¡La ciencia! ¡Oh, la ciencia!
Amigos, estamos en 1840, siglo XIX, Gran Bretaña, en una de esas casetas regentadas por personajes a medio camino entre marchantes de feria y pseudocientíficos amantes de las propiedades ocultas del saber.
Soy Sir Charles Wheatstone, y tal vez me recuerden por alguno de mis inventos como la Concertina o el Cifrado Playfar. Hoy estoy aquí para hablarles de la ESTEREOSCOPÍA, una técnica que me ha dicho mi DeLorean que se usará en un futuro en sitios como el IMAX o en aparatos de ocio electrónico.
Ajustad vuestras gramolas, y vamos allá!
¡Hey, mirad, es Charles Wheatstone!
Aunque pueda parecer que no tiene relación alguna con el futuro, y que esto es un tema from the past, lo cierto es que la técnica de la estereoscopía sigue vigente hoy en día, e incluso se llegó a aplicar a videojuegos domésticos.
Pero lo primero es lo primero, ¿en qué consiste el efecto llamado ESTEREOSCOPÍA?
Que nadie se alarme antes de tiempo, aunque su nombre pueda asustar, el concepto se entenderá en seguida: Gafas de visión 3D.
Seguro que todos vosotros habéis usado alguna vez esas gafas de cartón con celofán rojo en un lado y verde en el otro. O esas gafas polarizadas que permiten ver el apasionante documental sobre delfines albinos del IMAX.
O las imágenes en 3D de las revistas, que has de ponerte medio bizco a riesgo de perder un globo ocular para ver un dibujo oculto con profundidad.
Todos esos efectos de “ver una cosa con apariencia de tres dimensiones en un entorno de dos” se llama ESTEREOSCOPÍA.
Pero, ¿cómo puedo percibir algo con profundidad si solo estoy mirando un papel plano de una revista? La respuesta viene dada por el número de ojos que tenemos: Dos.
Gafas 3D, haciendonos parecer idiotas desde 1853.
Esta bonita técnica toma como referencia el funcionamiento normal de los ojos: Por mucho que miremos al mismo sitio, pongamos por ejemplo, desde una ventana, cada ojo ve las cosas desde una posición ligeramente distina a la de su hermano. Esto es así porque tenemos los ojos separados y no uno dentro del otro cual muñecas rusas.
Esta variación de posición es lo que crea el efecto de profundidad. Es una triangulación.
Al mirar una imagen normal plana, por muy separados que estén los ojos, la imagen es la misma, con lo que dicho efecto no se consigue.
Ahora bien, si en lugar de una imagen cogemos dos, una ligeramente movida respecto a la otra, y hacemos que cada ojo vea por separado una imagen, ¿Qué tenemos? ¡Pues un falso efecto de profundidad!
Et voilà, ya tenemos una base teórica sobre la cual construir cosas más divertidas!
Clásica Imagen 3D
Con el principio de Sir Charles en el bolsillo han surgido muchas cosas ya de sobras conocidas, pero quizá la más relevante en nuestro mundillo es la de las gafas LCD.
En efecto, la Estereoscopía se usó para crear hardware específico que aportase esa sensación de profundidad.
Existen unas tarjetas gráficas específicas que, en lugar de escupir una imagen que nuestro ojo ve, escupen dos, una para cada uno.
Curioso, no? Bien, pues esto plantea un problema: Requiere de un refresco de pantalla muy rápido, porque cada ojo lo percibirá a la mitad del refresco real. Es decir, si en un segundo veía X imágenes, ahora en un segundo mi ojo derecho verá la mitad de X y mi ojo izquierdo la otra mitad.
Y ahora os preguntaréis, “Pero Koopa, si la tarjeta va mostrando alternadamente y muy rápido imágenes correspondientes a cada ojo, ¿cómo separamos lo que ha de ver cada uno? ¿Guiñamos alternadamente los ojos muy rápido?”
Y aquí es donde entra en juego la segunda parte del hardware específico: Las gafas.
Las gafas de cristal líquido 3D de Nvidia
En lugar de parpadear como epilépticos, juntamente con esa tarjeta venían unas gafas de CRISTAL LÍQUIDO (el mismo que el de las calculadoras) que se conectaba al PC. Dichas gafas oscurecían un crital y aclaraban el otro, de forma muy rápida, para que así cada ojo percibiese la imagen que debía percibir.
Es decir, que combinando el hecho de mostrar intercaladamente las imágenes de cada ojo con un sistema para que cada uno viese “lo que tenía que ver”, se lograba un efecto estereoscópico en un monitor normal.
Bibliografía:
http://en.wikipedia.org/wiki/Stereoscopy
http://es.wikipedia.org/wiki/Estereoscop%C3%ADa
http://www.bit-tech.net/hardware/graphics/2009/01/09/nvidia-geforce-3dvision-review/1
http://en.wikipedia.org/wiki/LCD_shutter_glasses
http://www.stereo3d.com/shutter.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Polarized_3D_glasses
http://www.iua.upf.es/~gvirtual/master/apunts/tecno/lcdglass.htm
Que grande es Koopa y su “Caja de LoSSSSSSSS Fusibles”.
Hay que jugar al “Tetas or alive” de vollyball con ésto.
Interesante artículo, pero desde el buen rollo y sonriendo todo el rato (ya sé que no es un artículo técnico pero tengo que decirlo).
Macho, al cambio de posición aparente de un objeto respecto a dos puntos de vista diferentes se le llama “paralaje” de toda la vida. Es que cuando he leido lo de “triangulación” (que es para calcular distancias, obteniendo un resultado matemático y no una sensación de profundidad) me han sangrado un poco los ojos.
Por otro lado, en la universidad utilizamos en su momento la antigua técnica de los anaglifos (las gafas en rojo y azul o rojo y verde) para ver fotogramas aéreos antiguos. Ahora se usan las gafas 3D que comentas y que parpadean todo el rato. La verdad es que aunque te evitas salir del laboratorio viendo el mundo en rojo y verde, cuando se usan estas gafas parpadeantes se te queda un efecto de parpadeo un rato después de usarlas. Hay gente a la que incluso le da dolor de cabeza. Eso sí, el efecto 3D es buenísimo y permite generar mapas 3D a partir de fotografías aéreas.
En cuanto a los video juegos desconozco hoy en día qué juegos pueden funcionar con esta técnica. Sólo recuerdo un juego antiquísimo de naves de la master system que funcionaba con los anaglifos. Si el artefacto de nvidia funcionara con algún FPS, rollo HL2 la verdad es que me molaría probarlo.
Au!
Ahhhhg! ¿Como has podido hacerlo Koopa? Hablas de estereoscopia y… ¡no del Virtual Boy! aunque sea para dejarlo a parir! una oportunidad mejor no tendrás, corre insensato, a añadir tu dosis de fina ironía.
Kandahar: a mi me parece bien decir triangulación, puesto que medimos las distancias relativas de los objetos en relación a las diferencias de posición de los mismos en cada imagen. Eso sí, a ojo. Paralaje hace referencia a la diferencia de perspectiva, mientras triangulación a la diferencia de posición, una es la causa y el otro el efecto.
Y no acabo de entender eso de “falso efecto de profundidad”. Todos los efectos de profundidad son igual de falsos, podrán estar más o menos conseguidos, pero todos se generan en nuestra cabeza por igual.
“falso efecto de profundidad”: Pensando un poco supongo que te refieres a que no se corresponde con la realidad. Pero la propia palabra efecto (“truco o artificio para provocar ciertas impresiones”) ya da a entender eso.
Con buen ánimo y una sonrisa en la cara :)
Un simple apunte, de nuevo, por definición, el paralaje es el cambio aparente en la posición de un objeto dependiendo del punto de vista elegido, esto es, que el ojo izquierdo no ve en la misma posición un objeto que el derecho. Todo esto, por supuesto, teniendo otro objeto de referencia. Con un sólo objeto en todo nuestro campo de visión no se conseguiría el efecto. El cerebro, al mezclar las imágenes sitúa un objeto por delante o por detrás de otro. De ahí que sea necesario al menos un segundo objeto. Si tuviéramos sólo uno y absolutamente ninguna otra referencia no sabríamos si el objeto está cerca o lejos. Lo que no hará el ojo es darnos un resultado matemático de la posición del objeto, diciéndonos que está a 13 metros, de hecho, el ojo sólo maneja, por así decirlo ángulos y no distancias. De ahí que sea difícil establecer la distancia a la que está un objeto determinado. Sólo la experiencia de relacionar dicho objeto situado en una posición concreta y el conocimiento de la distancia a la que se encuentra mediante su medición en campo o a través de mapas, fotos aéreas, etc. nos puede ayudar a establecer en un futuro la distancia a la que están otros objetos similares en posiciones similares.
Sin embargo en la triangulación, basada en la trigonometría necesitaríamos saber la distancia entre los ojos (fácil de averiguar) y el ángulo que formarían estos con el objeto observado (ya me dirás cómo) para poder establecer una cifra real de la distancia a la que se encuentra. Lo que no hace falta, sin embargo, es un segundo objeto, ya que lo que se obtiene es su posición real mediante cálculos matemáticos y no su relación respecto a un segundo objeto de referencia.
Y estos cálculos se pueden realizar y se realizan principalmente con instrumentos topográficos.
Simplificando, el paralaje trata más la percepción de que un objeto se encuentra detrás o delante de otro, sin entrar en cifras ni su posición real, y la triangulación sí entra en cálculos para establecer una solución matemática.
Au! :)
Escribís posts con menos frecuencia que yo. No sería mejor publicar TODO lo que llega sin filtro alguno, lo bueno seguiría siendo bueno, si acaso mejor, pues se mediría a lo mediocre. Y estaría el blog más animado. Además…. sería menos trabajoso.
Kandahar: Por el mismo razonamiento todo aquel que ha dicho “te quiero” es un mentiroso. Como no existe ninguna máquina capaz de medir el “te quiero”, pinochos todos.
De la misma manera que no es casualidad que trabajemos con base 10 y tengamos 10 dedos, los matemáticos o físicos no se sacan las ideas de la chistera, sino que usan ideas más intuitivas como base. Se podría definir la operación suma como:
1+1=0; 1+2=40; ¿por que no?
Pero resulta que tiene más relación con las manzanas que me comeré si cojo las tres manzanas del árbol, que con cualquier otras cosa más arbitraria.
En la wiki pone “La triangulación, en geometría, es el uso…” y yo lo interpreto como que la siguiente definición se interpreta en el contexto de la geometría, no que sea exclusivo de la geometría.
La cuestión está en que, realizar una demostración matemática exacta es relativamente fácil, pero nadie ha conseguido realizar una correspondencia 1:1 entre las mates y el “mundo real” (teoría del caos).
…
eteream
“La cuestión está en que, realizar una demostración matemática exacta es relativamente fácil, pero nadie ha conseguido realizar una correspondencia 1:1 entre las mates y el “mundo real” (teoría del caos).”
Ja, ja, ja,… Determinimo en el caos.
La correspondencia entre matematicas y “el mundo real” se llama Fisica.
En palabras de Stephen Hawking:
“Cualquier teoría física es siempre provisional, en el sentido que es sólo una hipótesis; nunca puede ser probada. No importa cuántas veces los resultados de los experimentos concuerden con alguna teoría, nunca se puede estar seguro de que la próxima vez el resultado no la contradirá. Por otro lado, se puede refutar una teoría con encontrar sólo una observación que esté en desacuerdo con las predicciones de la misma.”
Pero la Física trata de aproximarse a la realidad, ya sea mediante ecuaciones exactas (F. Clásica), o con promedios o probabilidades (F. Moderna).
Ahora, si pretendeis hablar de tiangulación o paralaje, para los ingenieros es lo mismo, pues la tierra es plana y la geometría Euclidea funciona al 99.99999%, si sois marineros utilizareis geometría esferica, si quereis hacer un GPS, utilizareis la relatividad general y si trabajais con particulas sub-atomicas utilizareis espacios de Hilbert.
La fisica funciona, siempre y cuando en el campo que trabajemos.
Interesante artículo: todos los días se aprende algo nuevo ;) .