne za istotne funkcje życiowe nie powinny podlegać większym zmianom w toku ewolucji. Wynika to z faktu, że geny kluczowe dla przeżycia organzmów muszą wykazywać stosunkowo niską zmienność, w przeciwieństwie do sekwencji mniej ważnych, których mutacje nie są zwykle związane z poważnymi konsekwencjami. Na tym jednak nie koniec, bowiem wiele spośród tzw. sekwencji pozagenowych także może odgrywać istotną rolę w regulowaniu wielu procesów wewnątrzkomórkowych. One także mogą zostać zbadane z wykorzystaniem nowego pomysłu badaczy z NIH. Zwykle myślimy o DNA jak o ciągu liter na monitorze komputera, przez co zapominamy, że ten ciąg liter jest w rzeczywistości trójwymiarową cząsteczką. Tymczasem kształt ma ogromne znaczenie, wyjaśnia dr Elliott Margulies, jeden z naukowców zaangażowanych w badania. Białka wpływające na funkcje biologiczne dzięki wiązaniu DNA rozpoznają coś więcej, niż tylko sekwencję zasad azotowych. Proteiny te "widzą" także powierzchnię cząsteczki DNA i wyszukują na niej kształt, który umożliwia dopasowanie w stylu "klucza i zamka". Naukowcy z NIH ocenili prawdziwość swoich przypuszczeń doświadczalnie. Pobrano w tym celu próbki materiału genetycznego od 37 gatunków ssaków, m.n. od człowieka, myszy i szympansa. Analiza struktury przestrzennej DNA wykazała, że aż około 12% tzw. niekodującego DNA, czyli informacji genetycznej niezawierającej informacji o budowie białek lub RNA, może mieć istotne znaczenie biologiczne. Jest to liczba aż dwukrotnie wyższa, niż wynikało z dotychczasowych analiz, opartych wyłącznie na porównywaniu krótkich sekwencji zasad azotowych w nici DNA. Autorzy pomysłu uważają, że opracowana przez nich metoda pozwoli na "namierzenie" wielu istotnych fragmentów materiału genetycznego, które będzie można następnie poddać bardziej szczegółowym analizom. Test będzie miał więc charakter "przesiewowy", lecz jego ograniczona precyzja będzie rekompensowana przez wysoką przepustowość i niski koszt wykonania. Wiele wskazuje na to, że nowa technika może znaleźć zastosowanie także w medycynie. Udało się bowiem zaobserwować, że nawet drobne zmiany w niekodujących odcinkach DNA mogą powodować istotne różnice w funkcjonowaniu genomu. Przeprowadzone analizy wykazały, że nici DNA u osób cierpiących na różnego rodzaju choroby genetyczne mają tendencję do tworzenia wielu form przestrzennych zamiast jednej, ściśle określonej, jak ma to miejsce u ludzi zdrowych. Niestety, minie najprawdopodobniej wiele lat, zanim dokładnie zrozumiemy, jakie są konsekwencje tych zmian.
-
Miniaturowy peryskop, umożliwiający obserwację komórek mikroorganizmów z wielu stron jednocześnie, został opracowany przez naukowców z Vanderbilt University. To proste urządzenie znacząco obniży koszty wykonywania badań laboratoryjnych i uprości mikroskopowanie. Korzystając ze standardowego mikroskopu laboratoryjnego można oglądać komórki tylko z jednej strony - z góry, tłumaczy dr Chris Janetopoulos, jeden z badaczy pracujących nad miniaturowym peryskopem. Jak wyjaśnia naukowiec, dzięki opracowanemu wynalazkowi możemy oglądać nie tylko wierzch komórek, lecz także ich boki, czyli to, czego biolodzy praktycznie nie dostrzegają. Konstrukcja przyrządu jest niezwykle prosta. Przypomina on standardowe szkiełko podstawowe do mikroskopowania, lecz na jego powierzchnię naniesione są liczne zagłębienia w kształcie odwróconych do góry nogami piramidek. Ich wnętrza są pokrywane, w zależności od wersji, warstewką złota lub platyny, pełniącą funkcję zwierciadła. Wielkość pojedynczego otworu jest porównywalna do średnicy ludzkiego włosa, lecz skonstruowanie modelu o innych wymiarach nie stanowi, oczywiście, większego problemu. Co ciekawe, ten sam zespół wytworzył nieco wcześniej dołki tak małe, że możliwe było ich wykorzystywanie do przechowywania... pojedynczych atomów. Zasada działania peryskopu jest niezwykle prosta. Część światła padającego na komórkę odbija się od jej boków, a następnie, po uprzednim odbiciu się od ścianek "piramidki", trafia do oka obserwatora. Można w ten sposób nie tylko oglądać badany obiekt z wielu stron, lecz także precyzyjnie ustalić jego pozycję w przestrzeni, jeżeli jest to np. komórka pływająca w roztworze. Pierwsze doświadczenia z mikroskopijnymi "piramidkami" pokazały, że umożliwiają one obserwację w czasie rzeczywistym nawet pojedynczych komórek pierwotniaków. Bez trudu można było zauważyć, jak pływają i dzielą się, dostrzeżono także liczne zmiany zachodzące we wnętrzu komórek. Wynalazek wydaje się oczywisty, lecz, choć trudno w to uwierzyć, nikt dotychczas nie opracował podobnego urządzenia. Korzyść z jego opracowania jest tymczasem ogromna, gdyż jego stosowanie umożliwia rezygnację ze standardowych metod mikroskopii trójwymiarowej, wymuszających stosowanie niezwykle drogiego sprzętu oraz złożonego oprogramowania komputerowego. Jak szacuje Ron Reiserer, jeden z badaczy biorących udział w projekcie, opracowane szkiełka z łatwością mogą stać się tak samo powszechne, jak zwykłe szkiełka mikroskopowe, i całkowicie wyeliminować kosztowne metody stosowane obecnie do ustalania pozycji pojedynczych komórek.
-
Podczas targów Photokina, które odbyły się przed kilkoma dniami w Kolonii, firma Fujifilm pokazała prototyp niewielkiej kamery wykonującej zdjęcia i nagrywającej filmy 3D. W skład kamery wchodzą dwa zestawy soczewek i dwa 6-megapikselowe czujniki CCD. Urządzenie potrafi też odtworzyć na własnym wyświetlaczu obrazy, które możemy oglądać w trzech wymiarach bez konieczności zakładania specjalnych okularów. Urządzenie FinePix Real 3D System działa na podobnej zasadzie co inne kamery tego typu. Jednak, jak zapewnia Fujifilm, dzięki zastosowaniu nowych elementów własnego pomysłu, obraz rejestrowany przez FinePix Real 3D System jest znacznie bardziej doskonały i może być oglądany bez okularów. Te elementy to procesor Real Photo Processor 3D, nowe soczewki oraz moduł Light Direction Control System. Najważniejszą częścią systemu jest procesor odpowiedzialny za synchronizację i łączenie obrazów przechwytywanych przez oba obiektywy. Potrafi on w czasie rzeczywistym automatycznie ustawić ich parametry tak, by dały optymalny obraz. Z kolei Light Direction Control System odpowiada za zapewnienie odpowiedniej jakości obrazu wyświetlanego na LCD. Fujifilm zapewnia, że rejestrowanie trójwymiarowych obrazów to nie jedyne zadania nowej kamery. Firma chce opracować technologię, która umożliwi wykorzystanie obu obiektywów do wykonywania jednocześnie dwóch zdjęć: jednego panoramicznego, a drugiego w dużym zbliżeniu. Japończycy mają zamiar rozpocząć sprzedaż swojej kamery już w 2009 roku. Wraz z nią zadebiutuje 8-calowa ramka cyfrowa o rozdzielczości 920 000 pikseli, na której będzie można oglądać trójwymiarowe zdjęcia.
-
Japońscy inżynierowie z Hitachi oraz współpracujący z nimi profesor Takeshi Naemura z Uniwersytetu Tokijskiego, opracowali prototypowy system, który w czasie rzeczywistym tworzy trójwymiarowe obrazy. System korzysta ze zdjęć wykonanych przez 64 kamery ułożone w matrycy 8x8, a obraz widziany gołym okiem jako trójwymiarowy powstaje w zaledwie pół sekundy. System korzysta ze specjalnego wyświetlacza Hitachi, który umożliwia pokazywanie trójwymiarowych obrazów. Składa się on z 60 mikrosoczewek zamontowanych w panelu LCD, które emitują światło w 60 różnych kierunkach. Tak więc każda soczewka pokazuje zdjęcie wykonane pod nieco innym kątem. Następnie system przetwarza fotografie z 64 kamer pod 60 różnymi kątami, tworząc jeden trójwymiarowy obraz. Zdjęcia wykonane przez kamery są kompresowane i wysyłane do stacji roboczej. Ta z kolei korzysta z układu graficznego GeForce 8800 Ultra, dwurdzeniowego procesora Xeon taktowanego zegarem o częstotliwości 3 GHz oraz 3 gigabajtów RAM. Po obróbce można oglądać trójwymiarowy obraz o rozdzielczości 256x192 piksele wyświetlany z prędkością 7 klatek na sekundę. Nie wiadomo, czy zaprezentowany system kiedykolwiek trafi do sprzedaży. Trudno też ocenić jego koszty. Wykorzystana stacja robocza jest warta około 4800 dolarów, a zestaw 64 kamer kosztuje około 17 tysięcy USD.
-
Naukowcy pracujący w szwajcarskim oddziale IBM-a w Zurychu stworzyli oprogramowanie pozwalające na uzyskanie trójwymiarowych awatarów pacjentów. Dane z tradycyjnych kartotek medycznych przechowywanych w formie cyfrowej są powiązane z trójwymiarową wirtualną postacią. ASME (Anatomic and Symbolic Mapper Engine) pozwala medykowi kliknąć myszką na wybranej części ciała awatara i zdobyć potrzebne informacje. To jak Google Earth, ale dla ciała. Mając nadzieję na przyspieszenie zwrotu w kierunku elektronicznego zapisu danych medycznych, chcieliśmy sprawić, by były one łatwo osiągalne dla pracowników służby zdrowia. Dlatego połączyliśmy dane medyczne z reprezentacją wizualną. Wyszliśmy z założenia, że jak najprostszy sposób manipulowania nimi może poprawić jakość opieki nad pacjentem - wyjaśnia nadzorujący przebieg projektu Andre Elisseeff. Lekarz, przeglądając konkretny obszar ciała pacjenta, będzie jednocześnie widział wszelkie wyniki badań (w tym zdjęcia wykonane różnymi technikami obrazowania medycznego). ASME korzysta również z SNOMEDU, usystematyzowanego słownika terminologii medycznej, który zawiera około 300 000 pojęć. Znakomicie poprawia on interakcje i łączy dane tradycyjne z obrazem 3D. Teraz naukowcy pracują nad zaimplementowaniem w ASME technologii mowy.
-
Japońska firma Hitachi stworzyła niewielki wyświetlacz pokazujący trójwymiarowy obraz. Urządzenie jest na tyle małe, że wkrótce można będzie zastosować je w urządzeniach przenośnych, np. w telefonach komórkowych. Prototyp waży 1 kilogram i wykorzystuje układ luster, przypominający odwróconą piramidę. Jest ona zbudowana z 12 lustrzanych ścian, dzięki czemu użytkownik widzi trójwymiarowy obraz. Hitachi chce, by początkowo urządzenie było wykorzystywane w szkołach do prezentacji znajdujących się w muzeach zabytków. Dalsze prace nad nim mają pozwolić na taką miniaturyzację, by nadawało się ono do zastosowania w telefonach komórkowych. W Sieci można znaleźć zdjęcia wyświetlacza.
-
Sarah Shuwairi i jej zespół z Uniwersytetu Nowojorskiego badali 30 czteromiesięcznych niemowląt, pokazując im rysunki ze złudzeniami optycznymi. Chodziło o zbadanie zdolności do tworzenia trójwymiarowego obrazu na podstawie dwuwymiarowych szkiców. Dzieci położono naprzeciwko ekranów komputera, na których naprzemian wyświetlano możliwe i niemożliwe obrazy 3D. Nagrywano, jak długo maluchy przyglądały poszczególnym obiektom. Okazało się, że niemowlęta zdecydowanie dłużej patrzyły na figury niemożliwe. Można więc przypuszczać, iż nawet tak młodzi ludzie dostrzegają przynajmniej część wskazówek dotyczących trójwymiarowości, co stanowi początek percepcji spójności obiektów (czyli, w niektórych przypadkach, szukania sensu w bezsensie). Shuwairi uważa, że eksperymenty jej zespołu wyjaśniają, jak rozwija się niemowlęce rozumienie świata fizycznego.
-
Grupa naukowców, pracująca pod kierownictwem Samsung Electronics, zaprojektowała płaski monitor wysokiej rozdzielczości, prezentujący trójwymiarowy obraz. Do oglądania obrazu 3D użytkownik nie musi korzystać z dodatkowego sprzętu, jak np. specjalnych okularów. Monitor potrafi pracować zarówno w trybie trójwymiarowym, jak i 2D. W odróżnieniu od innych urządzeń tego typu, przełączenie trybu 2D na 3D nie powoduje zmniejszenia rozdzielczości. Przewiduje się, że nowe urządzenia znajdą się w sklepach w 2009 roku. Samsung zaprojektował 17-calowy prototyp urządzenia. Firma planuje wkrótce zaprezentowanie 19-calowego monitora. Nad trójwymiarowymi ekranami pracują również firmy Sharp, Snyo i Philips.
-
Firma NTT DoCoMo zaprojektowała wraz zprofesorem Yasuhiro Takagi z tokijskiego uniwersytetu przenośnysiedmiocalowy panel LCD wyświetlający trójwymiarowy obraz. Generowanyprzez urządzenie obraz (nieruchomy bądź ruchomy) można oglądać bezkonieczności ubierania specjalnych okularów lub innego dedykowanegosprzętu. Trójwymiarowy obraz widocznyjest pod kątem 60 stopni w poziomie i 30 w pionie. Podczas generowaniaobrazu 3D brane jest pod uwagę m.in. położenie obserwatora - określa jezintegrowana z monitorem kamera. Po ustaleniu miejsca, zktórego obserwowany jest ekran, system wyświetla odpowiednioprzetworzony obraz, który poprzez zestaw soczewek umieszczonych przedekranem może być obserwowany przez widza. DoCoMo pragniezastosować system w praktyce - może on zwiększyć realizm gier czy teżułatwić dokonywanie internetowych zakupów. System prezentowany będzie na targach CEATEC JAPAN 2006, które rozpoczną się trzeciego października w Makuhari Messe.