Crean una visualizador inmaterial 3D del tamaño de una habitación

Cha Lee y Stephen Diverdi y Tobias Höllerer, de la Universidad de California en Santa Barbara, han usado dos FogScreen (literalmente, pantalla de niebla) y proyectores, así como un sistema para seguir los movimientos del usuario, para conseguir el efecto tridimensional, al que han llamado DFD (Depth-fused) 3D. Los resultado de este estudio serán publicados en la revista IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics.

FogScreen es un sistema para proyectar imágenes. Una imagen proyectada sobre una pantalla FogScreen parece flotar como por arte de magia, ya que está formada por pequeñas gotas de agua y ondas ultrasónicas.

“El gran avance de nuestro DFD es que los observadores no tienen que llevar ningunas gafas para ver una escena 3D”, comenta Lee en declaraciones a PhysOrg. “Aunque los visualizadores volumétricos ya poseen esta cualidad, su tecnología limita mucho su uso. Los visualizadores volumétricos están restringidos a un espacio, de tal modo que los usuarios no pueden interactuar. El DFD permite interacción y muchos puntos de vista”

Varias pantallas

El visualizador DFD contiene una o más FogScreen que proyectan una fina capa de niebla sobre la que, a su vez, se proyecta un haz de luz. La niebla dispersa la luz para crear una imagen que literalmente flota en el aire. Para conseguir el efecto tridimensional, la misma imagen se presenta en dos pantallas situadas a distintas profundidades. A su vez, la posición de la cabeza del usuario es monitorizada, ya que las imágenes 2D proyectadas sobre cada una de las pantallas varían en función de hacia donde éste dirija su mirada. El sistema calcula el alineamiento de la imagen en tiempo real, de tal modo que el usuario ve una imagen en 3D allí donde las pantallas coinciden.

En sus experimentos, los investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara compararon tres configuraciones de FogScreen diferentes para determinar cuál de ellas proporcionaba la imagen más clara: dos pantallas en paralelo, dos pantallas en perpendicular y una sola pantalla en paralelo con una pared, a cuatro metros de distancia.

Los usuarios que tomaron parte en las pruebas confirmaron que podían percibir el efecto 3D en las tres situaciones. Después, los investigadores optimizaron las configuraciones y las condiciones de la habitación. En cualquier caso, la opción con una sola pantalla mostró algunas ventajas sobre las demás, ya que no provoca tantas turbulencias y, desde un punto de vista práctico, es mucho más sencilla y barata de instalar.

Muchas mejoras

Los creadores de este visualizador apuntan que todavía se puede mejorar, sobre todo en términos de alineamiento, turbulencias o errores en el seguimiento del movimiento de la cabeza del usuario.

“Para que un objeto 3D sea casi real, debe aparecer exactamente donde se le espera, sin importar lo que el usuario esté haciendo”, comenta Lee. “Factores como posibles oclusiones, errores de calibración o escenas dinámicas son un gran reto. Cualquiera de estas situaciones, junto a un error en el sistema de seguimiento del usuario, puede hacer que éste note errores o distorsiones. Para nuestra investigación hemos usado el mejor visualizador inmaterial, el FogScreen, pero cualquier mejora en estos dispositivos mejorarán también la fidelidad de las imágenes y la interacción”.

Pese a estos retos, lo cierto es que este experimento ha significado un gran adelanto para el desarrollo de un visualizador en tres dimensiones del tamaño de una habitación, donde los usuarios puedan ver una imagen desde cualquier ángulo e incluso interactuar con ella.

“Un visualizador inmaterial tridimensional sería el visualizador ideal”, comenta Lee. “Un tour virtual por un museo o una oficina virtual podrían ser algunas de sus aplicaciones. Además, en futuras aplicaciones, se podría usar para hacer operaciones de cirugía virtuales (por ejemplo, se podría ver un corazón enorme en tres dimensiones) o para crear algún tipo de telepresencia en ambientes reales (por ejemplo, un guarda de seguridad virtual).

Hace unos años, la revista Tendencias 21 ya se hizo eco de otros proyectos parecidos a este, como la pantalla virtual desarrollada por un estudiante del Massachusetts Institute of Technology (MIT). Esta pantalla era capaz de proyectar una imagen a todo color en el espacio sin soporte físico alguno. Este sistema, denominado Heliodisplay, no se basaba en la holografía, sino que modificaba el aire por encima de un proyector de tal manera que hacía aparecer ante nuestros ojos, como de la nada, una pantalla de 27 pulgadas.