Holografia
(holos, de integral, global, e graphos, de desenho) é uma técnica
teorizada por Dennis Gabor no fim da segunda guerra mundial. Ela
consiste no registro de objetos e cenas em três dimensões que, ao
serem projetados, permitem uma visão espacial de diferentes ângulos
de visão dando uma impressão de realismo.
O processo
de holografia pode ser dividido em duas etapas: o registro e a
projeção. O primeiro é realizado por um conjunto de um laser,
espelhos, lentes e um
anteparo.
A luz proveniente do laser é dividida em dois caminhos; um deles
atinge diretamente o anteparo, enquanto o outro reflete no objeto
real antes de atingir o
anteparo,
que registra a interferência dos dois raios de luz provenientes da
mesma fonte e assim forma o holograma.
Lasers
também geram efeitos que formam imagens tridimensionais em pleno ar.
Isto acontece porque quando um gás é ionizado por lasers de alta
potência transforma-se em plasma, estado da matéria formado por
íons positivos pela liberação de elétrons.
Visualizações
em três dimensões também podem ser formadas por efeitos de
reflexão da luz em certas superfícies, em técnicas chamadas de
ilusão de ótica
Outra
aplicação de ilusão de ótica foi exibida pela primeira vez no fim
do século XIX por um professor chamado John Henry Pepper e por um
engenheiro chamado Henry Dircks, criando a ilusão de um fantasma em
apresentações teatrais. Ela gera a impressão de uma imagem
tridimensional e é baseada na reflexão da luz em um
espelho
ou superfície semi-refletora.
Este
trabalho descreve a utilização do truque de John Pepper em
combinação com um sistema hardware/software para assim compor uma
nova forma de visualização em três dimensões. Esta solução,
pelo seu modelo simples e direto, permite uma variedade de aplicações
com resultados satisfatórios.
A
solução desenvolvida neste trabalho foi criada baseando-se na
combinação de um prisma e softwares geradores de conteúdo. O
prisma é espelhado e montado na
forma
de tronco de pirâmide quadrada e os softwares geram conteúdo em um
formato que, utilizando o prisma, se tem o efeito tridimensional para
o usuário.
Foram
desenvolvidas duas ferramentas para a geração de conteúdo. A
primeira delas carrega um modelo tridimensional de um objeto e exibe
quatro visões distintas do modelo referentes a cada face do prisma.
A segunda ferramenta de software faz uso de um sensor de profundidade
para que assim possa gerar em tempo real as quatro visões que serão
projetadas no prisma.O software recebe um modelo tridimensional
completo do objeto que será exibido no prisma e exibe um
posicionamento de visão diferente para cada uma das quatro
visualizações referentes a cada uma das faces do prisma.
O
segundo software captura e exibe em tempo real uma representação
tridimensional de uma área especifica do corpo do usuário.
A
área da face do usuário que é capturada é obtida utilizando-se o
rastreamento tridimensional do rosto e uma representação em forma
de esqueleto do corpo para limitar a área do rastreamento, sendo o
rastreamento da face e o esqueleto corporal, feitos pelo Microsoft
Kinect.
A
câmera RGB é responsável pela captura de características como
cores, enquanto a câmera de infravermelho é responsável pela
interpretação da profundidade e da forma do ambiente com a formação
de uma nuvem de pontos.
A
reflexão que cria a imagem virtual é possível pelo fato de que o
ângulo limite entre o ar e o material utilizado é em torno de
41,5º. Esse ângulo limite é determinado pela lei de refração.
sistema
proposto neste trabalho gerou resultados com uma boa sincronia de
forma entre o que o objeto real e o objeto virtual refletido,
alcançando assim o efeito visual desejado. Foram utilizados modelos
tridimensionais de um monumento turístico, farol da barra em
salvador e uma logomarca representada com profundidade.
O
sistema desenvolvido, assim como a ilusão de ótica em que se
baseia, tem boa versatilidade e um desenvolvimento de baixo custo o
que torna possível sua aplicação em vários outros projetos, o
desenvolvimento de várias outras aplicações e um maior
desenvolvimento do próprio sistema, principalmente pela possiblidade
de se trabalhar com conteúdo em tempo real.
Uma
vez que a projeção tridimensional formada é fiel às imagens que a
formam, visto que estas seguem uma escala coerente com a imagem real,
sem ou com quase
nenhuma
distorção, o sistema poderia ser aplicado para gerar uma ferramenta
de visualização industrial, onde se tem uma imagem tridimensional
de algum componente ou material de utilização industrial. Por
exemplo, um componente para visualizar um projeto em escala reduzida,
mas com as mesmas características e proporções do elemento
original.
REFERENCIAS:
J.
M. Rebordão. Holografia: Física e Aplicações. Colóquio /
Ciências, Vol 4, Fevereiro de1989. Faculdade de Ciências.
Universidade de Lisboa.
Groentjes,
T. Holography and Kinect. Trabalho de conclusão de graduação,
LIACS – Leiden Institute of Advanced Computer Science, 2013.
Roberto, R. A. 2012.
Desenvolvimento
de sistema de realidade aumentada projetiva com aplicação em
educação, Tese de mestrado, Universidade Federal de Pernambuco.
G.
S. Cardoso, A. E. Schmidt. 2012. Biblioteca de Funções para
Utilização do Kinect em Jogos Eletrônicos e Aplicações NUI. In
XXVI conference on graphics, patterns and images(august 2013,
Arequipa, Peru).
