Dispositivos de Visualização

Paralelamente à investigação feita em termos de captura, representação e codificação Multiview e 3D, é notável o crescente interesse em dispositivos terminais que suportem estas novas tecnologias.

Apesar de existirem terminais deste tipo há algum tempo, a sua popularidade e impacto foram reduzidos devido ao desconforto geralmente associado a estes (sendo necessário o uso de óculos especiais ou um posicionamento específico), o que leva a que a sua aplicação tenha sido limitada a domínios muito restritos (com o exemplo óbvio do cinema 3D).

O renovado interesse nestas tecnologias prende-se assim com a criação de uma nova experiência de 3DTV e MVI que corta com a necessidade de acessórios e define um novo modelo de interacção com o que se vê, apoiada no conjunto de técnicas descritas nas secções anteriores.

Os dispositivos 3D dividem-se assim em (1):

No caso dos dispositivos estereoscópicos e autoestereoscópicos, a imagem 3D é obtida projectando em cada olho uma imagem que emula o funcionamento normal destes. Isto pode ser feito, no caso dos estereoscópicos, utilizando um aparelho que é colocado na cabeça do utilizador e projecta directamente cada imagem no olho correspondente ou exibindo as duas imagens simultaneamente a cada olho, sendo utilizado então um acessório (normalmente óculos) que é responsável pela filtragem da imagem correcta.

Esta classe de dispositivos divide-se numa série de abordagens: na anaglífica (método mais conhecido de obter sensação de três dimensões), as imagens correspondentes a cada olho são emitidas simultaneamente, mas em zonas de cor com comprimentos de onda diferentes, e são utilizados óculos com filtros que apenas deixam passar um dos comprimentos de onda, filtrando assim a imagem do outro olho. Este método tem o inconveniente de ser muito difícil produzir imagens 3D com cor de qualidade, além do incómodo de ter de usar óculos. O método de polarização sobrepõe as duas imagens mas com polarizações diferentes, o que, usando óculos com filtros polarizadores concordantes, permite separar cada uma das imagens para o olho correspondente. São utilizadas tanto polarizações lineares, que têm o inconveniente de perder qualidade de separação de imagens quando o espectador mexe a cabeça, e polarizações circulares, que têm apenas o inconveniente de ter de usar óculos especiais.

O uso de óculos com shutters (obturadores que fecham de forma alternada e sincronizada) também tem sido explorado neste tipo de dispositivos: as imagens correspondentes a cada olho são exibidas sequencialmente e o shutter de cada olho fecha quando é apresentada a imagem do olho oposto, bloqueando-a. Esta técnica funciona porque o olho retém a imagem anterior durante um pequeno período de tempo (fenómeno da persistência visual).

Nos aparelhos autoestereoscópicos, a necessidade de acessórios é eliminada, sendo que o trabalho de entregar correctamente as imagens aos olhos correspondentes é delegado directamente no \textit{display}, que funciona assim de um modo mais semelhante ao das televisões convencionais.

Este processo é feito nalguns displays flat-screen utilizando uma barreira de paralaxe (parallax barrier), que consiste numa camada com precision slots ("cavas de precisão") inserida por detrás do LCD e que transmite um conjunto de pixels diferente para cada olho, criando assim efeito 3D.

Para que o dispositivo funcione correctamente é preciso garantir, no entanto, que os utilizadores se encontrem em posições bem definidas, inconveniente eliminado ao utilizar, em vez da barreira, um sistema de lentes (lenticular lens display). Este último proporciona uma sensação de três dimensões utilizando um aglomerado de lentes que provoca a emissão de imagens diferentes em várias direccções, causando assim um efeito semelhante à reflexão de luz num objecto real (este tipo de aglomerado é utilizado também em cartazes publicitários em que uma imagem se transforma noutra conforme o espectador altera o seu ângulo de visão relativamente a estes).

Por seu lado, os dispositivos holográficos geram uma reprodução do campo luminoso associado à cena capturada. Esta metodologia é muitas vezes confundida com a dos os displays volumétricos devido à sua utilização incorrecta em obras de ficção científica.

A diferença entre as duas técnicas reside no facto da holografia gerar, de facto, uma cópia da radiação luminosa obtida aquando da captura da cena, ao passo que o método volumétrico realiza a projecção de pontos de luz num volume, ou seja, enquanto que o holograma produz no espectador a mesma impressão que foi produzida no dispositivo de captura, o display volumétrico exibe uma representação da cena num volume (ver Figura 12).

Display Volumétrico

Fig. 12: Exemplo de Display Volumétrico.

No caso da holografia, a sua utilização é pouco prática pois é necessário utilizar luz coerente (lasers) para efectuar a captura e reprodução de imagem. No caso dos displays volumétricos, é necessário conseguir projectar pontos de luz num volume (denominados voxels — volumetric pixels).


(1) As definições dadas não são exactas: de facto, os dispositivos holográficos são um subconjunto dos autoestereoscópicos e estes, por sua vez, um subconjunto dos estereoscópicos. As definições apresentadas são, no entanto, utilizadas de modo a evitar ambiguidades.


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