Visão Tridimensional pela Ilusão de Ótica.

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.

Microsoft Developer Network. Disponível em: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/jj131033.aspx. Acessado em 6/2014

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).