Displays Autoestereoscópicos

A autoestereocopia consiste num conjunto de tecnologias de visualização de conteúdos 3D que não necessitam de óculos para serem visualizados. Os métodos mais antigos e conhecidos para fornecer visão autoestereoscopica são a barreira paralaxe e o método lenticular.Estas técnicas são conhecidos há cerca de 100 anos mas entraram no mundo digital com o desenvolvimento de monitores LCD de alta resolução. Em ambas as tecnologias referidas são projectadas no ecrã duas imagens (cada uma com a perspetiva própria cada olho) simultaneamente, em tiras alternadas.
A Barreira de paralaxe consiste numa placa opaca, colocada sobre o display, com fendas finas posicionadas estratégicamente de maneira a direccionarem os píxeis de cada imagem para o respetivo olho, como se pode ver na figura (a). Neste género de displays tipicamente pode-se alternar para o visionamento 2D colocando a barreira de paralaxe totalmente transparente, pois estas são construídas a partir de uma camada de cristal líquido, cuja opacidade pode ser alterada através da tensão aplicada. No método lenticular em vez de fendas estratégicamente colocadas são conjuntos de lentes convexas incorporadas no ecrã que direcionam cada imagem para o respetivo olho, como se representa na figura (b).

autoestereoscopia

(a) barreira de paralaxe; (b) método lenticular

A principal desvantagem destas tecnologias é a sua grande sensibilidade à posição do utilizador, ou seja, o efeito estereoscópico apenas é produzido corretamente em determinados ângulos e a uma determinada distância do ecrã (sweet spots), limitando o tamanho da audiência. Na figura (c) podemos ver como o posicionamento incorreto dos espectadores pode levar ao visionamento de uma imagem invertida (ângulo incorreto) ou desfocada (muito longe do ecrã).

autoestereoscopia

 (c) posição de visualização correta de um display autoestereoscópicos

Todas as tecnologias referidas até agora nesta secção baseiam-se no fenómeno da estereoscopia para produzir vídeo 3D, isto implica que cada olho vê uma imagem diferentes – stereo parallax. No entanto no mundo real além de vermos imagens diferentes em cada olho, ao movermos a cabeça essas imagens alteram-se – motion parallax. Assim, conseguimos ver infinitas imagens de uma só cena. O problema da grande sensibilidade de alguns displays autoestereoscópicos, vem do facto de apenas estarem a ser transmitidas duas vistas ao espectador, este, ao mover a cabeça deixa de conseguir visualizar correctamente o efeito 3D. O problema fica resolvido através do uso de uma camera que segue os olhos do utilizador e ajusta as imagens enviadas do ecrã para cada olho de acordo com o movimento deste – head-traked displays. No entano esta solução apenas funciona para um utilizador. Para mais de um espectador a solução passa por gerar e projetar mais vistas da mesma cena – sistemas multiview. A zona de visualização é dividida em várias parcelas; o display 3D autoesterioscópico projecta em cada parcela uma vista diferente. Processo representado na figura em baixo. É comum a utilização de 9 ou 16 vistas. A principal desvantagem de um sistema multiview é sua a complexidade, uma vez que este tem de ser capaz de gerar e projectar todas as vistas simultaneamente, mesmo aquelas que não estam a ser visualizadas nesse momento. Outra desvantagem, ocorre apenas em alguns sistemas multiview, é que a resolução diminuí para cada vista com aumento do número de vistas.

princípio de funcionamento de um display autoestereoscópico multiview

Tudo indica que a autoestereoscopia é o passo seguinte a nível comercial nos displays 3D, nomeadamente notebooks, TV’s, telemóveis e dispositivos de jogos. Alguns destes produtos já se encontram disponíveis, outros, já anunciados e/ou apresentados, espera-se que cheguem brevemente aos mercados, apesar de o sucesso não ser garantido. Um exemplo com êxito é a consola de jogos Nintendo 3DS, lançada em 2011 pela Nintendo que utiliza a tecnologia barreira de paralaxe para exibir imagens a 3 dimensões.Em 2012, a Toshiba lançou no mercado o modelo LED-Backlit 55ZL2, um televisor de 55 polegadas autoestereoscópico multiview (com 9 vistas), com tecnologia baseada no método lenticular, que tem a particularidade de incluir uma camara atrás da tela, que permite localizar e ajustar a imagem à sua posição do espectador (head-tracking device). Neste ano na feira electrónica internacional CES 2014, a empresa Sharp exibiu uma incrível TV de 85 polegadas e resolução 8K (7680 x 4320 pixels), fabricada com a ajuda da Philips e da Dolby, que também consegue reproduzir imagens em 3D sem a necessidade de óculos.: consola de jogos Nintendo 3DS

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Figura 15 - consola de jogos Nintendo 3DS

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Figura 15 - consola de jogos Nintendo 3DS

Figura 14 – princípio de funcionamento de um display autoestereoscópico multiview

rtilhada por todos os ângulos de visão.


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A Barreira de paralaxe consiste numa placa opaca, colocada sobre o display, com fendas finas posicionadas estratégicamente de maneira a direccionarem os píxeis de cada imagem para o respetivo olho, como se pode ver na figura (a). Neste género de displays tipicamente pode-se alternar para o visionamento 2D colocando a barreira de paralaxe totalmente transparente, pois estas são construídas a partir de uma camada de cristal líquido, cuja opacidade pode ser alterada através da tensão aplicada. No método lenticular em vez de fendas estratégicamente colocadas são conjuntos de lentes convexas incorporadas no ecrã que direcionam cada imagem para o respetivo olho, como se representa na figura (b). (a) barreira de paralaxe; (b) método lenticular A principal desvantagem destas tecnologias é a sua grande sensibilidade à posição do utilizador, ou seja, o efeito estereoscópico apenas é produzido corretamente em determinados ângulos e a uma determinada distância do ecrã (sweet spots), limitando o tamanho da audiência. Na figura (c) podemos ver como o posicionamento incorreto dos espectadores pode levar ao visionamento de uma imagem invertida (ângulo incorreto) ou desfocada (muito longe do ecrã). (c) posição de visualização correta de um display autoestereoscópicos Todas as tecnologias referidas até agora nesta secção baseiam-se no fenómeno da estereoscopia para produzir vídeo 3D, isto implica que cada olho vê uma imagem diferentes – stereo parallax. No entanto no mundo real além de vermos imagens diferentes em cada olho, ao movermos a cabeça essas imagens alteram-se – motion parallax. Assim, conseguimos ver infinitas imagens de uma só cena. O problema da grande sensibilidade de alguns displays autoestereoscópicos, vem do facto de apenas estarem a ser transmitidas duas vistas ao espectador, este, ao mover a cabeça deixa de conseguir visualizar correctamente o efeito 3D. O problema fica resolvido através do uso de uma camera que segue os olhos do utilizador e ajusta as imagens enviadas do ecrã para cada olho de acordo com o movimento deste – head-traked displays. No entano esta solução apenas funciona para um utilizador. Para mais de um espectador a solução passa por gerar e projetar mais vistas da mesma cena – sistemas multiview. A zona de visualização é dividida em várias parcelas; o display 3D autoesterioscópico projecta em cada parcela uma vista diferente. Processo representado na figura em baixo. É comum a utilização de 9 ou 16 vistas. A principal desvantagem de um sistema multiview é sua a complexidade, uma vez que este tem de ser capaz de gerar e projectar todas as vistas simultaneamente, mesmo aquelas que não estam a ser visualizadas nesse momento. Outra desvantagem, ocorre apenas em alguns sistemas multiview, é que a resolução diminuí para cada vista com aumento do número de vistas. princípio de funcionamento de um display autoestereoscópico multiview Tudo indica que a autoestereoscopia é o passo seguinte a nível comercial nos displays 3D, nomeadamente notebooks, TV’s, telemóveis e dispositivos de jogos. Alguns destes produtos já se encontram disponíveis, outros, já anunciados e/ou apresentados, espera-se que cheguem brevemente aos mercados, apesar de o sucesso não ser garantido. Um exemplo com êxito é a consola de jogos Nintendo 3DS, lançada em 2011 pela Nintendo que utiliza a tecnologia barreira de paralaxe para exibir imagens a 3 dimensões.Em 2012, a Toshiba lançou no mercado o modelo LED-Backlit 55ZL2, um televisor de 55 polegadas autoestereoscópico multiview (com 9 vistas), com tecnologia baseada no método lenticular, que tem a particularidade de incluir uma camara atrás da tela, que permite localizar e ajustar a imagem à sua posição do espectador (head-tracking device). Neste ano na feira electrónica internacional CES 2014, a empresa Sharp exibiu uma incrível TV de 85 polegadas e resolução 8K (7680 x 4320 pixels), fabricada com a ajuda da Philips e da Dolby, que também consegue reproduzir imagens em 3D sem a necessidade de óculos. consola de jogos Nintendo 3DS Voltar ao início da página Figura 15 - consola de jogos Nintendo 3DS ^{. [19]} Figura 15 - consola de jogos Nintendo 3DS Figura 14 – princípio de funcionamento de um display autoestereoscópico multiview rtilhada por todos os ângulos de visão.
Comunicação de Áudio e Vídeo 1ºSem 2014/2015