Sistematização de procedimentos para visualização, por mais de um usuário, de imagens estáticas estereoscópicas utilizando-se tecnologia simplificada

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1 Sistematização de procedimentos para visualização, por mais de um usuário, de imagens estáticas estereoscópicas utilizando-se tecnologia simplificada AIVITS Ambientes de Imersão Virtual de Tecnologia Simplificada LAGEAR Laboratório Gráfico para Ensino da Arquitetura EVA Estúdio Virtual de Arquitetura Escola de Arquitetura da UFMG Agosto de 2008 Coordenadora: Prof. Maria Lúcia Malard Colaboradores: José Cabral dos Santos Filho, Ana Paula Baltazar, Rodrigo Peronti Bolsistas: Lorena Melgaço, Matheus Lage, Marcus Braga Costa, Vanilson Cosme

2 O presente trabalho consiste na descrição de procedimentos relativos à visualização de procedimentos relativos à visualização, por mais de um usuário, de imagens estáticas estereoscópicas, usando-se recursos de tecnologia simplificada. Equipamentos e materiais necessários para a produção de imagens estáticas estereoscópicas: Os equipamentos e materiais necessários são: Dois projetores do tipo Datashow, a serem manualmente posicionados de modo que as imagens por eles projetadas estejam aproximadamente sobrepostas. o Sugere-se o uso de dois projetores de mesmo modelo, para minimizar dificuldades quando na sobreposição de imagens. A resolução (e, conseqüentemente, as dimensões) da tela de projeção e da imagem a ser projetada em cada projetor deve ser igual. Diferenças pequenas podem não prejudicar o efeito estereoscópico significativamente. o A partir de experimentações e observando-se métodos análogos de produção de imagens, parcialmente descritos nos endereços (exemplo de suporte para dois projetores quando na produção de imagens estereoscópicas) e (descrição do sistema de projeção estereoscópica da Universidade de Michigan, EUA), observou-se que o posicionamento de um projetor sobre o outro produz efeitos estereoscópicos mais efetivos que o posicionamento de um projetor ao lado do outro. São recomendados suportes (consoles) próprios para os projetores, para que estes sejam devidamente ventilados. O posicionamento manual (empilhamento) de um projetor sobre o outro pode prejudicar a ventilação do projetor inferiormente posicionado, além deixar o projetor superiormente posicionado em relativa instabilidade. 2

3 Figura 01: Empilhamento de projetores Figura 02: Empilhamento de projetores 3

4 o No EVA, são usados dois projetores InFocus, de tecnologia DLP (Digital Light Projection), modelos X1 e X3, não havendo dificuldades de sobreposição de imagens decorrentes da diferença de modelos. Um computador com placa gráfica a qual possua duas portas, sendo cada porta utilizada para a produção de uma imagem; ou dois computadores, os quais possuam uma ou duas portas, sendo cada um utilizado para a produção de uma imagem. o No EVA, são usadas duas plataformas Mac OS X (versão Tiger ), em modelos Mac Pro, cada um possuindo placas gráficas com duas portas. Isto permite que cada imagem seja visualizada no anteparo de projeção e em um monitor específico, simultaneamente. o O uso de computadores portáteis (tipo laptop) pode facilitar a montagem e o deslocamento da infra-estrutura necessária para a produção de imagens, uma vez que projetores do tipo datashow também são portáteis. Óculos polarizantes, sendo um para cada usuário. o As lentes dos óculos apresentam sentidos de polarização diferentes, de modo que, quando em visualizações de imagens estereoscópicas, uma lente não visualize imagens visualizadas pela outra. o No EVA, são usados óculos de polarização linear e com armação de papel (tipo cardboard) disponíveis em lojas especializadas na venda de equipamentos para produção de imagens estereoscópicas. 4

5 Figura 03: Óculos polarizantes com armação de papel (tipo cardboard) Dois filtros fotográficos polarizadores, a serem manualmente colocados nas lentes dos projetores. o Por terem formato circular e permitirem regulagens no sentido de orientação da polarização das imagens projetadas, pode-se adaptar a polarização dos filtros à polarização das lentes dos óculos. o No EVA, são utilizados dois filtros (de polarização linear) circulares com 62mm de diâmetro, sendo um da marca Hoya Corporation e o outro da marca S&K, ambas do Japão. Figura 04: Filtros polarizadores de formato circular em seus respectivos estojos 5

6 Anteparo para projeção de imagens. o Para uma visualização estereoscópica efetiva, a superfície do anteparo não deve despolarizar imagens sobre ele projetadas. A partir de experimentações e consulta a websites especializados na venda de produtos para visualização estereoscópica, observou-se que tintas cinza-brilhantes (ou prateadas), a base de alumínio e homogeneamente aplicadas, têm efeito pouco despolarizante. o No EVA, o anteparo consiste em um retângulo com dimensões 230cm x 300cm (altura x largura), a 90cm do piso, pintado com tinta cinzabrilhante a base de alumínio e aplicada com spray. A aplicação por spray decorreu da dificuldade de obtenção no mercado, no ano de 2006, de tintas análogas aplicáveis por rolo, o qual permite maior homogeneidade na distribuição da tinta sobre a superfície. A aplicação por spray, embora não possibilitando aplicações inteiramente homogêneas, não implicou em perdas perceptíveis da estereoscopia. Figura 05: Anteparo para projeção Duas imagens de um mesmo alvo (seja este um objeto, um pessoa, ou um conjunto de pessoas), uma correspondendo ao ponto-de-vista do olho direito e uma correspondendo ao ponto-de-vista do olho esquerdo, também chamadas pares estereoscópicos. o Estas imagens, tidas como subimagens componentes de uma imagem estereoscópica, podem ser produzidas usando-se softwares para 6

7 modelagem virtual (como SketchUp ou 3Dstudio Max) ou máquinas fotográficas. o Devido a ausência de disparidade, a sobreposição de uma mesma imagem exibida pelos dois projetores não gera estereosocpia tão efetiva quanto a sobreposição de pares estereoscópicos. Condições de iluminação para visualização de imagens estereocópicas projetadas A visualização adequada de imagens estereoscópicas demanda ambientes com pouca luminosidade. O anteparo, com as imagens projetadas, deve ser a superfície mais iluminada do ambiente, caracterizando-se como fonte de luz secundária e sendo os projetores as fontes de luz primárias. A luz proveniente de lâmpadas incandescentes ou fluorescentes (fontes de luz primárias) dificulta a visualização das imagens projetadas, diminuindo o contraste entre estas e o anteparo. No EVA, usa-se uma cortina plástica inteiramente opaca (tipo black-out) sustendada por trilhos, o que facilita o controle das condições de iluminação no ambiente de projeção. Figura 06: Planta do laboratório EVA 7

8 Procedimento para a produção de imagens estereoscópicas visualizáveis por mais de um usuário usando-se dois projetores. Passo 1: Conexão entre os projetores e as portas de vídeos. Os projetores do tipo Datashow apresentam, por padronização, conectores VGA (Vídeo Graphics Array). Os modelos Mac Pro apresentam conectores, também por padronização, DVI (Digital Visual Interface). Para que haja compatibilização entre ambos, é necessário usar adaptadores DVI-VGA, disponibilizados pela Apple Computer, Inc. Conforme o Guia do Usuário para modelos Mac Pro (manual de instruções disponibilizado pela Apple Computer, Inc), a porta DVI 1 é mais indicada para visualizações em altas resoluções (e com grandes dimensões de imagens projetadas). Sugere-se que os conectores sejam instalados estando os computadores e projetores desligados. Figura 07: Conector DVI-VGA 8

9 Figura 08: Extremidade VGA Figura 09: Extremidade DVI 9

10 Passo 2: Instalação dos filtros fotográficos polarizadores nas lentes dos projetores. Manualmente rosqueáveis quando instalados em lentes de câmeras, o posicionamento dos filtros a frente das lentes se dá por encaixe, levemente pressionados. Os modelos de projetores InFocus X1 e X3 não foram, aparentemente, pensados para o uso de filtros fotográficos polarizadores acoplados às lentes de projeção. Mesmo possuindo dimensões semelhantes, o encaixe entre os filtros e as lentes não é perfeito. Figura 10: Filtro acoplado à lente do projetor Passo 3: Calibragem das polarizações dos filtros em relação às lentes dos óculos. Uma vez que cada lente dos óculos possui polarização fixa em um sentido, de modo que, em visualizações estereoscópicas, um olho não visualize o que o outro visualiza, regula-se a polarização dos filtros girando-se o anel externo destes. Tendo-se dois conjuntos filtro-projetor, o superior e o inferior, e duas lentes de óculos, a esquerda e a direita, cada conjunto deve ter polarização alinhada a, 10

11 especificamente, uma das lentes. O conjunto superior deve ter polarização alinhada à lente esquerda enquanto o conjunto inferior deve ter polarização alinhada à lente direita, sendo a recíproca (conjunto superior lente direita; conjunto inferior lente esquerda) válida. Usando-se os óculos e sugerindo-se que somente um projetor esteja ligado (a exemplo, o projetor superior), gira-se o anel externo do filtro a ele acoplado, de modo que as imagens então projetadas não sejam visualizadas por uma das lentes dos óculos (a ex., a direita). O mesmo procedimento deve ser feito com o outro conjunto filtroprojetor (o inferior, a ex.) em relação à outra lente dos óculos (a esquerda, a ex.). Figura 08: Série mostrando dois filtros polarizadores sobrepostos. A regulagem do sentido de polarização em um deles tem como resultado a diminuição da transparência do conjunto 11

12 Figura 11: Filtro com polarização orientada de modo a não haver visualização pela lente direita dos óculos Figura 12: Filtro com polarização orientada de modo a não haver visualização pela lente esquerda dos óculos 12

13 Passo 4: Posicionamento e orientação adequados dos projetores, em relação a sobreposição das imagens projetadas (pares estereoscópicos). Considerando-se que o posicionamento se refere a localização dos projetores no espaço (um ponto no espaço pode ser representado por três coordenadas (x,y,z)) e que orientação se refere a angulação entre duas retas definidas por três pontos, sendo um ponto comum às duas retas (focos coincidentes dos projetores) e os outros dois pontos os projetores, o posicionamento destes deve ser feito manualmente, de modo que os pares estereoscópicos então projetados estejam sobrepostos e apresentem coincidência, ao menos aproximada, de focos. A sobreposição de imagens pode ser, ainda, auxiliada por ajustes relativos à movimentação e redimensionamento das imagens nos desktops projetados, independente destes serem réplica ou extensão dos desktops dos monitores de vídeo. 13

14 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: : link com informações sobre equipamentos e procedimentos necessários para a produção e visualização de imagens estáticas estereoscópicas; acessado em julho de : link com informações sobre o sistema GeoWall, sistema de projeção estereoscópica desenvolvido na Universidade de Michigan, EUA; acessado em julho de : link com informações sobre o ambiente imersivo estereoscópico desenvolvido na Universidade do Estado da Pensilvânia, EUA; acessado em junho de Mac Pro User s Guide (Guia do Usuário para modelos Mac Pro) : manual de instruções disponibilizado pela Apple Computer, Inc. 14