طور فريق بحثي في جامعة أريزونا تقنية ثورية لتمكين الآلات من رؤية العالم ثلاثي الأبعاد بدقة تتجاوز القدرة البشرية، خاصة في البيئات التي تحتوي على أسطح عاكسة ومشوشة للصورة. نشرت هذه الاكتشافات في مجلة "نيتشر كومونيكيشنز" وتهدف إلى حل مشكلة طويلة الأمد في أنظمة الاستشعار ثلاثية الأبعاد، مثل تلك المستخدمة في السيارات ذاتية القيادة والجراحة الروبوتية، والتي تفشل غالبًا في التعامل مع المشاهد الحقيقية التي تجمع بين الأسطح الماصة للضوء والأسطح العاكسة كالزجاج والمعدن. تعتمد المشكلة التقليدية على أن أجهزة الاستشعار الحديثة مصممة عادةً للتعامل مع نوع واحد من الأسطح إما الممطة (غير العاكسة) أو العاكسة (المعدنية أو الزجاجية)، مما يجعل قياس المشاهد المختلطة أمرًا شبه مستحيل. تقترح الدراسة حلاً يعتمد على فكرة بسيطة وفعالة، وهي تحويل المحيط المحيط بالجسم العاكس إلى "شاشة افتراضية" كبيرة بدلاً من استخدام شاشات فعلية ضخمة ومكلفة. يوضح الباحثون أن الطريقة الجديدة تتيح استخدام أي جزء غير عاكس في الغرفة، مثل الجدران أو الأثاث، كمرجع لقياس الانعكاسات من الأسطح العاكسة المحيطة. تعمل التقنية عبر مسبار ليزر يقوم بمسح المشهد بالكامل لفصل الأجزاء الممطة عن العاكسة. يتم حساب الشكل ثلاثي الأبعاد للأجزاء الممطة مباشرة، بينما يتم حساب شكل الأجزاء العاكسة من خلال إشارة الانعكاس من الأجزاء الممطة، التي تعمل كمرجع ديناميكي. قال فلوريان ويلوميتزر، مدير المختبر والباحث الرئيسي في الفريق، إن الهدف ليس مجرد محاكاة الرؤية البشرية بل تجاوزها لتمكين الآلات من الملاحة الآمنة في الطرق المزدحمة أو إجراء جراحات دقيقة في بيئات معقدة تضم سوائل وعضلات عاكسة وأنسجة جافة. إلى جانب معالجة مشكلة الأسطح المختلطة، يستخدم الفريق تقنية متطورة تُعرف بـ "كاميرا الأحداث" العصبية، وهي تختلف عن الكاميرات التقليدية التي تلتقط إطارات كاملة بشكل دوري. بدلاً من ذلك، تلتقط هذه الكاميرا فقط التغييرات في الإضاءة والمواقع المهمة بأعلى سرعة دقة زمنية، مما يسمح بالتقاط مقاطع فيديو ثلاثية الأبعاد للأجسام المتحركة في بيئات تتراوح إضاءتها من شديدة السواد إلى السطوع الشديد. هذا يجعل النظام مقاوماً للتقلبات الكبيرة في الإضاءة ويعزز دقة القياس بشكل ملحوظ. بدأت هذه الأبحاث في جامعة نورث وسترن، حيث عمل المؤلف الأول أنيكيت داشبوت مع ويلوميتزر، ثم أكمل داشبوت دراساته الجامعية في جامعة رايس. يوضح داشبوت أن التقنية تسمح بإعادة استخدام كل ما يحيط بالجسم العاكس كشاشة عرض افتراضية، مما يلغي الحاجة إلى معدات ضخمة أو غير محمولة. currently، تم إثبات نجاح الفكرة في تجربة مختبرية على سطح طاولة، لكن الفريق يؤكد أن التقنية قابلة للتطوير لتناسب احتياجات متنوعة، من قياس الأوعية الدموية الصغيرة خلال العمليات الجراحية إلى مسح مباني وغرف كاملة بدقة عالية. تعد هذه التقنية خطوة جوهرية نحو تمكين الروبوتات والسيارات الذاتية من التنقل بفهم أعمق للبيئة المحيطة، مع ضمان دقة عالية في قياس الأشكال والأسطح بغض النظر عن طبيعتها العاكسة أو غير العاكسة. يمثل هذا الإنجاز نقلة نوعية في مجالات الفحص الصناعي والتصوير الطبي، حيث تتطلب التطبيقات الدقيقة قدرة فائقة على تمييز التفاصيل الدقيقة في ظروف إضاءة وسطوح متغيرة.