Znajdź zawartość

Ramesh Raskar, Matthew Hirsch i Henry Holtzman z Massachusetts Institute of Technology Media Lab oraz Douglas Lanman z Brown University stworzyli wyświetlacz LCD, który "widzi" w trzech wymiarach to, co dzieje się przed nim. Urządzenie BiDi (bi-directional) pozwala użytkownikowi na manipulowanie wyświetlanymi obiektami za pomocą ruchów rąk. Co więcej, BiDi potrafi działać też jak trójwymiarowy skaner. Wystarczy umieścić przedmiot przed ekranem i go obracać, by wyświetlacz stworzył jego obraz. Uczeni wykorzystali w tym celu właściwości samego panelu LCD. Jasność każdego z pikseli jest kontrolowana przez ciekłe kryształy, które przepuszczają odpowiednią ilość światła z lamp podświetlających ekran. Pomysłodawcy BiDi wykorzystali to do kontrolowania światła zmierzającego w odwrotnym kierunku, od strony użytkownika do wyświetlacza. Podczas "obserwacji" otoczenia większość pikseli staje się czarnych. Ciekłe kryształy działają wówczas jak soczewki, a całość przypomina technikę fotografii otworkowej. Obraz zostaje skupiony na cienkim materiale umieszczonym kilka centymetrów za wyświetlaczem LCD, gdzie jest wykrywany przez kamerę znajdującą się wewnątrz BiDi. Przełączanie kryształów pomiędzy stanem wyświetlania obrazu a "obserwacji' otoczenia odbywa się wielokrotnie w ciągu sekundy. Zachodzi na tyle szybko, że użytkownik nie zdaje sobie z tego procesu sprawy. Trójwymiarowy obraz uzyskiwany jest dzięki temu, że soczewki z kryształów tworzone są w różnych miejscach na ekranie, a więc każda z nich przekazuje nieco inny obraz. Z nich tworzy się pary obrazów stereoskopowych, a następnie przeprowadza odpowiednie obliczenia pokazujące, jak daleko od wyświetlacza znajduje się dany obiekt. Tworzymy liczne obrazy. Każdy z nich jest skupiony na innym planie znajdującym się, powiedzmy, 50 centymetrów przed wyświetlaczem. W efekcie uzyskujemy zamazane obrazy, z wyjątkiem jednego, który został dokładnie skupiony na obiekcie, np. na prawej dłoni - mówi Lanman. Później, korzystając z takich informacji, tworzona jest trójwymiarowa mapa dłoni, co umożliwia śledzenie gestów i wykorzystanie ich do manipulowania obiektami na wyświetlaczu. Wszystkie obliczenia przeprowadzane są w czasie rzeczywistym. BiDi ma zostać zaprezentowany jeszcze w bieżącym tygodniu, podczas konferencji SiggraphAsia.

Profesor Ramesh Raskar z MIT Media Lab wykorzystał pomysł stojący za tanimi "trójwymiarowymi" pocztówkami i stworzył dzięki niemu obraz 6D. To pierwszy krok do powstania superrealistycznych trójwymiarowych obrazów, które nie tylko sprawiają wrażenie głębi, ale reagują też na warunki oświetleniowe, tworząc realistyczne cienie w zależności od położenia źródła światła. Dzięki pracom Raskara możliwe będzie np. tworzenie animacji, do których uruchomienia nie jest potrzebne żadne źródło energii. Obrazek będzie po prostu reagował np. na zmieniającą się pozycję Słońca. Sam profesor mówi, że do uzyskania realistycznego efektu wymagane jest przecież nie tylko, by obraz zmieniał się wraz ze zmianą położenia obserwatora, ale by zmieniał się wówczas również układ świateł. Wspomniane na początku niedrogie pocztówki 3D wykorzystują warstwę z tworzywa sztucznego, na której umieszczone są podłużne równoległe do siebie soczewki. Jeśli zamiast nich użyjemy matrycy składającej się z niewielkich prostokątnych soczewek, uzyskamy obraz 4D, czyli taki, który będzie zmieniał się nie tylko wtedy, gdy nachylimy go w lewo lub prawo, ale także przy ruchu góra-dół. Raskar dodał do tego dodatkową matrycę soczewek, dzięki czemu uzyskał efekt reakcji nie tylko na zmianę położenia obserwatora, ale również zmianę położenia źródła światła. Obecne systemy tworzenia trójwymiarowych obrazów nie pozwalają na tak duży stopień realizmu właśnie dlatego, że światło na sztucznie tworzonych obrazach odbija się inaczej, niż na obiektach naturalnych. Raskar i jego zespół stworzyli niezwykle realistyczny obraz butelki wina, udowadniając, że ich technika jest przydatna nawet przy odwzorowywaniu zagiętych powierzchni. Obrazek powstał w laboratorium i jest bardzo mały (ma zaledwie 7x7 pikseli). Jego stworzenie było też wyjątkowo drogie. Koszt jednego piksela to 30 dolarów. Technologia Raskara może zostać wykorzystana np. do przeprowadzania najróżniejszego typu szkoleń. Można będzie za jej pomocą uczyć osoby przeprowadzające inspekcje różnych urządzeń. Zobaczą one wówczas wnętrze wirtualnego urządzenia i będą mogli je oświetlić wirtualną latarką, zanim jeszcze przystąpią do prawdziwej pracy. Zanim to jednak nastąpi konieczne jest udoskonalenie obrazów 6D tak, by ich rozdzielczość wynosiła tysiące czy miliony pikseli. Konieczne jest zatem wielokrotne obniżenie ceny wytwarzania obrazów. Profesor Raskar ocenia, że minie jeszcze co najmniej 10 lat zanim uzyskamy realistyczny obraz gotów do zastosowania w praktyce.