Per què tenim dos ulls?

    (o com veure imatges 3D en una 
         pantalla d'ordinador)

           Antoni Jaume i Cap...
Índex
        Utilitat de tenir dos            Història de 
    ●                                ●



        ulls        ...
Un experiment
        Si ens aclucam un ull  i ens tiren un objecte, 
    ●



        ens resulta difícil agafar­lo
     ...
Són necessaris dos ulls?
        Major camp de visió ( útil 100° + residual 80°)
    ●




        Detecció d'objectes dèb...
Pregunta



    Ens costa agafar l'objecte, però veim 
         les coses en 3 Dimensions.
               Com és això?


 ...
Visió monocular
        Quan només veim amb un ull
    ●




        Tenim més camp de vista
    ●




        Es pot intu...
Visió monocular
        Il∙luminació
    ●



            Les ombres i els 
        –

            contrasts aporten 
    ...
Visió monocular
        Superposició de 
    ●



        imatges
            Informació sobre quin 
        –

          ...
Visió monocular
        Perspectiva
    ●



            Sensació de 
        –

            profunditat




             ...
Visió monocular
        Moviment de 
    ●



        paral∙laxi
            El desplaçament de 
        –

            l'...
Visió monocular




            
Visió binocular
        Capacitat d'integrar dues imatges de la mateixa 
    ●



        escena d'angles diferents (suma ...
Visió binocular




            
Visió Binocular

                                     Y
Y

                     (80,75)                       (100,75)
   ...
Visió Binocular
        Així com tenim situats els nostres ulls, la diferència 
    ●



        entre les vistes sempre s...
Visió Binocular

                                     Y
Y

                     (80,75)                       (100,75)
   ...
Visió Binocular



     Diferència A = 25­20 = 5
    Diferència B = 100­80 = 20




                 
Disparitat
        És la diferència horitzontal entre dues imatges
    ●




        Donats dos objectes A i B en una esce...
Pregunta



Com podem veure imatges 3D en una 
       pantalla d'ordinador?



                  
Estereoscòpia
        Si som capaços de mostrar a cada ull una 
    ●



        imatge(2D) que correspongui a la visió 
 ...
Estereoscòpia




           
Estereoscòpia




           
Estereoscòpia




           
Història Estereoscòpia



     Euclides, Leonardo da Vinci i Keppler ja 
    observaren el fenomen de la visió binocular

...
Història Estereoscòpia
        Sir Charles 
    ●



        Wheatstone (1838):
            Descobreix el 
        –

    ...
Història Estereoscòpia




               
Història Estereoscòpia




               
Història Estereoscòpia
        Oliver Wendell 
    ●



        Holmes 
            Metge i poeta dels 
        –

       ...
Història Estereoscòpia
        Fotografia 3D
    ●



            Sir David Brewster 
        –

            (1849)
      ...
Història Estereoscòpia




               
Història Estereoscòpia




               
Història Estereoscòpia




               
Història Estereoscòpia




               
Història Estereoscòpia
        Cinema 3D
    ●



            Anys 50 començà 
        –

            l'explotació comerci...
Tècniques d'estereoscòpia
        Fa molts d'anys que 
    ●
                                     Ull esquerra
        són...
Tècniques d'estereoscòpia
        Anàglif
    ●




        Polarització
    ●




        Alternança d'imatges
    ●




...
Tècniques d'estereoscòpia
        Anàglif
    ●



            S'utilitzen filtres de colors complementaris
        –

   ...
Tècniques d'estereoscòpia
        Anàglif
    ●




                      
Tècniques d'estereoscòpia
        Anàglif
    ●




                      
Tècniques d'estereoscòpia
        Anàglif
    ●




                      
Tècniques d'estereoscòpia
        Anàglif
    ●




                      
Tècniques d'estereoscòpia
        Anàglif
    ●




                      
Tècniques d'estereoscòpia
        Polarització
    ●



            S'utilitza llum polaritzada per separa les imatges
   ...
Tècniques d'estereoscòpia
        Alternança d'imatges
    ●



            Alternativament mostra una imatge per l'ull dr...
Tècniques d'estereoscòpia




                 
Tècniques d'estereoscòpia
        Alternança d'imatges
    ●



            Sistema de la UIB
        –




              ...
Tècniques d'estereoscòpia
        Alternança d'imatges
    ●



            Sistema de la UIB
        –




              ...
Tècniques d'estereoscòpia
        Head Mounted Display
    ●




            Casc estereoscòpic 
        –

            am...
Tècniques d'estereoscòpia
        ChromaDepth
    ●




            Es basa en la desviació  que produeixen els diferents ...
Tècniques d'estereoscòpia
        ChromaDepth
    ●




                       
Tècniques d'estereoscòpia
        ChromaDepth
    ●




                       
Tècniques d'estereoscòpia
        Monitors estèreo
    ●



            Prototips on no es necessiten ulleres
        –

 ...
Tècniques d'estereoscòpia
        Monitors estèreo
    ●




                            
Tècniques d'estereoscòpia
        Monitors estèreo
    ●




                            
Pregunta


    És possible calcular la distància d'un objecte 
        respecte de la posició de la càmera? 
       (saber...
Geometria Epipolar




             
Geometria Epipolar
        Cas singular en 
    ●



        càmeres binoculars
            Distància focal
        –

   ...
Geometria Epipolar




             
Recordatori
        Utilitat de tenir dos            Història de 
    ●                                ●



        ulls  ...
Per què tenim dos ulls?

    (o com veure imatges 3D en una 
         pantalla d'ordinador)

           Antoni Jaume i Cap...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Per Què Tenim Dos Ulls

1,454 views
1,367 views

Published on

Xerrada divulgativa de la Setmana de la Ciència i la Tecnologia 2007

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,454
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
23
Actions
Shares
0
Downloads
9
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Per Què Tenim Dos Ulls

  1. 1. Per què tenim dos ulls? (o com veure imatges 3D en una  pantalla d'ordinador) Antoni Jaume i Capó antoni.jaume@uib.es http://dmi.uib.es/~ajaume/    
  2. 2. Índex Utilitat de tenir dos  Història de  ● ● ulls l'estereoscòpia Visió monocular Tècniques  ● ● d'estereoscòpia Visió binocular ● Geometria epipolar Disparitat ● ● Estereoscòpia ●    
  3. 3. Un experiment Si ens aclucam un ull  i ens tiren un objecte,  ● ens resulta difícil agafar­lo Si no ens movem gens encara es més difícil ●    
  4. 4. Són necessaris dos ulls? Major camp de visió ( útil 100° + residual 80°) ● Detecció d'objectes dèbils  ● En permet calcular la profunditat, amb un ull  ● només la podem intuir Òrgans duplicats ●    
  5. 5. Pregunta Ens costa agafar l'objecte, però veim  les coses en 3 Dimensions. Com és això?    
  6. 6. Visió monocular Quan només veim amb un ull ● Tenim més camp de vista ● Es pot intuir la profunditat ● Existeixen diversos mecanismes que actuen a nivell  – de la visió que proporcionen informació  tridimensional    
  7. 7. Visió monocular Il∙luminació ● Les ombres i els  – contrasts aporten  relleu i volum    
  8. 8. Visió monocular Superposició de  ● imatges Informació sobre quin  – objecte està més  aprop    
  9. 9. Visió monocular Perspectiva ● Sensació de  – profunditat    
  10. 10. Visió monocular Moviment de  ● paral∙laxi El desplaçament de  – l'observador fa que  els objectes de  l'escena es moguin en  una direcció o en una  altra depenent de la  seva posició    
  11. 11. Visió monocular    
  12. 12. Visió binocular Capacitat d'integrar dues imatges de la mateixa  ● escena d'angles diferents (suma binocular) Cada ull d'una persona percep una vista diferent de  – la mateixa escena El cervell es capaç de calcular la profunditat  ● dels objectes a partir de les diferències de cada  vista  (diplopia fisiològica)    
  13. 13. Visió binocular    
  14. 14. Visió Binocular Y Y (80,75) (100,75) (20,50) (25,50) X (0,0) X (0,0)    
  15. 15. Visió Binocular Així com tenim situats els nostres ulls, la diferència  ● entre les vistes sempre serà horitzontal (coordenada  X) Paral∙lels al terra – Situats a la mateixa altura – Punts de vista paral∙lels – Depenent de la diferència en la coordenada X, el  ● nostre cervell es capaç de conèixer la profunditat    
  16. 16. Visió Binocular Y Y (80,75) (100,75) (20,50) (25,50) X (0,0) X (0,0)    
  17. 17. Visió Binocular Diferència A = 25­20 = 5 Diferència B = 100­80 = 20    
  18. 18. Disparitat És la diferència horitzontal entre dues imatges ● Donats dos objectes A i B en una escena, des  ● d'un punt de vista de la visió binocular el que té la disparitat més gran, és el que està més  – aprop de l'observador Conclusió: Les variacions horitzontals entre  ● imatges, són interpretades pel nostre cervell  com  un volum    
  19. 19. Pregunta Com podem veure imatges 3D en una  pantalla d'ordinador?    
  20. 20. Estereoscòpia Si som capaços de mostrar a cada ull una  ● imatge(2D) que correspongui a la visió  monocular de l'escena que volem visualitzar en  3D,  enganyarem el cervell i tendrem la  sensació que la imatge de l'escena té  profunditat    
  21. 21. Estereoscòpia    
  22. 22. Estereoscòpia    
  23. 23. Estereoscòpia    
  24. 24. Història Estereoscòpia Euclides, Leonardo da Vinci i Keppler ja  observaren el fenomen de la visió binocular    
  25. 25. Història Estereoscòpia Sir Charles  ● Wheatstone (1838): Descobreix el  – fenomen de  l'estereoscòpia Primer Estereoscopi – Encara no s'havia  – descobert la fotografia    
  26. 26. Història Estereoscòpia    
  27. 27. Història Estereoscòpia    
  28. 28. Història Estereoscòpia Oliver Wendell  ● Holmes  Metge i poeta dels  – Estats Units  d'Amèrica Construí  – l'estereoscopi més  famós del segle XIX    
  29. 29. Història Estereoscòpia Fotografia 3D ● Sir David Brewster  – (1849) Científic escocès – Primera càmera  – fotogràfica  estereoscòpica.    
  30. 30. Història Estereoscòpia    
  31. 31. Història Estereoscòpia    
  32. 32. Història Estereoscòpia    
  33. 33. Història Estereoscòpia    
  34. 34. Història Estereoscòpia Cinema 3D ● Anys 50 començà  – l'explotació comercial Problemàtica de  – l'estereoscopia Molèsties visuals ● Anys 80 apareixen els  – sistemes IMAX    
  35. 35. Tècniques d'estereoscòpia Fa molts d'anys que  ● Ull esquerra són conegudes, però  la tecnologia ens  permet millorar­les Dues vistes diferents  ● de l'escena Mostrar a cada ull la  ● Ull dret vista que li correspon    
  36. 36. Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ● Polarització ● Alternança d'imatges ● Head Mounted Display ● ChromaDepth ● Monitors estèreo ●    
  37. 37. Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ● S'utilitzen filtres de colors complementaris – Sistema de baix cost – Altera els colors – Pèrdua de colors – Cansament visual  – Software gratuït –    
  38. 38. Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ●    
  39. 39. Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ●    
  40. 40. Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ●    
  41. 41. Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ●    
  42. 42. Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ●    
  43. 43. Tècniques d'estereoscòpia Polarització ● S'utilitza llum polaritzada per separa les imatges – No altera els colors – Pèrdua de lluminositat – S'ha de projectar damunt pantalles que siguin  – capaces de reflectir la llum polaritzada    
  44. 44. Tècniques d'estereoscòpia Alternança d'imatges ● Alternativament mostra una imatge per l'ull dret i  – una per l'ull esquerra de forma sincronitzada Ulleres obturadores de cristall líquid (cada ull  – només veu una imatge) A freqüències altes, el parpelleig és imperceptible  –    
  45. 45. Tècniques d'estereoscòpia    
  46. 46. Tècniques d'estereoscòpia Alternança d'imatges ● Sistema de la UIB –    
  47. 47. Tècniques d'estereoscòpia Alternança d'imatges ● Sistema de la UIB –    
  48. 48. Tècniques d'estereoscòpia Head Mounted Display ● Casc estereoscòpic  – amb dues pantalles,  una per cada ull. A cada pantalla es  – projecte la vista de l'ull  que li correspon Relació entre preu i  – resolució    
  49. 49. Tècniques d'estereoscòpia ChromaDepth ● Es basa en la desviació  que produeixen els diferents colors  – de l'espectre visible En un prisma la llum es devia depenent de la seva longitud  – d'ona Més desviació en el vermell, menys en el blau ● En les imatges es codifica la profunditat amb el color – La imatge es pot veure en 2D – La imatge perd tota la informació cromàtica –    
  50. 50. Tècniques d'estereoscòpia ChromaDepth ●    
  51. 51. Tècniques d'estereoscòpia ChromaDepth ●    
  52. 52. Tècniques d'estereoscòpia Monitors estèreo ● Prototips on no es necessiten ulleres – Fase experimental – Detecció dels ulls – Microlents –    
  53. 53. Tècniques d'estereoscòpia Monitors estèreo ●    
  54. 54. Tècniques d'estereoscòpia Monitors estèreo ●    
  55. 55. Pregunta És possible calcular la distància d'un objecte  respecte de la posició de la càmera?  (saber les seves coordenades respecte la  càmera)    
  56. 56. Geometria Epipolar    
  57. 57. Geometria Epipolar Cas singular en  ● càmeres binoculars Distància focal – Separació de càmeres – Disparitat –    
  58. 58. Geometria Epipolar    
  59. 59. Recordatori Utilitat de tenir dos  Història de  ● ● ulls l'estereoscòpia Visió monocular Tècniques  ● ● d'estereoscòpia Visió binocular ● Geometria epipolar Disparitat ● ● Estereoscòpia ●    
  60. 60. Per què tenim dos ulls? (o com veure imatges 3D en una  pantalla d'ordinador) Antoni Jaume i Capó antoni.jaume@uib.es http://dmi.uib.es/~ajaume/    

×