Polscy naukowcy stworzyli nakładkę do wyświetlania obrazu w 3D
Doktoranci Szkoły Doktorskiej Politechniki Krakowskiej – Jakub Dec i Michał Dolina – opracowali innowacyjną platformę autostereoskopową, umożliwiającą dynamiczne wyświetlanie obrazów trójwymiarowych bez konieczności używania specjalnych okularów.
To przełomowe osiągnięcie, które łączy wiedzę z zakresu matematyki, fizyki widzenia i druku 3D, otwiera nowe perspektywy w dziedzinie wizualizacji przestrzennej i technologii wyświetlania obrazu.
System nazwany VisScope powstał w ramach działalności Koła Naukowego Grafiki Komputerowej Visgraph Politechniki Krakowskiej. Urządzenie działa w czasie rzeczywistym i pozwala na prezentację różnorodnych treści trójwymiarowych na standardowym ekranie LCD. Dzięki temu możliwe jest wyświetlanie interaktywnych grafik, materiałów promocyjnych, a nawet realistycznych scen 3D i to wszystko bez stosowania jakichkolwiek gogli czy dodatkowego sprzętu. Zasada działania platformy nawiązuje do sposobu, w jaki człowiek postrzega głębię.
Nasz mózg tworzy wrażenie przestrzeni poprzez łączenie dwóch nieco różniących się obrazów, odbieranych przez każde z oczu. VisScope wykorzystuje ten sam mechanizm, lecz w sposób sztuczny – za pomocą dwóch obrazów wyświetlanych równocześnie na płaskim ekranie. Kluczowym elementem jest przezroczysta bariera paralaksy czyli specjalna folia z mikroskopijnym układem pionowych pasków, które kierują każdy z obrazów do odpowiedniego oka. W ten sposób uzyskuje się efekt przestrzenności, mimo że ekran pozostaje zupełnie płaski.
Opracowanie działającej bariery wymagało zaawansowanych obliczeń matematycznych. Doktoranci stworzyli autorski silnik graficzny, który – podobnie jak ludzki wzrok – rejestruje wirtualną scenę z dwóch perspektyw i łączy je w jeden obraz współpracujący z barierą paralaksy. Wymagało to precyzyjnego określenia parametrów fizycznych przesłon, takich jak szerokość, rozmieszczenie i odległość od ekranu.
Dodatkowo, urządzenie wyposażono w ruchomą ramkę umożliwiającą regulację położenia folii, co pozwala dostosować działanie systemu do różnych typów ekranów i warunków obserwacji. VisScope nie wymaga specjalnych warunków oświetleniowych, gdyż efekt 3D jest widoczny nawet w zwykłym pomieszczeniu, pod warunkiem zachowania odpowiedniej odległości i kąta patrzenia. Co istotne, platforma potrafi generować obrazy przestrzenne nie tylko z materiałów stereoskopowych, ale również z klasycznych zdjęć i filmów 2D, dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji do tworzenia tzw. masek głębokości.
Znaczenie opracowanej technologii wykracza daleko poza sferę badań akademickich. Platforma może znaleźć zastosowanie w edukacji, medycynie, przemyśle rozrywkowym, architekturze czy marketingu, umożliwiając prezentację danych, modeli i wizualizacji w sposób bardziej intuicyjny i angażujący. Rozwiązanie stanowi również krok w kierunku tworzenia przyszłych interaktywnych ekranów i systemów wirtualnej rzeczywistości, w których percepcja przestrzeni będzie kształtowana bezpośrednio poprzez naturalne mechanizmy widzenia człowieka. Opracowanie doktorantów Politechniki Krakowskiej to przykład innowacji o dużym potencjale wdrożeniowym, łączącej naukową precyzję z praktycznym zastosowaniem – dowód, że kreatywność młodych badaczy może prowadzić do realnych zmian w sposobie, w jaki postrzegamy i tworzymy obrazy przestrzenne.
Źródło: Politechnika Krakowska
Czytaj też: Osoby niewidome mogą poczuć i usłyszeć kulturę. Niezwykły projekt młodej inżynierki
Grafika tytułowa: Sigmund / Unsplash
