A Visão Humana
Vamos entender um pouco do funcionamento da nossa visão que é binocular (2 olhos). Na visão binocular, além de ampliar o ângulo de visão (180°), temos a estereoscopia, que é a capacidade em determinar a profundidade bastante precisa de um objeto, através do paralaxe, provido por 2 olhos em posições diferentes.
Cada olho vê uma imagem ligeiramente diferente por causa da sua posição, e o cérebro faz a fusão binocular juntando as duas imagens numa só, e ter a percepção de profundidade. Processando a diferença das imagens junto com a convergência dos olhos, o cérebro consegue definir com bastante precisão, a que distância está o objeto, principalmente aqueles que estão entre 6 a 7 metros. Convergência é o ponto em que as linhas de visão de cada olho se cruzam ou convergem.
Quando se visualiza um objeto, o cérebro verifica o esforço requerido pelos olhos para ajustar o seu foco e o quanto precisou convergir, estas informações permitem estimar a distância em que o objeto se encontra.
Técnicas 3D
A grosso modo podemos classificar as técnicas de produção de imagens 3D (três dimensões ou tridimensional) em estereoscópica, volumétrica e holográfica.
Estereoscópica:
Esta técnica utiliza duas imagens ligeiramente diferentes, uma para cada olho e criar uma ilusão de tridimensionalidade, enganando o cérebro. A estereoscópica é a mais utilizada atualmente, e com ramificações e variadas tecnologias, por isso será tema para uma abordagem a parte. Veja em Imagens 3D Estereoscópica.
Volumétrica:
É a técnica ainda em evolução. Aqui utiliza o voxel (volume pixel), ou seja além da largura e altura, tem o pixel de profundidade, que forma uma representação visual de um objeto em 3 dimensões, através de pontos de luz. Pode ser virtual ou real.
No virtual, um vídeo é projetado em lente ou espelho giratório. O 360° Light Field Display, é um display de baixo custo, onde um vídeo de alta velocidade é projetado num espelho girando rapidamente. Neste caso muitos já consideram como holográfica.
Veja no site do Laboratório Gráfico do ICT (Institute for Creative Technologies) da Universidade do Sul da Califórnia.
No real a imagem é projetada em tela especial como multiplanar translúcida ou gerada por um conjunto de LEDs. Veja um protótipo de display volumétrico de LED apresentada pela Sony, no HDTV: LCD ou Plasma.
Tanto no virtual como no real, são criadas imagens tridimensionais visíveis por várias pessoas e sem a necessidade de uso de óculos especiais.
Holográfica:
É uma técnica que gravam as luzes emanadas e dispersas por um objeto e depois reconstruí-las. É considerada imagem tridimensional verdadeira, pois pode ser vista por diversos ângulos e sem óculos. É uma técnica ainda em pesquisa e desenvolvimento nas diversas universidades e institutos do mundo. São imagens que aparecem muito nos filmes da série Guerra nas Estrelas do diretor George Lucas.
Foi inventado acidentalmente em 1947 pelo cientista húngaro, Dennis Gabor na Grã Bretanha, enquanto estava trabalhando num microscópio de elétron, mas a evolução começou mesmo só depois da invenção do LASER funcional em 1960. O primeiro filme 3D holográfico apresentado ao público era de 2 minutos e monocromático em 1976, no congresso de Moscou pela equipe do Victor Komar do Laboratório NIKFI (Russian Cinema & Photo Research Institute), na época da União das Repúblicas Socialistas Soviéticas. Em 1984 foram produzidas várias curtas 3D de até 5 minutos em colorido. Todos os projetos foram interrompidos com o corte de financiamento por causa da perestroika, plano de reestruturação do sistema político e econômico.
Algumas tecnologias utilizam projeções numa placa fotográfica, em que as imagens virtuais e tridimensionais aparecem no fundo desta placa, como se estivesse olhando para uma maquete. Espectadores em posições diferentes, veem imagens em ângulos diferentes. Deverá ser o cinema holográfico do futuro. Os displays holográficos utilizam este princípio.
A AIST (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology - 産業技術総合研究所), junto com a Universidade Keio de Tóquio (慶応大学) e com a colaboração da Burton Inc., estão desenvolvendo produção de imagens holográficas no ar, chamada de tecnologia Laser Plasma. LASER infravermelho (talvez seria melhor chamar de MASER, por ser onda invisível) é focalizada em um certo ponto no espaço, transformando o ar numa pequena bolha de plasma, que emite uma luz visível. É possível controlar a sua luminosidade e a duração. Esta seria a verdadeira imagem holográfica tridimensional, projetada no ar, como nos filmes de ficção científica. Veja no site da AIST.
NICT (National Institute of Information and Communications Technology) do Japão anuncia o primeiro sistema de Display Holográfico Eletrônico Colorido com ângulo de visualização de 15° do mundo, utilizando 3 dispositovos LCOS de 33Mpixels e Display de 4cm. Veja no site da NICT.
Cinema 3D
A evolução do cinema podemos classificar como sendo o início em preto e branco e mudo, depois para sonoro, colorido, computação gráfica e agora em 3D.
Em 1920, um revolucionário diretor de cinema russo, Sergei M. Eisenstein disse que o futuro do cinema seria 3D. Em 1922 foi exibido o primeiro filme comercial em 3D, The Power of Love de Nat G. Deverich e Harry K. Fairhall, que utilizava óculos com filtro vermelho e verde (anaglifos), e a imagem final ficava em preto e branco. Primeiro filme 3D colorido foi apresentado em 1935.
O grande boom do cinema 3D (chamado de 3D movie craze) ocorreu entre 1952 a 1955, iniciado em 1950. Depois de perder muitos espectadores por causa da TV, precisou inovar para trazê-los de volta, inclusive com a introdução da imagem CinemaScope. O filme de terror House of Wax com Vincent Price e direção de André De Toth de 1953 foi um dos filmes 3D que teve grande sucesso de bilheteria.
Mas mesmo com a introdução de polarização de luz, e óculos com lentes polarizados, criava-se fadiga visual e dor de cabeça aos espectadores e aliado a alto custo de produção, filmes 3D acabaram ficando em segundo plano. Ficando mais presentes em parques de diversões ou temáticos, apresentações especiais e videogames.
Com a evolução da tecnologia e o novo conceito como o Imax 3D, menos cansativo e mais realístico, cada vez mais vem se produzindo filmes também na versão 3D, que hoje é mais assistido do que na versão 2D. Grandes sucessos de bilheterias como Viagem ao Centro da Terra (Journey to the Center of the Earth), nova versão baseada na literatura clássica do Júlio Verne, dirigido por Eric Brevig, que foi o primeiro a ser filmado totalmente em 3D Digital e também o Avatar dirigido por James Cameron.
No cinema é mais utilizada a tecnologia estereoscópica de polarização circular de luz, projetada numa tela especial prateada, por 2 projetores, que é RealD. Existem também cinemas com tecnologias INFITEC (Dolby 3D) e o ativo com obturador de cristal líquido (XpanD 3D). Veja mais detalhes em Imagens 3D Estereoscópicas.
No cinema Digital, com projetor digital de 2K (2048x1080) ou 4K (4096x2160), é cada vez mais comum a utilização de 1 só projetor com a taxa de 144Hz (24x3x2), ou seja, 3 vezes a velocidade de um projetor de filme normal (24Fps), para cada imagem (esquerda e direita).
Atualizações
30/set/2011: A Hitachi apresenta evolução da tecnologia de apresentação de imagem 3D sobre um objeto real, visualizada sem óculos. A tecnologia (Full Parallax 3D Display) utiliza imagens de 24 projetores que são combinadas através de lentes e espelhos (half-mirror) e projetada sobre um objeto real. A imagem 3D pode ser visualizada por várias pessoas. Será apresentada na CEATEC JAPAN 2011 que iniciará em 4 de outubro. Veja mais detalhes no Press Release (japonês) da Hitachi.
Veja também Imagens 3D estereoscópicas, HDTV 3D e acompanhe Novidades 3D.
Quando se visualiza um objeto, o cérebro verifica o esforço requerido pelos olhos para ajustar o seu foco e o quanto precisou convergir, estas informações permitem estimar a distância em que o objeto se encontra.
Técnicas 3D
A grosso modo podemos classificar as técnicas de produção de imagens 3D (três dimensões ou tridimensional) em estereoscópica, volumétrica e holográfica.
Estereoscópica:
Esta técnica utiliza duas imagens ligeiramente diferentes, uma para cada olho e criar uma ilusão de tridimensionalidade, enganando o cérebro. A estereoscópica é a mais utilizada atualmente, e com ramificações e variadas tecnologias, por isso será tema para uma abordagem a parte. Veja em Imagens 3D Estereoscópica.
Volumétrica:
É a técnica ainda em evolução. Aqui utiliza o voxel (volume pixel), ou seja além da largura e altura, tem o pixel de profundidade, que forma uma representação visual de um objeto em 3 dimensões, através de pontos de luz. Pode ser virtual ou real.
Veja no site do Laboratório Gráfico do ICT (Institute for Creative Technologies) da Universidade do Sul da Califórnia.
No real a imagem é projetada em tela especial como multiplanar translúcida ou gerada por um conjunto de LEDs. Veja um protótipo de display volumétrico de LED apresentada pela Sony, no HDTV: LCD ou Plasma.
Tanto no virtual como no real, são criadas imagens tridimensionais visíveis por várias pessoas e sem a necessidade de uso de óculos especiais.
Holográfica:
É uma técnica que gravam as luzes emanadas e dispersas por um objeto e depois reconstruí-las. É considerada imagem tridimensional verdadeira, pois pode ser vista por diversos ângulos e sem óculos. É uma técnica ainda em pesquisa e desenvolvimento nas diversas universidades e institutos do mundo. São imagens que aparecem muito nos filmes da série Guerra nas Estrelas do diretor George Lucas.
Algumas tecnologias utilizam projeções numa placa fotográfica, em que as imagens virtuais e tridimensionais aparecem no fundo desta placa, como se estivesse olhando para uma maquete. Espectadores em posições diferentes, veem imagens em ângulos diferentes. Deverá ser o cinema holográfico do futuro. Os displays holográficos utilizam este princípio.
NICT (National Institute of Information and Communications Technology) do Japão anuncia o primeiro sistema de Display Holográfico Eletrônico Colorido com ângulo de visualização de 15° do mundo, utilizando 3 dispositovos LCOS de 33Mpixels e Display de 4cm. Veja no site da NICT.
Cinema 3D
A evolução do cinema podemos classificar como sendo o início em preto e branco e mudo, depois para sonoro, colorido, computação gráfica e agora em 3D.
Em 1920, um revolucionário diretor de cinema russo, Sergei M. Eisenstein disse que o futuro do cinema seria 3D. Em 1922 foi exibido o primeiro filme comercial em 3D, The Power of Love de Nat G. Deverich e Harry K. Fairhall, que utilizava óculos com filtro vermelho e verde (anaglifos), e a imagem final ficava em preto e branco. Primeiro filme 3D colorido foi apresentado em 1935.
Mas mesmo com a introdução de polarização de luz, e óculos com lentes polarizados, criava-se fadiga visual e dor de cabeça aos espectadores e aliado a alto custo de produção, filmes 3D acabaram ficando em segundo plano. Ficando mais presentes em parques de diversões ou temáticos, apresentações especiais e videogames.
No cinema é mais utilizada a tecnologia estereoscópica de polarização circular de luz, projetada numa tela especial prateada, por 2 projetores, que é RealD. Existem também cinemas com tecnologias INFITEC (Dolby 3D) e o ativo com obturador de cristal líquido (XpanD 3D). Veja mais detalhes em Imagens 3D Estereoscópicas.
No cinema Digital, com projetor digital de 2K (2048x1080) ou 4K (4096x2160), é cada vez mais comum a utilização de 1 só projetor com a taxa de 144Hz (24x3x2), ou seja, 3 vezes a velocidade de um projetor de filme normal (24Fps), para cada imagem (esquerda e direita).
Atualizações
Veja também Imagens 3D estereoscópicas, HDTV 3D e acompanhe Novidades 3D.
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