Anonim

Ny 3D-skjermteknologi prosjekterer flerskiktsbilder på vanndråper

Digitale kameraer

Darren Quick

7. juli 2010

7 bilder

Et flerdimensjonalt Tetris-spill på AquaLux 3D

Prosjektering av bilder på vannflater er den nyeste skjermteknologien for å få en 3D-makeover. Med sin evne til å målrette lys på og mellom individuelle vanndråper kan AquaLux 3D vise tekst, video og andre bevegelige eller stillbilder på lag med fallende vann. I motsetning til eksisterende teknologier for å projisere bilder på vannoverflater, gjør AquaLux 3D det mulig å lage 3D-bilder ved å bruke flere lag nøyaktig kontrollerte vanndråper.

Srinivasa Narasimhan, lektor i robotikk, utviklet skjermen med Takeo Kanade, professor i datavitenskap og robotikk, og Peter Barnum, en ph.d. student i robotikk ved Carnegie Mellon Universitys Robotics Institute. For å skape en flerdimensjonal skjerm ved hjelp av vanndråper, trengte de å kunne målrette individuelle dråper og å lede lys mellom dem slik at flere lag kunne belyses.

For å oppnå dette utviklet de et tett koblet system som gjorde det mulig for dem å generere rader med dråper ved hjelp av datastyrte manifolder. Ved å synkronisere timingen av dråpegenerasjon mellom radene, sørget de for at dråper i de fremre rader ikke blokkerte dråpene i bakre rader. Et kamera sporer posisjonene til dråpene, så en projektor kan selvstendig målrette hver rad.

Systemet kan generere dråper med en hastighet på 60 per sekund, men en hastighet på 10 per sekund er tilstrekkelig for det menneskelige øye til å oppleve kontinuerlig oppløsning i hver kolonne; øker antall dråper per sekund øker lysstyrken på skjermen. Carnegie Mellon-forskerne har vist skjermen med fire lineære lag med dråper og en enkelt projektor, men Narasimhan sa at det ikke er noen grense for antall lag og projektorer som kan brukes, og at dråpene kan være innrammet i andre mønstre enn lineære rader .

"Skjønnheten av vanndråper er at de bryter mest infall lys, så de fungerer som utmerket vidvinkelobjektiver som kan være blant de lyseste elementene i et miljø, " sa narasimhan. "Ved å forsiktig generere flere lag med dråper slik at ingen to dråper opptar samme synspunkter fra projektoren, kan vi bruke hver dråpe som en voxel som kan lyses for å skape et 3-D-bilde. "

Forskerne har brukt vanndråper til å vise videobilder, tekst, simulering av fisk som svømmer i et akvarium, alternerende ark med solide farger og til og med en flerdimensjonal versjon av videospillet Tetris - som alle kan ses i videoen. under.

Narasimhan sa at teknologien kunne brukes til å skape unike 3-D effekter for fornøyelsesparker, utstillinger og interaktive spill som ikke krever spesielle briller å se ved å kombinere dråpene med skyer av tåke.

"Et unikt aspekt av aquaLux 3d er potensialet for fysisk interaksjon, " narasimhan lagt til. "Folk kan berøre vanndråper og endre utseendet på bilder, noe som kan føre til interaktive opplevelser vi ikke kan forutsi. Vi ser frem til dagen da kreative mennesker fullt ut kan utforske potensialet på denne skjermen. "

Forskerne vil diskutere AquaLux 3D 27. juli på SIGGRAPH, den 37. internasjonale konferansen og utstillingen på datagrafikk og interaktive teknikker, i Los Angeles.

Et videobilde som vises på AquaLux 3D

AquaLux 3D-bildene er synlige i omgivende lys

Et flerdimensjonalt Tetris-spill på AquaLux 3D

AquaLux 3D bruker datastyrte manifolder til å synkronisere radene av dråper

AquaLux 3D

Et flerdimensjonalt Tetris-spill på AquaLux 3D

Et flerdimensjonalt Tetris-spill på AquaLux 3D

Anbefalt Redaksjonens