Slideshow Transcript

1. Slide 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. Slide 2: Índex Utilitat de tenir dos  Història de  ● ● ulls l'estereoscòpia Visió monocular Tècniques  ● ● d'estereoscòpia Visió binocular ● Geometria epipolar Disparitat ● ● Estereoscòpia ●    
3. Slide 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. Slide 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. Slide 5: Pregunta Ens costa agafar l'objecte, però veim  les coses en 3 Dimensions. Com és això?    
6. Slide 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. Slide 7: Visió monocular Il∙luminació ● Les ombres i els  – contrasts aporten  relleu i volum    
8. Slide 8: Visió monocular Superposició de  ● imatges Informació sobre quin  – objecte està més  aprop    
9. Slide 9: Visió monocular Perspectiva ● Sensació de  – profunditat    
10. Slide 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. Slide 11: Visió monocular    
12. Slide 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. Slide 13: Visió binocular    
14. Slide 14: Visió Binocular Y Y (80,75) (100,75) (20,50) (25,50) X (0,0) X (0,0)    
15. Slide 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. Slide 16: Visió Binocular Y Y (80,75) (100,75) (20,50) (25,50) X (0,0) X (0,0)    
17. Slide 17: Visió Binocular Diferència A = 25­20 = 5 Diferència B = 100­80 = 20    
18. Slide 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. Slide 19: Pregunta Com podem veure imatges 3D en una  pantalla d'ordinador?    
20. Slide 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. Slide 21: Estereoscòpia    
22. Slide 22: Estereoscòpia    
23. Slide 23: Estereoscòpia    
24. Slide 24: Història Estereoscòpia Euclides, Leonardo da Vinci i Keppler ja  observaren el fenomen de la visió binocular    
25. Slide 25: Història Estereoscòpia Sir Charles  ● Wheatstone (1838): Descobreix el  – fenomen de  l'estereoscòpia Primer Estereoscopi – Encara no s'havia  – descobert la fotografia    
26. Slide 26: Història Estereoscòpia    
27. Slide 27: Història Estereoscòpia    
28. Slide 28: Història Estereoscòpia Oliver Wendell  ● Holmes  Metge i poeta dels  – Estats Units  d'Amèrica Construí  – l'estereoscopi més  famós del segle XIX    
29. Slide 29: Història Estereoscòpia Fotografia 3D ● Sir David Brewster  – (1849) Científic escocès – Primera càmera  – fotogràfica  estereoscòpica.    
30. Slide 30: Història Estereoscòpia    
31. Slide 31: Història Estereoscòpia    
32. Slide 32: Història Estereoscòpia    
33. Slide 33: Història Estereoscòpia    
34. Slide 34: Història Estereoscòpia Cinema 3D ● Anys 50 començà  – l'explotació comercial Problemàtica de  – l'estereoscopia Molèsties visuals ● Anys 80 apareixen els  – sistemes IMAX    
35. Slide 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. Slide 36: Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ● Polarització ● Alternança d'imatges ● Head Mounted Display ● ChromaDepth ● Monitors estèreo ●    
37. Slide 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. Slide 38: Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ●    
39. Slide 39: Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ●    
40. Slide 40: Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ●    
41. Slide 41: Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ●    
42. Slide 42: Tècniques d'estereoscòpia Anàglif ●    
43. Slide 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. Slide 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. Slide 45: Tècniques d'estereoscòpia    
46. Slide 46: Tècniques d'estereoscòpia Alternança d'imatges ● Sistema de la UIB –    
47. Slide 47: Tècniques d'estereoscòpia Alternança d'imatges ● Sistema de la UIB –    
48. Slide 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. Slide 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. Slide 50: Tècniques d'estereoscòpia ChromaDepth ●    
51. Slide 51: Tècniques d'estereoscòpia ChromaDepth ●    
52. Slide 52: Tècniques d'estereoscòpia Monitors estèreo ● Prototips on no es necessiten ulleres – Fase experimental – Detecció dels ulls – Microlents –    
53. Slide 53: Tècniques d'estereoscòpia Monitors estèreo ●    
54. Slide 54: Tècniques d'estereoscòpia Monitors estèreo ●    
55. Slide 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. Slide 56: Geometria Epipolar    
57. Slide 57: Geometria Epipolar Cas singular en  ● càmeres binoculars Distància focal – Separació de càmeres – Disparitat –    
58. Slide 58: Geometria Epipolar    
59. Slide 59: Recordatori Utilitat de tenir dos  Història de  ● ● ulls l'estereoscòpia Visió monocular Tècniques  ● ● d'estereoscòpia Visió binocular ● Geometria epipolar Disparitat ● ● Estereoscòpia ●    
60. Slide 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/