A nova tecnologia estabelece a base para telas 3D grandes e de alta resolução

Os pesquisadores desenvolveram um protótipo de tela que usa projeção para criar imagens 3D em grande escala e resolução ultra-alta. A nova abordagem ajuda a superar as limitações da projeção do campo de luz, que pode criar imagens 3D de aparência natural que não requerem óculos 3D especiais para visualização.

“Nosso design óptico pode tornar viável a substituição de monitores de tela plana 2D por imagens 3D para sinais digitais, entretenimento, educação e outras aplicações onde as imagens 3D fornecem uma melhoria significativa”, disse o líder da equipe de pesquisa Byungu Lee da Universidade Nacional de Seul, na Coréia. “Nosso design também pode ser modificado para proporcionar experiências imersivas em cinemas, por exemplo.”

No Journal of the Optical Society (OSA) Cartas de ÓpticaNeste artigo, os pesquisadores descrevem como combinam duas tecnologias diferentes de exibição de campo de luz para exibir imagens 3D em grande escala com resolução quase limitada. A nova tela é autofoco, o que significa que ela produz diferentes imagens 3D para que a imagem possa ser vista de diferentes ângulos.

“Desenvolvemos uma maneira de realizar todas as operações de renderização visualmente sem nenhum processamento digital”, disse Lee. “Isso compensa as limitações de cada tecnologia de exibição para permitir a criação de imagens 3D de alta resolução em uma tela grande.”

Combine Technologies

Monitores de campo de luz funcionam reproduzindo a luz refletida de um objeto de uma forma que corresponda à posição visível real. Como os monitores de campo de luz autoscópicos produzem imagens diferentes para ângulos de visão diferentes, eles exigem uma quantidade enorme de informações para serem processados. Essa solicitação cria uma compensação entre a resolução e o tamanho da imagem exibida porque o dispositivo de exibição está sobrecarregado pela quantidade de informações necessárias.

Para superar essa limitação, os pesquisadores projetaram uma nova configuração óptica que combina uma tela multifocal com imagens integradas. A renderização multifocal geralmente resulta em uma imagem volumétrica de alta qualidade, mas é tecnicamente difícil de implementar em um sistema de tela grande. Por outro lado, a fotografia integrada é melhor para ampliar as imagens.

No novo design, a tela multifocal gera uma cena 3D ou volumétrica de alta resolução, enquanto a tecnologia de imagem integrada a amplia para visualização em uma tela grande. A conversão de informações entre o display multifocal e a imagem opticamente integrada é realizada sem qualquer processamento digital.

“Nosso método vai além da simples combinação de dois métodos existentes para obter largura de campo de luz volumétrica de resolução ultra-alta com resolução limitada por difração”, disse Lee. “Também encontramos uma maneira de resolver efetivamente a dificuldade de dimensionar uma cena volumétrica e de superar os problemas de perda de informação que tendem a afetar a imagem integrada.”

Imagens 3D grandes e de alta resolução

Depois de verificar a precisão de seu sistema de protótipo, os pesquisadores confirmaram qualitativamente que a imagem volumétrica foi reconstruída. Testes mostraram que o protótipo pode montar uma imagem volumétrica de 21,4 cm x 21,4 cm x 32 cm, o que equivale a 28,6 cm. Megapixels E resolução 36 vezes maior do que a imagem original.

“Nossa abordagem é muito eficiente no processamento de informações, permitindo baixo custo de computação, bem como configuração de sistema simples e de alta qualidade em tempo real”, disse Lee. “O design visual Ele também pode ser perfeitamente integrado com as várias tecnologias usadas em monitores de campo de luz existentes. ”

Os pesquisadores agora estão trabalhando para melhorar a ótica e reduzir a complexidade da tela multifocal para tornar o dispositivo de exibição mais compacto. Eles observam que, como o sistema é uma fusão de duas tecnologias diferentes, é provável que o desempenho do sistema proposto melhore com o desenvolvimento de cada tecnologia.