Pantallas de visualización de

datos 3D

Avances en Ergonomía Visual. Enero 2011Neus Burguera Giménez

Javier Martínez Barra

Vicent Sanchis Jurado

Índice

Introducción

Técnicas estereoscópicas

Técnicas autoestereoscópicas1. Tipos de displays

2. Multiplexado espacial

3. Multiproyector

4. Secuencia temporal

5. Otras

6. Aplicaciones

Conclusiones

Introducción

Sistema visual humano Estereopsis

Introducción : Pistas oculares

Pistas Oculares

Perspectiva

Oclusión

Familiarización con el tamaño

Perspectiva aérea

Introducción : Pistas oculares

Introducción : Pistas oculares

Paralaje estéreo : Aparente cambio posición objeto por cambio real del punto de vista

Paralaje en movimiento: Al trasladarnos, los objetos lejanosmenor velocidad

Acomodación y Convergencia

Técnicas estereoscópicas

Si se quiere 3D Cada ojo una imagen

Requiere uso de elemento óptico

1. Un display:

Anaglifo

Ventajas

- Económico

- Alta resolución

- Todas imágenes de color

Inconvenientes

- Dolor de cabeza

- Sólo imágenes grises

Técnicas estereoscópicas: Un display

Técnicas activas

Pantalla presenta sucesivamente la imagen de cada ojo

Gafa Ocluye alternativamente cada ojo

Ventajas Inconvenientes

Calidad efecto estereoscópico Gafas pesadas con alimentació

No Ghosting Sincronización gafa- pantalla

Pérdida luz

Percepción parpadeo

Técnicas estereoscópicas: Un display

Modificar polarización:

Precisa:

1. Filtros en proyector y ojos

2. Pantalla respete polaridad

Ventajas Inconvenientes

Alta resolución Coste elevado

Polarización circular Pantalla especial

Ghosting

Posición sujeto indistinta Pérdida luz

Técnicas estereoscópicas

2. Dos displays:

Cada OJO Un DISPLAY

Ventajas Inconvenientes

Buena percepción estereoscópica Incómodo

Sensación de inmersión Campo visión limitado

Relación calidad/ precio Un observador

Técnicas autoestereoscópicas

Imagen 3D sin soporte ópticoImplementación básica:

Espacio visionado

Diferentes zonas (slots)

Cada slot

Un OJO

Técnicas autoestereoscópicas

Inconvenientes:

Anchura óptima slot SÓLO para una distancia

Imágenes pseudoscópicas (profundidad inversa)

OD ve por slot de OI y viceversa

1.Tipos Displays

Dos vistas

Dos vistas + seguimiento de cabeza

Técnicas autoestereoscópicas: Tipos displays

Multivista

Э paralaje movimiento

Desventajas: Costosa y características limitadas

Técnicas autoestereoscópicas: Multiplexado espacial

2. Multiplexado espacial

Resolución 1/n n vistas

Problema:

Nº vistas

Lenslets:

Mas zonas oscuras entre slots

Barrera paralaje:

Mayor pérdida luz

Mayor visibilidad barrera

Técnicas autoestereoscópicas: Multiplexado espacial

Chien-Yue et al

Mejora barrera paralelaje con DISEÑO DIFRACTIVO

Técnicas autoestereoscópicas: Multiproyector

3. Multiproyector

Un proyector para cada vista.

Pantalla de lenslent.

Experimentalmente + de 100 vistas.

Sistema caro, complicado y difícil de ajustar.

Técnicas autoestereoscópicas: Secuencia temporal

4. Secuencia Temporal

Un display + tasa de refresco muy elevada

Display presenta secuencialmente cada vista

SO Slot

Formas:

1.Encendiendo

2. Filtro

Técnicas autoestereoscópicas: otras

5. Otras

Volumétrico

Imagen 3D en un espacio real o virtual

Ventajas

- Visible desde varios puntos de vista y cambio de la perspectiva

Inconvenientes

- No hay oclusión: no válido para representar escenas realistas

Técnicas autoestereoscópicas: otras

5. Otras

Holografía

Registro del frente de onda

Ventajas

- Reproduce el frente de onda original

Inconvenientes

- Actualmente los sistemas informáticos no pueden manipular el volumen de información que requiere la creación de hologramas en tiempo real

Técnicas autoestereoscópicas: otras

Sistemas híbridos

Combinando tecnologías anteriores pantallas con muchas vistas y/o de mayor tamaño

Principales características técnicas autoestereoscópicas

Tipo de pantalla

Nº espectadores

Movimiento del observador

Movimiento de paralaje

Transparencia de imagen

Bino. Fijo-no HT Uno Muy limitado NO NO

Bino. Usuario único-HT Uno Adecuado Posible NO

Bino. Multi-usuarios-HT Múltiples Amplio Posible NO

Multi-visión Múltiples Limitado SI NO

Volumétrica Múltiples Amplio SI SI

Holografía Múltiples Amplio SI NO

Técnicas autoestereoscópicas: Aplicaciones

6. Aplicaciones

Ámbito cientifico-técnico

Medicina y telemedicina

Técnicas autoestereoscópicas: Publicidad

Publicidad

Técnicas autoestereoscópicas: Entretenimiento

Entretenimiento

Conclusiones- Las pantallas autoestereoscópicas requieren que el usuario mantenga suposición dentro de unos límites, no son sustitutos para las pantallas domésticasactuales

- Más adecuadas para dispositivo portátil utilizado con ambas manos, la relaciónojo-distancia-orientación tiende a ser constante

- Anuncios monoscópicos VS autoestereoscópicos: la gente recuerda mejor elproducto y la marca

- Pantallas autoestereoscópicas

Ventajas: Mayor efecto 3D y CV

Inconvenientes: Pérdida de brillo, resolución y color

- Es necesario desarrollar nuevos dispositivos e interfaces de usuario parainteractuar con este tipo de pantallas

¡Gracias por vuestra atención!