Holodeck na prática: visualização 3D com holografia eletrônica

O primeiro holodeck? [Imagem: Yamamoto et al.]

Comunicação ultra-realística
Um grupo de cinco pesquisadores do Instituto Nacional de Tecnologias de Informações e Comunicações, do Japão, construiu o mais completo sistema holográfico já visto até o momento.
Kenji Yamamoto e seus colegas reuniram uma série de tecnologias, incluindo a holografia eletrônica e sensores de mapeamento de raios de luz, para construir um sistema visual 3D completo em ambiente natural.
O experimento é um passo significativo para a demonstração das capacidades das comunicações ultra-realísticas à distância, levando a chamada telepresença a outro nível - um nível mais próximo das imagens holográficas e outros "holodecks" visto em filmes de ficção científica.
A holografia tradicional é uma tecnologia que reconstrói a luz de forma a simular a presença do objeto a ser mostrado, projetando as imagens em uma tela holográfica.
Já a holografia eletrônica usa um sistema informatizado para simular cada parte da projeção holográfica. Isto a torna muito mais intensiva em recursos computacionais, mas sem maiores entraves tecnológicos.

300 câmeras são responsáveis por gerar uma malha superdensa de informações dos raios de luz. [Imagem: Yamamoto et al.]

Holografia eletrônica
O novo protótipo de holografia eletrônica avança em várias áreas, incluindo a eliminação das interrupções de luz, o aumento do campo de visão e a captura dos dados para construção do holograma em luz natural.
A câmara holográfica construída pelos pesquisadores japoneses usa um conjunto de nada menos do que 300 câmeras digitais, dispostas com um intervalo de 1,22° (pouco mais de 3 centímetros uma da outra) em um círculo de três metros de diâmetro.
São essas câmeras, todas apontando para o centro da câmara, que capturam as informações do objeto a ser "holografado".
No primeiro experimento, os cientistas usaram uma boneca, uma vez que um objeto estático ajuda a refinar seus algoritmos de tratamento de imagens. No próximo passo, eles pretendem apresentar resultados com uma pessoa em movimento.
Informações dos raios de luz

Embora o resultado supere a qualidade dos hologramas tradicionais, os pesquisadores japoneses não estão satisfeitos com o resultado do seu holograma, e afirmam ser possível melhorar muito. [Imagem: Yamamoto et al.]

Os dados de todas as câmeras precisam ser adequadamente mesclados e interpolados por meio de processamento de sinais, produzindo o que os pesquisadores chamam de "rede superdensa de informação dos raios de luz".
Segundo eles, esta é a primeira vez que se obtém um resultado com grande "redução de erros visíveis" nesse tipo de processamento.
Uma solução interessante para a geração da imagem 3D real a partir das câmeras 2D foi encontrada na chamada "transformação projetiva": a profundidade é tratada como um plano. "Esta estimativa não é apropriada, mas a qualidade da imagem foi sem nenhuma dúvida decente," escrevem os pesquisadores.
Mas eles não se mostraram satisfeitos com a qualidade do holograma.
Segundo os pesquisadores, com a quantidade de informações disponíveis na sua "malha superdensa de informações de raios de luz" há potencial para melhorias.
"A qualidade da imagem sintetizada foi decente, mas a reconstrução 3D do holograma não foi. Nossa pesquisa futura pretende superar essas limitações," afirmam.

Bibliografia:

3D visual system using electronic holography
Kenji Yamamoto, Yasuyuki Ichihashi, Takanori Senoh, Ryutaro Oi, Taiichiro Kurita
SPIE
24 August 2011
DOI: 10.1117/2.1201108.003779

 

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