El estreno de la última entrega de la saga de “La Guerra de las Galaxias” (Star Wars), nos ha expuesto de nuevo a la iconografía a que nos tiene acostumbrados George Lucas. Uno de los dispositivos clásicos de esta saga es el display volumétrico en el que la princesa Leia y otros tantos personajes graban sus mensajes tridimensionales en los que aparecen a tamaño real aunque veteados por algunas franjas, víctima siempre de alguna interferencia del imperio (el espacio ya no es lo que era).

No parece que haya que esperar a un futuro muy lejano para disfrutar de displays 3D similares a los de la película. Hace cierto tiempo que se experimenta con sistemas de presentación que no necesitan del uso de gafas especiales. Los trabajos han conducido a varios tipos de tecnologías, algunas ya disponibles comercialmente:

• Displays Autoestereoscópicos o de Paralaje: son pantallas de ordenador similares a las tradicionales, en las que no es necesario el uso de gafas polarizantes o filtros de colores. Algunos sistemas disponen de obturadores selectivos que muestran sólo las columnas de píxeles que corresponden a la imagen de uno de los ojos, obturando las que corresponden al otro, para la posición de la cabeza del usuario. Por ello suelen estar asociados a sistemas de seguimiento de la cabeza por infrarrojos. (Para más información véase por ejemplo las excelente demos en Java de la Universidad de New York)
  
  Otros sistemas como los de 4d-Vision emiten la luz en diferentes ángulos dependiendo de su color. La luz roja, verde y azul se deflecta desde la pantalla en diferentes direcciones para crear vistas para el ojo derecho y el izquierdo en ocho planos de visión diferentes. Ello permite la visión 3D independiente de la posición del usuario, por lo que no requiere seguimiento de la cabeza y varios usuarios pueden ver independientemente en 3D.
  
  Stereographics produce también displays autoestereoscópicos basados en una tecnología que denominan pantalla lenticular. Los precios van de 6000 dólares en adelante.
  
  
• Displays Volumétricos: Son sistemas que presentan la información en un determinado volumen. Al igual que una pantalla de TV es capaz de iluminar selectivamente todos y cada uno de los píxeles de su superficie, un display volumétrico es capaz de iluminar todos los voxeles (píxeles en 3D) que componen su volumen.
  
  Hay tres tipos principales. 
  
  • Espejo varifocal: Una membrana espejeada oscila convirtiéndose en un espejo de distancia focal variable que refleja la imagen de una pantalla. Sincronizando la imagen que se muestra en la pantalla con la potencia óptica del espejo se puede barrer cualquier punto de un volumen determinado. Un sistema bastante experimental todavía
    
    
  • Volumen emisivo: Un determinado volumen ocupado por un medio capaz de emitir luz en cualquier parte de su interior como resultado de una excitación externa, por ejemplo mediante láser de diferentes longitudes de onda. Muy experimental, la gran dificultad es encontrar el material apropiado. 
    
    
  • Pantalla rotativa: Una pantalla plana gira a una velocidad de alrededor de 600 rpm. Para cada uno de un conjunto predeterminado de posiciones angulares de la misma un sistema espejos proyecta sobre ella la imagen del objeto tal como corresponde a la perspectiva asociada a dicho ángulo. El resultado final es la imagen 3D de un objeto que podemos ver desde 360 grados. 

Perspecta Spatial 3D, un display volumétrico de pantalla rotativa por Actuality systems. Imagen cortesía de Actuality Systems, Inc. (Burlington, Mass., USA	Esquema del Perspecta Spatial 3D display. Pulse sobre la imagen para agrandarla. Imagen cortesía de Actuality Systems, Inc. (Burlington, Mass., USA

Algunos de estos sistemas rotativos están disponibles ya por el relativamente asequible precio 45.000 dólares, como es el caso del extraordinario sistema Perspecta Spatial 3D de Actuality objeto de la patente USA 6,183,088. 

Perspecta, posiblemente el más avanzado de este tipo de sistemas, proporciona una resolución de más 100 Millones de Vóxeles. Consta de una cúpula esférica transparente que le confiere un aspecto característico de “bola de cristal” dentro de la cual gira una pantalla plana a 730 rpm. Un proyector ilumina la pantalla sucesivamente con hasta 198 imágenes de 768x768 píxeles cada una, mostrando una u otra en función del ángulo de giro de la pantalla. 

Cada una de las imágenes corresponde a una “rebanada” del objeto como si lo seccionáramos por un eje vertical y se refresca 24 veces por segundo. La persistencia de la visión en la retina convierte la pila de imágenes 2D en una clara percepción tridimensional del objeto.

La ventaja de este sistema radica en que el objeto aparece flotando dentro de su campana transparente y se puede ver desde cualquier ángulo y posición. Es quizá lo más cercano al proyector de R2D2 en la guerra de las galaxias.

Muchos cabos andan todavía sueltos. Cuando las imágenes 3D “se salgan” del ordenador sin necesidad de gafas o artilugios especiales querremos interaccionar con ellos, tocarlos y modificarlos. Se abre un nuevo campo en la interfaz entre ser humano y máquina

Quizá pronto ejerzamos de aprendiz de brujo con nuestra bola de cristal de alta tecnología...

Para más información sobre estos sistemas véase este interesante artículo sobre autoestereoscopía o la lista de 3dcgi 

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