Las matrices de espejos hacen que la realidad aumentada sea más realista

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En el mundo de la realidad aumentada (AR), las imágenes reales y virtuales se combinan para crear entornos inmersivos para los usuarios. Mientras la tecnología avanza, sigue siendo un desafío hacer que las imágenes virtuales parezcan más “sólidas” frente a los objetos del mundo real, un efecto que es esencial para nosotros para lograr la percepción de profundidad.

Ahora, un equipo de investigadores ha desarrollado un sistema AR compacto que, utilizando una serie de espejos en miniatura que cambian de posición decenas de miles de veces por segundo, puede crear este efecto evasivo. Describen su nuevo sistema en un estudiar publicado el 13 de febrero en Transacciones IEEE sobre visualización y gráficos por computadora.

La oclusión es cuando la luz de los objetos en primer plano bloquea la luz de los objetos a distancias más lejanas. Los sistemas AR comercializados tienen una oclusión limitada porque tienden a depender de un solo modulador de luz espacial (SLM) para crear las imágenes virtuales, al tiempo que permiten que el usuario también perciba la luz natural de los objetos del mundo real.

“Como se puede ver con muchos dispositivos comerciales como Microsoft HoloLens o Magic Leap, que no bloquean altos niveles de luz entrante [from real-world objects] significa que el contenido virtual se vuelve tan transparente que incluso es difícil de ver “, explica Brooke Krajancich, investigadora de la Universidad de Stanford. Esta falta de oclusión puede interferir con la percepción de profundidad del usuario, lo que sería problemático en tareas que requieren precisión, como la cirugía asistida por AR.

Para lograr una mejor oclusión, algunos investigadores han estado explorando la posibilidad de un segundo SLM que controle la luz entrante de los objetos del mundo real. Sin embargo, la incorporación de dos SLM en un sistema implica mucho hardware, lo que lo hace voluminoso. En cambio, Krajancich y sus colegas desarrollaron un nuevo diseño que combina la proyección virtual y las habilidades de bloqueo de la luz en un solo elemento.

Su diseño se basa en una densa serie de espejos en miniatura que pueden cambiarse individualmente entre dos estados, uno que permite la entrada de luz y otro que refleja la luz, a una velocidad de hasta decenas de miles de veces por segundo.

“Nuestro sistema usa estos espejos para cambiar entre un estado transparente, que permite al usuario observar una pequeña parte del mundo real y un estado reflectante, donde el mismo espejo bloquea la luz de la escena a favor de un [artificial] fuente de luz “, explica Krajancich. El sistema calcula la disposición óptima para los espejos y se ajusta en consecuencia.

Krajancich observa algunas compensaciones con este enfoque, incluidos algunos desafíos para representar los colores correctamente. También requiere mucha potencia informática y, por lo tanto, puede requerir un mayor consumo de energía que otros sistemas AR. Si bien la comercialización de este sistema es una posibilidad en el futuro, dice, el enfoque aún se encuentra en las primeras etapas de investigación.

Las matrices de espejos hacen que la realidad aumentada sea más realista

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