jueves, 12 de febrero de 2009

Realidad Virtual No Inmersiva

La realidad virtual no inmersiva ofrece un nuevo mundo a través de una ventana de escritorio. Este enfoque no inmersivo tiene varias ventajas sobre el enfoque inmersivo como: bajo costo y fácil y rápida aceptación de los usurarios. Los dispositivos inmersivos son de alto costo y generalmente el usurario prefiere manipular el ambiente virtual por medio de dispositivos familiares como son el teclado y el ratón que por medio de cascos pesados o guantes.

Actualmente Internet nos provee con medios para reunirnos con diferentes personas en el mismo espacio virtual. En este sentido Internet tiende a ser un mecanismo de telepresencia. Este medio nos brinda con espacios o realidades que físicamente no existen pero que sin embargo forman parte de nuestras formas de vida. Es a través de Internet como nace VRML, que es un estándar para la creación de mundos virtuales no inmersivos.

VRML es un acrónimo para Virtual Reality Modeling Language (Lenguaje para Modelado de Realidad Virtual). Técnicamente hablando, VRML no es un lenguaje para programar realidad virtual inmersiva ni tampoco un lenguaje de modelado. La realidad virtual inmersiva implica una experiencia tridimensional inmersiva y dispositivos externos como cascos o guantes digitales para lograr capturar otros sentidos diferentes al oído y a la vista. VRML no requiere o prevé una inmersión sensorial total. VRML provee un conjunto básico de primitivas para el modelaje geométrico tridimensional y tiene la capacidad de dar comportamiento a los objetos y asignar diferentes animaciones que pueden ser activadas por eventos generados por diferentes usuarios.
Recogido de: www.activamente.com

miércoles, 11 de febrero de 2009

Ya se puede tocar la realidad virtual sin guantes

Solución Ultrasónica

Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Tokio, en Japón, ha conseguido desarrollar una alternativa, que fue presentada en la conferencia sobre infografía o computación gráfica Siggraph 2008, celebrada el pasado agosto en Los Ángeles.

Se trata de un dispositivo bautizado como Airborne Ultrasound Tactile Display - 5k-, que irradia ondas de ultrasonido por el aire, producidas por múltiples transductores de ultrasonido basados en técnicas de síntesis de ondas. Con dichas ondas, se forman campos de presión de alta-fidelidad que pueden "enfocarse" directamente sobre la piel sin riesgo de atravesarla.

El efecto: con este sistema es posible experimentar sensaciones táctiles de un espacio virtual, sin necesidad de usar guantes u otros anexos mecánicos, señala Siggraph 2008 en un comunicado. La finalidad de este invento es aumentar el efecto táctil de los gráficos en tres dimensiones en el espacio, para lograr una sensación más creíble de estar tocando las figuras tridimensionales que aparecen en el ordenador.

El dispositivo táctil utiliza uno de los fenómenos no lineales del ultrasonido: la presión de la radiación acústica. Diversos patrones espaciales de la presión de esta radiación pueden ser sintetizados usando la interferencia del ultrasonido.

Y es que el sonido es, en efecto, una onda de presión capaz de mover no sólo nuestro tímpano con su empuje, sino también cualquier objeto. Si se utilizan una serie de emisores ultrasonoros cuidadosamente sincronizados, es posible enfocar las ondas sonoras hacia un punto preciso. Y, si ese punto es tocado por la mano, ésta podrá sentirlo aunque no lo veamos.
Primer prototipo

El primer prototipo creado por el profesor Takayuki Iwamoto y sus colaboradores de la Universidad de Tokio cuenta con 85 emisores de ultrasonido, y actualmente sólo funciona en un plano vertical.

El punto de convergencia puede ser enfocado con una precisión de un centímetro, movido a voluntad o dividido en muchas partes que pueden ser experimentadas por varias personas simultáneamente.

En la demostración llevada a cabo en Siggraph 2008, el aparato emisor estaba acoplado a una cámara que descifraba la posición de la mano y dirigía el desplazamiento de dicho punto, provocando la sensación a los usuarios de estar tocando una superficie plana o el borde de un cubo. En la pantalla, también aparecía la imagen virtual correspondiente, que completaba la ilusión.

Técnicamente, el campo de fuerza creado por una onda ultrasónica de 1 kHz de ancho de banda, ocupa una región espacial de 30 cm³, con una resolución de un centímetro. En volumen, estas ondas producirían sobre la mano una fuerza equivalente a una masa de 10 gramos.

En la actualidad, los investigadores quieren afinar la resolución espacial del objeto virtual, con el fin de dotarlo de una forma y una textura precisas. El detalle técnico del dispositivo está recogido en un libro.

martes, 10 de febrero de 2009

Casco Virtual

En el ámbito de la realidad virtual, un casco virtual es un tipo de periférico entrada/salida que cuenta con un sistema de visión que permite a sus usuarios envolverse en un mundo virtual generalmente en 3D. También puede ser llamado Casco 3D, anteojos virtuales, anteojos 3D, gafas 3D, etc.

Generalmente poseen un sistema de control de movimientos controlado por rayos infrarrojos, que registra los movimientos que realiza el jugador con su cabeza.

Por lo general, el paquete incluye un joystick para realizar acciones que el casco no capta, como desplazamiento frontal o acción de disparar, entre otras.

El casco también incluye el audio para lograr un sonido envolvente y micrófono, por si existe un software de control por voz.

No sólo permite jugar juegos de computadora o consola, sino que también es posible ver películas en ellos.

La principal característica de estos cascos, es la posibilidad de entrar en mundos en 3D virtuales, con posibilidad de ver las cosas en profundidad (pues suelen contar con dos pantallas ubicadas muy cerca de los ojos, y cada una puede mostrar una imagen ligeramente diferente de la otra, logrando aparente percepción en profundidad).

lunes, 9 de febrero de 2009

Realidad Virtual Inmersiva

¿Qué son los ambientes virtuales inmersivos?

Los ambientes virtuales inmersivos son espacios tridimensionales, reales o imaginarios, generados por computadora, con los que el usuario puede interactuar y que le producen la sensación de estar dentro de un ambiente o lugar. La sensación de presencia se genera cuando se integran varios elementos, como son una rápida generación de varias imágenes de alta calidad por segundo, desplegadas en un área que cubra un amplio grado de campo de visión del usuario, y que resultan cuando el usuario interactúa al moverse o modificar el espacio y sonido espacial relacionado con el ambiente al que se da vida. Para que la interacción en estos ambientes sea de la forma mas natural posible, se recurre al uso de dispositivos especiales que nos permiten una manipulación natural con el ambiente, como pueden ser el uso de guantes, sistemas de rastreo de movimiento, o interfaces de entrada muy específicos, estrechamente vinculados con el ambiente en que se trabaja. Por ejemplo, en simuladores de manejo se utilizan volantes y palancas de velocidades, o en el caso de simulación para cirugía se utilizan simuladores de los instrumentos, según la cirugía en cuestión.




Una de las ventajas de poder utilizar ambientes virtuales inmersivos es acceder a espacios inaccesibles o con riesgo, y poder modificar los eventos que ahí ocurren. Por ejemplo: recorrer libremente ambientes arquitectónicos ya desaparecidos; diseñar edificios, casas , autos u otros objetos, teniendo una proyección en escala real y realizar modificaciones antes de pasar a la construcción real. Recrear ambientes para entrenamiento que serían muy costosos o no son posibles, por ejemplo, para el adiestramiento en casos de siniestros, en los ambientes virtuales se pueden generar diversas situaciones de riesgo y el usuario puede interactuar con respecto a el, permitiendo tener fallos, lo que en una simulación real podría ser peligroso o de alto costo

jueves, 29 de enero de 2009

Fotografía Esférica



¿Qué es una fotografía esférica 360?

La fotografía esférica 360 es un método para representar entornos 3D (mediante fotografías) en una pantalla de ordenador (2D). Este tipo de imágenes muestran una visión esférica completa (360ºx360º) del mundo en un área rectangular de la pantalla del ordenador, dando la sensación que se está mirando por una ventana que se puede mover en todas direcciones.

Las fotografías esféricas permiten, además, hacer zoom sobre la una zona de la imagen y visualizarla a pantalla completa.

Las fotografías 360 se toman, desarrollan y retocan, buscando la óptima relación calidad-tiempo de descarga, si están pensadas para su publicación en Internet

¿Cómo se integran las fotografías esféricas 360 en la web?

Las fotos 360, se desarrollan teniendo en cuenta que, al implantarlas en el web utilicen para su visualización:

Opción 1: Tecnología Java. Esto permite la visualizar las imágenes 360 sin necesidad de descarga, por parte del navegante, de ningún software o plugin adicional.

Opción 2: Tecnología Flash. Accesible para prácticamente la totalidad de los navegantes independientemente de la configuración del navegador. Permite la visualización de las imágenes panorámicas 360 a pantalla completa.

¿Es posible decidir la calidad de la imagen 360?

Sí, las fotos esféricas se desarrollan siempre en varias calidades. La calidad final que queramos obtener dependerá del medio de distribución (Internet, red local, CD).Para Internet se escogen aquellas imágenes esféricas que optimizan el compromiso entre calidad y tiempo de descarga.

Para imágenes esféricas destinadas a distribuirse en CD, se utilizan altas resoluciones, y por tanto muy buena calidad.

¿Qué diferencia hay entre una imagen esférica 360 y una fotografía panorámica?

Las fotografías panorámicas solamente permiten movimiento de 360º a lo largo del eje horizontal y un breve recorrido en el eje vertical.

Las fotografías esféricas 360 permiten movimiento de 360º en cualquier eje del espacio aumentando así la sensación de realidad virtual.

martes, 27 de enero de 2009

Fotografía estereoscópica 2ª parte

Las cámaras pueden estar montadas en trípodes, regletas o soportes de desplazamiento, así como en cremalleras para la obtención de fotografías de aproximación. La utilización correcta de la profundidad de campo será básica, en ocasiones, para atenuar la necesidad de utilizar grandes separaciones entre los aparatos. Si el tema a reproducir carece de objetos en movimiento puede recurrirse a utilizar una sola cámara que, tras el primer disparo, se desplazará a la distancia adecuada para realizar el segundo, en el que se tendrá en cuenta mantener minuciosamente el encuadre anterior.

Colocando una cámara al lado de la otra, el primer punto a considerar es la distancia interobjetiva existente, medida entre centros, la cual, en principio ha de ser igual a la distancia interocular e para objetivos de amplificación unidad (Distancia focal del orden de los 50 mm) De esta manera, evitaremos la distorsión espacial de la imagen, es decir, la profundidad de los objetos registrados en la película, coincidirá con el modelo de la realidad.

La distancia interocular es, como promedio, del orden de los 65 mm. Debido al tamaño que poseen la mayoría de las cámaras fotográficas actuales, es imposible colocarlas una al lado de la otra y conseguir que la distancia interobjetiva, sea coincidente con la primera. Con dos cámaras, esta distancia siempre será superior a la mencionada, con lo cual, la profundidad de los objetos en la reproducción aparecerá exagerada, principalmente en los primeros planos.

Existen dos soluciones al problema presentado. La primera es usar un dispositivo óptico para disminuir, de forma virtual, la distancia interobjetiva. Esta solución la descartamos ya que ello supondría complicar todo el proceso. Además es realmente dificil, por no decir imposible, encontrar este dispositivo en el mercado, usado solamente por algunos profesionales.
La segunda alternativa a nuestra disposición, es realizar un sencillo cálculo con el objeto de averiguar la correcta distancia focal de los objetivos a utilizar, en función de la distancia interobjetiva existente. Para ello, aplicaremos la siguiente fórmula:

f=(50 x e)/E
donde:

f: Focal del objetivo a utilizar en m.m.
e: Separación interocular en m.m.
E: Separación interobjetiva.

Con los datos:
e=65 m.m.
E=140 m.m.

Obtenemos para la distancia focal del objetivo: f=23 m.m aprox. Tendremos, pues, que escoger, un objetivo con una focal próxima a este valor.

Supongamos, también, que el experimentador no pueda aplicar esta solución por no disponer de los objetivos necesarios. En estas circunstancias, lo mejor es colocar las cámaras lo más cerca posible una de otra y olvidarse de la distancia interobjetiva. En este caso, las imágenes, sobretodo en los primeros planos, quedarán distorsionadas en cuanto a su profundidad se refiere. Sin embargo, esta distorsión no producirá tensíon ni fatiga visual. Es una cuestión de pura estética y realismo. Por suerte, en las vistas generales, donde las cámaras fotográficas se encuentran bastante alejadas del objeto a fotografiar, es difícil detectar esta deformación.



En la toma fotográfica estereoscópica, la misión de las cámaras fotográficas es emular el comportamiento del doble sistema ocular, por lo tanto, si lo que nos proponemos es crear imágenes en relieve de un realismo total, no podemos olvidarnos del problema de la convergencia, en este caso, entre los objetivos y el campo visual. Pero, ¡cuidado!, existe una diferencia fundamental entre el comportamiento de nuestra fisiología y el que debemos adoptar con las cámaras fotográficas, precisamente para evitar la visión doble, en este caso, del plano general de la imagen.

Para demostrar lo dicho, hagamos un experimento muy simple. Tomemos un lápiz y volvamos a mirarlo atentamente. Podremos observar que éste, encontrándose en primer plano, se ve perfectamente. Pero si, sin desviar la vista del lápiz, prestamos atención al plano general, los objetos allí situados se verán dobles, o dicho en términos técnicos, aparece la diplopía sobre el plano de fondo. Por lo tanto, si realizamos una toma fotográfica estereoscópica ajustándo el ángulo de convergencia en el tema principal, resultará que, en la proyección o visionado a través de un estereoscopio, podría aparecer el fenómeno nefasto de visión doble en el plano general, principalmente si éste se encuentra muy alejado, tal como le sucede, también, al sistema de visión humano. También podría ocurrir que la imagen, no viéndose doble, produzca, sin embargo, intensa fatiga visual, debido, todo ello, al esfuerzo adicional que tiene que realizar el cerebro, para sintetizar dos planos generales bidimensionales, demasiado diferentes, en una vista global en relieve.

Recordemos que estos fenómenos pueden hacerse especialmente notorios, si el objeto de interés se encuentra bastante cerca del fotógrafo y/o, el plano general, muy alejado.

Es, pues, una necesidad que casi se convierte en ley, ajustar el ángulo de convergencia sobre el plano de fondo o plano general de la imagen en la práctica de la estereoscopia natural. En estas condiciones, todo el "volumen" del espacio visualizado aparecerá correctamente, sin dobles imágenes. Además, el observador no experimentará la más mínima fatiga visual, como muy bien podría demostrarse en un experimento.



Existen en el mercado, unas cámaras fotográficas con doble objetivo cuya finalidad es la realización de tomas estereoscópicas. Con estos modelos, es imposible ajustar el ángulo de convergencia y, en este sentido, representan una solución de compromiso para el aficionado que no quiere complicarse la vida puesto que, es preferible trabajar con los ejes de los objetivos paralelos que realizar un ajuste deficiente de la convergencia. En muchas ocasiones darán buenos resultados pero si lo que busca el fotógrafo es verdadera precisión, las dos cámaras es el equipo más adecuado.
Información adquirida de: www.cristinaarce.com/art_fotografia_3d.htm

lunes, 26 de enero de 2009

Fotografía estereoscópica 1ª parte

La fotografia estereoscópica

La visión estereoscópica, que posee el hombre, es el resultado de la integración a nivel cerebral de las imágenes recogidas por la retina del ojo izquierdo y derecho simultáneamente. La percepción de relieve viene dada por la separación existente entre ambos ojos.

Cuando observamos una fotografía no existe diferencia entre hacerlo con un ojo o con los dos. Pero si repetimos la misma fotografía con diferente ángulo, es decir para el otro ojo y las visionamos cada una con el ojo al que corresponde veremos la profundidad.
















La estereotécnica actual consiste en el empleo de dos cámaras con disparo sincronizado, entre las que existe una separación equivalente a un 3% de la distancia al primer objeto de la escena a fotografiar. La precisión en el montaje es tanto más importante, cuanto menor es la distancia. Según el tema a captar pueden utilizarse diferentes clases de objetivos variando desde angulares normales a teleobjetivos u ópticas especiales. Se debe tener en cuenta que tanto las ópticas como sus graduaciones ( enfoque, velocidad y diafragma ) deberán ser exactamente iguales.
Información adquirida de: www.cristinaarce.com/art_fotografia_3d.html