Imec toont tech voor de toekomst

Holografie, hdr-conversie, organs-on-a-chip

Computergegenereerde holografie

Het Leuvense technologie-instituut imec hield in de afgelopen week zijn jaarlijkse ITF, of imec Technology Forum, en daarbij demonstreerde het in Antwerpen de nieuwste technieken waar het aan werkt. Imec is in de jaren tachtig opgericht als Interuniversitair Micro-Electronica Centrum en sindsdien niet alleen uitgegroeid tot een van 's werelds belangrijkste onderzoekfaciliteiten voor chiptechnologie, maar ook tot een partij die werkt aan een scala van technieken.

Vaak gaat het daarbij om technologie waar nog het nodige aan te ontwikkelen is, maar die op enig moment in de toekomst marktrijp te maken is. Het instituut werkt daarvoor samen met fabrikanten wereldwijd, die kunnen putten uit de expertise van de medewerkers uit België en andere delen van de wereld, waaronder Nederland, Taiwan, de VS en India, waar imec eveneens vestigingen heeft.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Computergegenereerde holografie

Een van de onderwerpen waaraan in Leuven wordt gewerkt, is holografie, een onderzoeksgebied dat na de overname van het Vlaamse iMinds in beeld kwam. Met iMinds haalde imec vooral onderzoeksdeskundigheid op het gebied van software in huis, wat van pas komt omdat de combinatie van hardware en software bij tal van wetenschappelijke toepassingen steeds belangrijker wordt.

Holografie is natuurlijk niet nieuw, het werd in 1947 al uitgevonden door de Hongaarse natuurkundige Denis Gabor. Het principe is gebaseerd op het interferentiepatroon dat ontstaat door de weerkaatsing van een lichtbundel door een object en een referentiebundel. Door dit op een fotografische plaat vast te leggen, kan een 3d-weergave op een plat vlak ontstaan.

Volgens Peter Schelkens van de ETRO-onderzoeksgroep van de Vrije Universiteit Brussel en imec zijn er steeds meer apparaten die accuraat de 3d-wereld om ons heen proberen te vangen, waaronder met pointclouds, lightfield of holografie. Het probleem van digitale holografie is volgens hem dat de hoeveelheid pixels die moet worden opgeslagen, gigantisch kan toenemen. Op microscopische schaal en bij kleine schermen, zoals die voor headmounted displays, zou dit geen problemen opleveren, maar voor grotere schermen wel.

Voor die schermen is een grote refractiehoek nodig om het beeld vanuit verschillende hoeken te kunnen bekijken, maar dit vertaalt zich in de hoeveelheid pixels. Bij schermen van tien tot veertig inch kan de weergave zo al oplopen tot terapixels. Volgens Schelkens zouden bij puntwolken supercomputers nodig zijn om de beelden te genereren. "Als je vanaf elk punt de lichtgolven moet berekenen, heb je het over exascalecomputing."

In Leuven maken ze weliswaar gebruik van puntwolken, maar verdelen ze het vastleggen van informatie over de lichtbundels van de verschillende punten over verschillende vlakken. Bij de berekening van de lichtvelden kan zo van look-up tables gebruikgemaakt worden om de complexiteit en dus de hoeveelheid data terug te brengen. De methode ondersteunt het gebruik van occlusion culling, zodat punten buiten het zicht niet gerenderd hoeven te worden.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reconstructie van hogeresolutiehologram van 4 gigapixel. Pointclouddata afkomstig van ScanLAB Projects.

Tegelijkertijd werkt Schelkens met zijn team aan holografische codecs voor video. Het compressieframework dat ze voorstellen, kan informatie over de variabele diepte bevatten en biedt motion compensation, en kan dus in bepaalde mate te renderen frames voorspellen. De codec zou een goede signal-to-noiseratio bieden tegenover hevc. Aangezien de hoogleraar in de commissie van de Joint Photographic Experts Group zit, maakt de codec kans een breed gedragen standaard te worden.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Ondanks de vorderingen is er nog een lange weg te gaan voordat de holografische technieken kunnen worden toegepast. "Het duurt nog zeker tien jaar voordat consumenten hiervan kunnen genieten", aldus Schelkens. "Maar een aantal jaren geleden zaten we vast met dit soort onderzoeken. Nu is er weer volop beweging."

• Volgende pagina 2. Sdr- naar hdr-video en indoor lokalisatie