كيف تشكل الصور المجسمة صورًا ثلاثية الأبعاد

ما هي الصورة المجسمة (تقنية الهولوغرام)

– في الحياة الواقعية، الصور المجسمة هي صور ثلاثية الأبعاد افتراضية تم إنشاؤها بواسطة تداخل أشعة الضوء التي تعكس أشياء مادية حقيقية، وتحافظ الصور المجسمة على العمق والمظهر الحقيقي والخصائص الأخرى للعنصر الأصلي، وهي تقنية رائعة لتوضيح مفاهيم تقنية معقدة بالإضافة إلى عرض منتجات جذابة بصريا.

ببساطة، الصور المجسمة هي صور ثلاثية الأبعاد التي يتم إنشاؤها باستخدام أشعة الضوء المتداخلة التي تعكس أشياء مادية حقيقية، وعلى عكس الإسقاطات الثلاثية الأبعاد التقليدية، يمكن رؤية الصور المجسمة بالعين المجردة.

يوجد هناك طريقتان لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد: يمكن استخدام الحاسوب ونظارات الواقع المعزز، أو الشاشات البصرية لعرض الصور المجسمة، وتتضمن هذه الأنواع الصور المجسمة النمطية والواقعية

• صور المجسمة النمطية

يعتبر نظارة Microsoft HoloLens هو المثال الأكثر شيوعا وتميزا للصور المجسمة النمطية، إذ حققت شركة Microsoft إنجازا بتقديم أول نظارة ثلاثية الأبعاد HoloLens في عام 2015، واستخدمت التكنولوجيا التي أصبحت معروفة على نطاق واسع اليوم لخلق تجربة واقع معزز.

لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد لـ HoloLens، يستخدم منتجو المحتوى برنامج HoloStudio، حيث يمكن للمستخدمين استيراد نماذج من خدمات أخرى أو إنشاء كائنات ثلاثية الأبعاد بأنفسهم باستخدام التطبيق. ببساطة، يمكنك استخدام HoloLens لإنشاء كائنات افتراضية معقدة. بدوره، يتم تثبيت هذه الكائنات على صور العالم المحيط باستخدام نظارات الواقع الافتراضي.

• صور ثلاثية الأبعاد واقعية

في عام 1947، قام العالم الفيزيائي الهنغاري البريطاني دينيس جابور بتطوير نظرية الهولوغرام الحديثة أثناء عمله على مجهر إلكتروني. ومع ذلك، لم تتقدم الصورة الثلاثية الأبعاد الضوئية حقا حتى ظهور الليزر في عام 1960. فقد أتاح الليزر إصدار نبضة قوية من الضوء تستمر لفترة قصيرة جدا، وهذا يجعل من الممكن الحصول على صور مجسمة لأحداث سريعة مثل سهم أو رصاصة أثناء حركتها.

تم تطوير أول صورة ثلاثية الأبعاد بشرية باستخدام التقنية الليزرية في عام 1967، مما فتح الباب لتطوير العديد من التطبيقات الأخرى لتقنية الهولوغرام.

كيف تشكل الصور المجسمة صور ثلاثية الأبعاد

التصوير المجسم هو طريقة فريدة للتصوير يتم من خلالها تسجيل الكائنات ثلاثية الأبعاد باستخدام الليزر ثم استعادتها بأكبر قدر ممكن من الدقة لتتناسب مع الكائن المسجل أصلاً ، وعند الإضاءة بواسطة الليزر ، يمكن للصور المجسمة أن تشكل استنساخًا ثلاثي الأبعاد دقيقًا للكائن وتكرار ميزاته وبذلك نكون تعرفنا على كيفية تشكل الصور المجسمة.

كيفية عمل الصور ثلاثية الأبعاد

يتطلب إنتاج تصور دقيق للصور ثلاثية الأبعاد في نقطة ما في الفراغ تصميم موجتين ضوئيتين متناغمتين في الحركة، وهما موجة مرجعية وموجة كائن، ويتم تشكيل كلاهما عن طريق فصل شعاع الليزر.

يتم إنشاء الموجة المرجعية مباشرة من قبل مصدر الضوء، وتنعكس الموجة من الكائن المسجل، ويتم استخدام لوحة فوتوغرافية تُطبع عليها خطوط داكنة تعتمد على توزيع الطاقة الكهرومغناطيسية (التداخل) في موقع معين.

تحدث عملية مشابهة في الفيلم الفوتوغرافي التقليدي، ومع ذلك، يتطلب إعادة إنتاج صورة منه وجود نسخة مطبوعة على ورق فوتوغرافي، وكذلك، يحدث كل شيء بشكل مختلف قليلاً أثناء استخدام الصورة ثلاثية الأبعاد بشكل نشط.

لإعادة إنتاج `صورة شخصية`، يجب `إضاءة` لوحة التصوير بموجة ضوئية أخرى قريبة جدا من الموجة المرجعية، مما يحول كلا الموجتين إلى موجة جديدة من الضوء تسير جنبا إلى جنب مع موجة الجسم، والنتيجة هي انعكاس دقيق تماما للجسم.

استخدامات التصوير ثلاثي الابعاد الهولوجرافي

تُستخدم تقنية التصوير المجسم في العديد من الصناعات بأشكال مختلفة، وفيما يلي بعض الأمثلة الأكثر شيوعًا

•  الاتصالات السلكية واللاسلكية

في عام 2017، قامت شركة Verizon الأمريكية وشركة Korea Telecom الكورية الجنوبية بإجراء أول مكالمة ثلاثية الأبعاد باستخدام تقنية 5G. ولتحقيق ذلك، تم إنشاء صورتين ثلاثية الأبعاد، وكان كل منهما قادرًا على نقل مشاعر وإيماءات المستخدم بشكل كامل.

•  التعليم

في عام 2013، قدمت جامعة سانت جورج في لندن صورًا مجسمة ثلاثية الأبعاد قادرة على عرض الأعضاء العاملة في جسم الإنسان، وكانت بعض هذه الصور عبارة عن صور للكلى بطول أربعة أمتار وللجمجمة وأجزاء أخرى من الجسم.

•  الملاحة المكانية

في عام 2017 ، طور علماء من جامعة ميونيخ للتكنولوجيا طريقة للحصول على صور ثلاثية الأبعاد باستخدام جهاز توجيه Wi-F ، حيث تسمح الطريقة الموضحة في الدراسة بإنشاء نسخ من المباني عن طريق عرض الأشياء حولها ، ويمكن استخدام هذه التكنولوجيا للعثور على الضحايا المحاصرين تحت الانهيار الجليدي أو داخل المباني المنهارة وإنقاذهم.

• التسويق والمبيعات المباشرة

تعتبر الصور المجسمة للمنتج خدعة تسويقية جديدة لجذب انتباه العملاء، ومن خلال استخدام الصور الثلاثية الأبعاد، يمكنك تكبير نسخة ثلاثية الأبعاد من المنتج وعرضها من جميع الجوانب، وهذا يناسب العملاء الذين يرغبون في رؤية عملية الشراء المطلوبة بالتفصيل الكامل.

ومثال على ذلك، في عام 2017، قدّمت باربي دمية آلية ثلاثية الأبعاد تستجيب للأوامر الصوتية، وكانت اللعبة قادرة على الردعلى أسئلة حول الطقس ومناقشة مواضيع أخرى.

•  عروض الموسيقى

على الرغم من أن  إنشاء النماذج ثلاثية الأبعاد وتحريك الحركات وتوليف أصوات أصلية ليس بالمهمة السهلة ، بالاضافة الى التكلفة والوقت المرتبط بإعادة إنتاج صوت أصيل ، في الآونة الأخيرة ، أصبحت عروض منسقي الأغاني مصحوبة دائمًا باستخدام الصور المجسمة لخلق جو فريد ، وأشهر مثال على ذلك هي حفلات كوكب الشرق أم كلثوم المقامة بهذه التقنية ، والتي تعرضها وكأنها حية.

مستقبل التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد

يكمن مستقبل التصوير الثلاثي الأبعاد في تقاطع الذكاء الاصطناعي والتكنولوجيا الرقمية البشرية وتكاثر الصوت، حيث ستسمح الزيادة المستمرة في قوة الحوسبة في جميع أنحاء العالم بإنشاء نماذج بشرية رقمية تتقدم بوتيرة متسارعة، وبالتالي ستجعل من الصعب التمييز بينها وبين النماذج الحقيقية أكثر فأكثر.

بالمقابل، سيؤدي تطور تقنيات التصوير المجسم إلى زيادة توفرها وإمكانية نقلها، وتخيل لو أن المحتوى الهولوغرافي يمكن الوصول إليه يومًا ما بنفس طريقة البث: مثل السينما ثلاثية الأبعاد والمسرح الهولوغرافي والعروض الموسيقية.

وبالتالي، لم يعد الواقع المعزز يتطلب ارتداء نظارات خاصة، بل سيتم دمجه مباشرة في المشاهد الطبيعية.