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Alberto B. Raposo
Flávio Szenberg
Marcelo Gattass
Waldemar Celes
INF 1366
Visão Estereoscópica
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Estímulo Visual
• O principal objetivo do estímulo visual, tanto em RV quanto em RA é fornecer ao usuário a sensação de tridimensionalidade.
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Sensações de Profundidade
• Efeitos Ativos– Visão Estereoscópica
• Efeitos Passivos– Perspectiva– Iluminação– Oclusão– Sombras
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Efeitos Passivos
• Tamanhos relativos +• Perspectiva
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Efeitos Passivos
• IluminaçãoO que está na frente?A que distância do apoio?
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Efeitos Passivos
• Oclusão
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Efeitos Passivos
• Sombra
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Efeitos Passivos
• Textural Gradient– Único efeito passivo proposto no século XX
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Efeitos Passivos
• Textural Gradient
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Efeitos Passivos
– Inerentes a aparência do mundo externo– Independem dos nossos olhos– Fotografias parecem 3D
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Efeitos Passivos
Iluminaçãoe sombra
Gradiente deTextura
Oclusão
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Efeitos Ativos
• Estereoscopia– “Um display estereoscópico é um sistema óptico
cujo componente final é o cérebro humano”– Apresenta-se ao cérebro os mesmos tipos de
visão do olho direito e do olho esquerdo eu o ser humano vê no mundo real
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Efeitos Ativos
• Estereoscopia
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Visão Estereoscópica
• Disparidade na retina
Fusão: superposição de imagens
disparidade na retina
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Estereoscopia no Computador
Fusão
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Estereoscopia no Computador
• Estereoscopia passiva– 2 imagens mostradas simultaneamente
– Óculos atuam como filtro
• Estereoscopia ativa– Imagem de cada olho alternadamente
projetadas, em freqüência elevada
– Óculos atuam sincronizados com projeção, abrindo e fechando lentes
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Estereoscopia Passiva
• Anaglyph: filtragem por cores
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Estereoscopia Passiva
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Estereoscopia Passiva
• Anaglyph: filtragem por cores– Não depende de 2 projetores– Pode ser impressa– Perde qualidade da coloração
• Solução Alternativa– Filtragem por difração do espectro de cores
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Estereoscopia Passiva
• Polarização linear
Polarização da luz (linear)
Y
X
Y
Polarizador
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Estereoscopia Passiva
• Polarização linear
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Estereoscopia Passiva
• Polarização linear– Inclinação da cabeça leva a perda do estéreo– Solução: polarização circular
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Estereoscopia Passiva
• Polarização circular
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Estereoscopia Passiva
ChromaDepthChromaDepthTMTM
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Estereoscopia Passiva
ChromaDepthChromaDepthTMTM
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Estereoscopia Passiva
azul
verde
vermelho
D1 D2
Rampa de vermelho ao azul em função da distância ao observador
ChromaDepthChromaDepthTMTM
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Estereoscopia Passiva
ChromaDepthChromaDepthTMTM
• Tipos de óculos:Tipos de óculos:
– ChromaDepth® 3D High Definition (HD)Usado para visualizar em monitores
– ChromaDepth® 3D Standard GlassesUsado para visualizar impressos
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Estereoscopia Ativa
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Disparidade
• Distância, na direção horizontal, entre os pontos correspondentes das imagens do olho direito e do esquerdo na imagem retinal sobreposta
• Causada pelo fato de que cada um dos olhos vê o mundo por ponto de vista diferente– Distância retinal média de 64 mm em adultos
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Disparidade
• Disparidade é zero para o objeto onde os olhos convergem
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Paralaxe
• Distância entre os pontos correspondentes das imagens do olho direito e do esquerdo na imagem projetada na tela
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Paralaxe vs. Disparidade
• São entidades similares– Paralaxe é medido na tela do computador
– Disparidade é medida na retina
• Paralaxe produz disparidade, que produz a estereoscopia
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Classificação de Paralaxe
• Paralaxe zero (ZPS – Zero Paralax Setting)– Objeto visto no plano da tela de projeção
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Classificação de Paralaxe
• Paralaxe positivo– Objeto atrás da tela
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Classificação de Paralaxe
• Paralaxe negativo– Objeto saindo da tela
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Paralaxe
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Paralaxe
Paralaxe negativo• Sensação do objeto estar
posicionado fora da tela.
ED D
E
Paralaxe positivo• Sensação do objeto estar
posicionado dentro da tela.
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Paralaxe
ED
Paralaxe Zero ou ZPS• Sensação do objeto estar posicionado na tela.
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Exemplo: Paralax zero e Positivo
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Exemplo: Paralax Positivo
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Exemplo: Paralax Negativo
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Problemas com Paralaxe Positivo
• Relação com distância inter-ocular (tc)
– P < tc (ok)
– P tc (ruim)
– P > tc (divergente)• Errado!
P
t
Pt
Pt
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Problemas com Paralaxe Positivo
• Objeto com paralaxe negativo cortado por arestas da tela– Informação da estereoscopia: objeto está na frente da
tela (paralaxe)
– Informação de interposição: objeto está atrás da tela (é clipado pelas arestas da janela de projeção)
– Perda da noção de estereoscopia
• Aceitável em objetos se movendo rapidamente
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Distância do observador
• Quanto maior a distância à tela, maior o efeito estereoscópico (tanto positivo quanto negativo).
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Distância do observador
telaobs. 1
P
obs. 2
tela
P
obs. 1obs. 2
Paralaxe negativo
Paralaxe positivo
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Problema Acomodação / Convergência
• Acomodação– Muda a forma da lente do olho (foco)
• Convergência– Rotaciona o olhar, corrigindo os olhos para o foco
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Exemplo: objeto dentro da janela
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Exemplo: objeto cortado pela janela
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Problema Acomodação / Convergência
• Mundo real– Acomodação e convergência associadas a um
único ponto
• Estereoscopia– Acomodação (foco): tela de projeção– Convergência: baseada no paralaxe (na frente ou
atrás da tela)– Pode gerar desconforto!
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Problema Acomodação / Convergência
• Único caso em que a quebra acomodação-convergência não ocorre é no ZPS (zero paralaxe setting)
• Valores menores de paralaxe reduzem essa quebra– Menos sujeitos à
desconforto
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Problema Acomodação / Convergência
• Acomodação e convergência são controladas por músculos e caminhos nervosos distintos
• Desconforto pela quebra é causado pelo hábito condicionado por toda a vida– Crianças e profissionais treinados em
estereoscopia não costumam ter desconforto• Mostrem suas imagens para “não-adeptos”!
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Lado a LadoLado a Lado
Formatos de Imagens
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Formatos de Imagens
Acima e abaixoAcima e abaixo
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Formatos de Imagens
• Outros:Outros:– Entrelaçados por coluna;Entrelaçados por coluna;
– Entrelaçados por linha.Entrelaçados por linha.
• Opção:Opção:– Tarja preta entre as subimagens. Em geral, a altura Tarja preta entre as subimagens. Em geral, a altura
(comprimento) da tarja é igual à 5% da altura (comprimento) da tarja é igual à 5% da altura (comprimento) total.(comprimento) total.