anÁlisis de un sistema de proyecciÓn hologrÁfica 3d
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DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS Y
OPTOELECTRÓNICOS
EN ALTAS PRESTACIONES
ANÁLISIS DE UN SISTEMA DE
PROYECCIÓN HOLOGRÁFICA 3D
Diego A. Carrera Gallego
Índice
Introducción
Tecnologías holográficas reales y similares
Sistema de Telepresencia con proyección de 3D
Futuro de esta tecnología
Conclusiones y Recomendaciones
PREGUNTAS
¿Qué es holografía?
¿Cuando fue inventado la holografía?
Introducción. Conceptos
Holografía
Técnica avanzada de la fotografía, que consiste en crear imágenes
tridimensionales de un objeto, en la que utiliza un rayo láser que
graba una película fotosensible, que al recibir la luz desde una
perspectiva adecuada, proyecta una imagen en tres dimensiones.
Fue inventado por Dennis Gabor en 1947, y recibió el premio Nobel
de Física en 1971 por su descubrimiento.
Holograma
Un holograma es un patrón de interferencia óptica entre dos luces
de ondas. Se deriva de las palabras “grama” que significa mensaje y
“halos” que significa toda, completa.
Introducción. Procedimiento
Explicación gráfica sobre cómo crear un holograma.
Sistemas Actuales
Cheoptics 360
es un proyector
holográfico formado por
una pirámide invertida
que genera imágenes
en 3 dimensiones
dentro de un espacio de
proyección
*Solución comercial, sistema supuestamente holográfico
Sistemas Actuales
SeeLinder
es un sistema de visualización 3D de tele-
presencia, que consiste en un cilindro en que
son recibidas imágenes por una cámara, y
gira a gran velocidad alrededor de un objeto,
logrando 360°. Para luego poder proyectarlo
en el cilindro.
Desarrollada por el Instituto Nacional de
Ciencias Avanzadas Industriales de Japón y
es conocida como Twister, Telexistence
Wide-angle Immersive Stereoscope
*Solución comercial, se presenta supuestamente como holográfico
Sistemas Actuales
Sistemas de teleconferencia
de Cisco
Este sistema fue aplicado en una
demostración de CNN (Oct,2008), en
la que se mostró a los televidentes
una persona de cuerpo completo
que se encontraba en un lugar
remoto, proyectada
holográficamente en el estudio de
grabación simulando que está
conversando con el presentador del
canal.
Pero esta imagen fue basada en la
composición de imágenes en post-
producción y en la nube y sólo
puede ser vista por los televidentes
en sus hogares (Tolografía).
Composición de 3D en post-producción de una
persona remota
Sistemas Actuales
Mark III
Un sistema de video holográfico 3D.
Desarrollado por el Grupo de
Imágenes espaciales del Instituto
Tecnológico de Masachusetts (MIT)
Este sistema está basado en:
El procesamiento imágenes 3D
basado en un procesador de
imágenes estándar.
El rediseño de un dispositivo
acústico-óptico (hardware) para
convertir la luz de los laser al un
holograma.
Modulador que convierte la señal de video a
una vibración
Sistemas Actuales
El primer rayo láser capaz de proyectar
imágenes sencillas e incoloras en 3D.
El sistema utiliza la conjunción de varios
rayos láser para producir pequeñas
acumulaciones de plasma (debido a los
átomos de oxigeno e hidrogeno del punto
donde se focaliza el rayo), y aparecen en
forma de puntos blancos suspendidos en el
aire.
Sistema proyección Holográfico
basado en rayos laser
Desarrollado por el Instituto Nacional de
Ciencias Avanzadas Industriales de Japón
Sistemas Actuales
El Instituto de Tecnologías Creativas (ICT), Universidad de California del Sur, ha
desarrollado un sistema de renderización para un campo de visualización de
luz de 360°, siendo un proyecto ganador en el ACM SIGGRAPH del 2007 ACM
SIGHGRAPH.
Dos ejemplos de
puntos de vista de la
renderización de 360°
de una imagen
PREGUNTA
Cual de estos sistemas actuales tendría una
aplicación directa considerando
¿costos vs resultados?
Sistema de Teleconferencia con
Video en 3 dimensiones
Este sistema escanea la cara del emisor en 3D a 30Hz y la transmite en tiempo
real a un sub-sistema a visualización auto-estereoscópica horizontal-paralela en
3D, mostrando un poco más de 180° del rostro del emisor para los receptores u
observadores y tratando de mantener el contacto visual, definido en el escenario
de comunicación ideal para un (emisor) a muchos (receptor).
Arquitectura
Escáner 3D en tiempo real
Visualización auto-estereoscópica 3D
Alimentación de video en 2D
Proyección de vértices para visualización 3D
Localización de rostros
Escáner 3D en tiempo real
La cara del emisor es escaneado a 30 Hz usando una
estructura de escáner de luz basado en una fase de
técnica envolvente.
El sistema usa una investigación punto gris
monocromático de las cámaras para capturar cuadros a
120Hz y una escala del video del proyector a 120 Hz por
cuadro, en donde la técnica de calibración.
Visualización auto-estereoscópica 3D
Un proyector con motor de luz multi-uso (MULE) monocromática de
alta velocidad de los laboratorios de Fakespace, proyecta 1 bit
(negro o blanco) por cuadro a 4.320 cuadros por segundos usando
un codificador especial de señal de video DVI.
La proyección de la visualización tiene 73 vistas únicas de cada
cuadro a 180° de campo visual y un ángulo de vista de separación
de 2.5°.
Proyección de vértices para visualización 3D
Vista del reflejo sobre la
superficie anisotrópica de un
proyector.
Luz divergente sobre una superficie
(a)plana, (b)concava que permite reflejar
de multiples vistas a varios receptores.
Localización de rostros
(a) Caras localizada en el video fuente de 2d.
(b) La cara es renderizada con aprodiada altura y
distancia acorde a la ubicación del receptor más
cercano, dando una correcta perspectiva vertical.
Conclusiones
Este estudio indica que actualmente solo existe dos tecnologías
completamente basado en el concepto de holografía, desarrolladas
en el MIT y Instituto Nacional de Ciencias Avanzadas Industriales de
Japón.
El sistema 3D de Teleconferencia explicado en el trabajo, puede ser
aplicado con relativa facilidad en nuevos entornos.
El sistema de Teleconferencia de este estudio permite transmitir la
cara de un emisor a una audiencia (receptores), manteniendo
señales de la mirada, atención y contacto visual.
Conclusiones
Se aplicó un modelo matemático sobre la proyección de
3D, que mejora el enfoque del rostro.
Se localiza la posición de las caras de los receptores
para renderizar de forma personalizada para cada
receptor y así mantener el contacto visual.
Se ha determinado interés por parte del mercado para
realizar mayores estudios sobre este tema, dentro de los
próximos 5 años.
Referencias
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