As soluções de inteligência artificial oferecem uma série de aplicações nos mais variados setores. Além de assistentes virtuais e softwares voltados à área de medicina, a tecnologia também pode trazer inovações menos óbvias. 

Esse é o caso de uma nova pesquisa que conseguiu criar experiências interativas, que permitem explorar um cenário 3D, a partir de algumas fotos simples de objetos estáticos. O artigo detalhando o experimento está disponível na plataforma de pré-impressão arXiv.

O estudo foi conduzido por pesquisadores da University of Erlangen-Nuremberg, na Alemanha, que desenvolveram um algoritmo de inteligência artificial capaz de transformar imagens 2D em modelos interativos 3D. 

Uma das características inovadoras da tecnologia em relação a sistemas anteriores é que ela é capaz de extrair as propriedades físicas de imagens estáticas, produzindo um modelo 3D com uma alta qualidade e grau de precisão. 

A vantagem é que esse avanço pode trazer muitas oportunidades para alguns setores que trabalham com imagens. Um exemplo de aplicação é que a inteligência artificial poderia ser utilizada para gerar efeitos visuais em filmes.

Combinando a pesquisa com outras tecnologias existentes, o sistema também permitiria criar experiências para explorar locais por meio da realidade virtual. Esse tipo de solução foi muito utilizado durante a pandemia, possibilitando que as pessoas visitassem determinados espaços de forma remota. 

Outra promessa é que a tecnologia desenvolvida pelos cientistas tem o potencial de acelerar os estudos de renderização em aprendizado de máquina para imagens geradas por computador. 

Renderização de imagens 2D

Como funciona o sistema de inteligência artificial

O projeto consiste basicamente em alimentar a rede neural com uma seleção de imagens de um local e um modelo 3D criado automaticamente pelo software COLMAP. A partir disso, o sistema permite visualizar com precisão como seria o cenário visto de qualquer ângulo.

Teoricamente, a inteligência artificial conseguiria criar o mundo interativo 3D com apenas duas imagens. No entanto, essa quantidade limitada de dados não seria capaz de produzir um resultado preciso. 

Conforme explicam os pesquisadores, a qualidade do produto final em 3D é proporcional à quantidade de imagens utilizadas para alimentar o sistema. Segundo eles, o modelo não consegue criar algo que ainda não viu. 

Alguns dos exemplos mostrados no estudo que apresentam a melhor qualidade foram gerados a partir de algo entre 300 e 350 imagens tiradas de diferentes ângulos. O experimento foi registrado em um vídeo, que explica o método utilizado pelos pesquisadores e os resultados em 3D que foram obtidos. 

Potenciais e limitações do estudo

A inteligência artificial desenvolvida pelos pesquisadores da University of Erlangen-Nuremberg representa um avanço importante, visto que esta é uma das primeiras pesquisas capazes de criar imagens fotorrealísticas a partir de reconstruções 3D de forma totalmente automatizada.

Além disso, as tecnologias desenvolvidas até o momento ainda apresentavam muitas falhas. O sistema criado pelos autores do estudo mais recente, no entanto, oferece resultados únicos em relação à qualidade de renderização.

Uma das poucas limitações ainda existentes, por outro lado, é que para oferecer esse produto final, o sistema precisa ser alimentado com dados 3D precisos. Além disso, ele só funciona com imagens estáticas, excluindo objetos em movimento. 

Ainda assim, essas limitações não tiram o mérito da pesquisa. Diante do histórico de sistemas anteriores, a inteligência artificial da University of Erlangen-Nuremberg é uma prova de que o fotorrealismo automatizado é possível. 

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