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Visualización 3D

Después de una espera largo de acuerdo con las estadísticas de visitas de mi pagina, me atrevo a realizar esta parte en la cual os presento todos los métodos que permiten de ver la tercera dimensión. Casi siempre es cuestión de herramienta, entonces, me pareció cómodo de ordenarlas en función de este criterio.

Ojos estándares | Ojos con practica | Visor | Gafas pasivas | Separador activo

Uso de un par de ojos estándares.

Par de ojos estándares
La primera herramienta que se ocurre. ¡Es la ausencia de herramienta!
Es decir el uso de nuestro equipo básico de visión estereoscópica: Nuestros dos ojos junto con nuestro cerebro que traduce la visión de dos imágenes en volumen. Me atrevo a una pequeña diversión filosófica. La naturaleza dotó a todos los animales de un par de ojos como mínimo pero no siempre de tal manera para poder ver el relieve.
Hay dos tipos de colocación del par de ojos:
- Uno al lado del otro y apuntando en la misma dirección. Es la disposición que se encuentra en los humanos y mas generalmente en los depredadores. O sea en los seres vivos que son capaces de localizar con precisión un objeto en el espacio y de cogerlo. En la naturaleza, se trata, por supuesto, de comerse el citado objeto, lo que hace de este carácter una necesidad en los depredadores. El Hombre encontró numerosas otras aplicaciones: Juegos de pelota...
-Los animales con menos suerte y más sabor, como los herbívoros tienen en general dos ojos ofreciendo una visión mas panorámica que estereoscópica. Para esos, más vale tener todo a ojo que de ver la tercera dimensión.

Visión espacial normal

Estatua
Puede parecer extraño pero la forma más sencilla de reproducir un objeto o una persona en 3 dimensiones es de realizar una copia en forma de escultura, de moldeado o de maqueta. Es tan viejo como el Mundo. ¡Pero sigue siendo tan eficaz! Hasta la naturaleza lo practiqué para copiar sus propias creaciones como fósiles. La gente no se maravilla con este método aunque el efecto es real. Se puede pintar la obra a su gusto y reproducir los colores del modelo. Varias personas, incluyendo a los ciegos, pueden disfrutar de este volumen al mismo tiempo desde cualquier punto de vista.

Los hologramas

Holograma
Es una manera muy técnica y muy moderna de realizar la misma cosa que la escultura. La diferencia es que en lugar de un volumen real se obtiene un volumen virtual visible dentro de una hoja de papel o a través de un film transparente. El efecto de relieve es espectacular, se puede variar el punto de observación. En cambio la reproducción de colores es imposible.

Red lenticular

Red lenticular
La impresión de bandas alternadas de las vistas de los cada ojo se ve a través de una red de finos medio-cilindros. Cada ojo solo ve lo que le corresponde. El efecto tridimencional es excelente (¡si la toma de vistas está buena, por supuesto!), los colores se reproducen tan bien como en cualquier tirada a papel. El efecto solo se ve desde un punto preciso y por una sola persona a la vez. Una versión mejorada utilizando mas de dos imágenes aumenta la comodidad de observación. Ahora existen sistemas de pantallas informáticas de barrera de paralaje que funcionan sobre el mismo principio y parecen muy prometedores (¡ademas de muy caros!).

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Uso de un par de ojos con practica.

Par de ojos con practica
A partir de aquí estamos en la área de las imágenes estereoscopicas sacadas con dos tomas de vistas (ver “¿Qué es eso de anaglifo?” y “Toma estereoscópica”). Las dos imágenes del par estéreo se pueden ver directamente. Se trata de los dos métodos siguiente conocidos como “visión libre” pues no necesitan herramientas.

Visión paralela

Par paralelo
Las dos imágenes se presentan una al lado de la otra. La imagen del ojo izquierdo a la izquierda y la del ojo derecho a la derecha. Aunque parezca natural, no permite el uso de un par con imágenes demasiadas grandes ya que nuestros ojos no pueden divergir de manera muy importante.

Visión cruzada

Par cruzado
En este caso, la imagen de derecha está, a la izquierda. No resulta fácil forzar sus ojos a “bizquear” pero este método permite de ver pares de imágenes más grandes.

I-D-I o D-I-D

I-D-I D-I-D
Una de la dos imágenes se repite una vez. Permite de ver el relieve tanto en cruzado como en paralelo al usar solo dos de las tres imágenes a la vez.

Entre esos dos presentaciones paralela y cruzada, hay peleas permanentes de parte de los partidarios de uno o de otro método. Unos solo hacen caso al cruzado, otro al paralelo. Otro, como yo, no saben bizquear y no pueden ver en con el método cruzado, mientras que hay unos que se han perdido la capacidad de visión paralela de tanto mirar en cruzado. Para ponerles de acuerdo, hay un mogollón de aparatos que facilitan la observación de los dos tipos de pares. esos aparatos son visores que veremos en el capitulo siguiente. Pero antes de pasar a esos aparatos salvadores, nos queda un método para ver 3 dimensiones con ojos al colmo de sus entrenamiento.

Stereogramas y autostereogramas

SIRDS
Son imágenes o dibujos en 2 dimensiones que se pueden ver en 3 dimensiones si se miran de un cierta manera. Hace unos años el famoso “ojo mágico” tuvo un éxito mundial. Se trataba de estereogramas de puntos aleatorios (SIRDS - Single Image Random Dot Stereogram) de los cuales se puede ver un bonito ejemplo siguiendo este vinculo o una bella colección en la pagina de Dominique Notteghem.
Del mismo modo que para los pares estéreo, hay versiones para visión cruzada y versión paralela.
Este método no permite de gravar el relieve sino de construirle pegandole en un motivo. No se puede reproducir el color pero el efecto de relieve puede llegar a ser muy intenso.

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Uso de un visor.

Visor
Los visores son aparatos ópticos permitiendo de traer cada una de las dos imágenes de un par estereoscopico delante del ojo que le corresponde. Tres tipos de elementos ópticos se usan (espejos, lentes y prismas), acaso combinados.

Espejos (Estereoscopio de Wheastone)

Estereoscopio de Wheastone
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El primero estereoscopio de espejo lo patentó por Charles Wheatstone en 1838, al mismo tiempo que se estaba creando esta fantástica técnica y forma de expresión que es la fotografía.
Inconvenientes: en la versión original, las dos imágenes están invertidas izquierda-derecha. Un diseño más moderno lleva además un segundo par de espejos para enderezar la imagen.

Lentillas (Estereoscopio de Brewster)

Estereoscopio tipo Brewster
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En 1849, David Brewster (también inventor del Calidoscopio) inventa el principio del estereoscopio de dos lentillas.
Inconvenientes: generalmente esos aparatos abultan bastante y no se pueden usar por más de una persona a la vez.
Ventajas: Buena visión del relieve y facilidad de fabricación. Llevó a muchos estereoscopios míticos como el Vérascope, los estereoscopios Lestrade y Bruguière, el ViewMaster y más recientemente postales en relieve (sencillo par estereoscopico con con lentillas en un especie de caja de cartón plegable).

Prismas (estereoscopio de Holmes)

Estereoscopio de Holmes
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Saliendo del trabajo de Brewster, Oliver Wendell Holmes perfecciona el estereoscopio usando lentillas prismáticas. Da un aparato portátil que presenta en una publicación de 1959. Decide de no patentar su creación, es todo un precursor de los autores de los programas gratis y libres que usan la mayoría de los esterescopistas para montar sus imágenes <;o).

Visor electrónico de dos mini-pantallas (head mounted displays)

Head Mounted Display
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Se trata de una versión de los visores descrito antes. En este caso, tenemos a dos pequeñas pantallas conectados a un ordenador en frente de cada ojo. Es un sistema que se parece mucho al “visor cabeza alta” de los cascos de los pilotos de caza.
Ventaja: se puede proyectar imágenes animadas o incluso películas por este medio.
Inconveniente: El espectador tiene la cabeza prendida en un especie de caja un poco agobiante.

Este tipo de visualización de la tercera dimensión mediante visores tiene el gran inconveniente de ser individual. Claro que se las pueden ve con un lado iniciático, tipo pipa de la paz, que es una ventaja: el visor pasa de mano en mano y trae el relieve poco a poco. Pero cuando el grupo sobrepasa la media-decena de personas la sesión está compuesta mayortariamente de espera. El remedio es de pasar a métodos de tipo proyección.

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Uso de un par de gafas pasivas.

Gafas pasiva
Los métodos que permiten de enseñar las 3 dimensiones de manera simultánea a un numero de personas que puede llegar a ser importante se parecen en general mucho. Siempre hay un par de proyectores, uno para cada una de las dos imégenes, asociados a un par de gafas que realizan la separación y que traen cada imagen al ojo que le corresponde.

Anaglifos y compañía

Gafas anaglifo y ámbar-azul
El principio y la realización son bastante sencillos. Se trata de efectuar la separación de las dos imágenes del par estéreo usando 2 filtros de color. Este proceso lo descubrió Wilhelm Rollman en 1853 dibujando lineas rojas y azules sobre fondo negro. En 1858 Joseph D’Almeida efectúo la primera proyección tridimensional usando un linterna mágica y gafas rojo/verde. Finalmente, en 1891, Louis Ducas du Hauron desarolla y patenta un proceso que permite de obtener fotos 3D mediante impresión sucesiva de las dos imágenes del par sobre la misma hoja. La primera roja y la segunda verde (o azul).
Inconvenientes: El uso del azul o del verde opuesto al rojo no deja posibilidad para permitir la percepción de los colores. En cambio, si se opone el cían al rojo, se consigue una reproducción de los colores bastante fiel si los sujetos no contienen ninguna de los 2 colores de los filtros. Hay un especie de “normativa” consistiendo en usar el filtro rojo delante del ojo izquierdo y el filtro cían delante del ojo derecho. Unos listillos, siguen patentando procesos mejorados cambiando la par de colores usados. No hay ventaja especial y los inconvenientes siguen siendo los mismos. Pero la combinación ámbar-azul vendida en relativamente gran cuantidades bajo el nombre de “Color Code” va bien para los tomates con fondo de cielo azul. Pero una grande molestía visual resulta de la diferencia de contraste importante entre los dos filtros.
Los anaglifos conocen ahora un desarrollo relativamente importante porque son muy fácil de hacer en una pantalla de ordenador o mediante proyector de vídeo. Como prueba el grupo “Anaglyphs” de Yahoo muy activo (11676 mensajes en 2005 de los cuales muchos contienen anaglifos). Si te apetece, puedes echar un vistazo en los archivos del grupo y veras les obras de los grandes creadores mundiales de anaglifos. Claro que puedes darte de alta en este grupo Yahoo y mandarle tus anaglifos para disfrutar de los consejos de los miembros y de este modo mejorarte bajo la custodia de los mejores espacialistas.

Polarizadas

Gafas polarizadas
La separación de dos imágenes proyectadas superpuestas mediante un procedimiento de óptica puro puede parecer mágico. Hay otra solución que los filtros de color usando filtros polarizados. Cada uno de los 2 proyectores lleva un filtro polarizado cuyos planos de polarización forman un ángulo de 90°. Las gafas se constituyen de filtros con las polarización ajustada de tal manera que correspondan a sus respectivos proyectores. ¡Ya está! Bueno, casi, hace falta también una superficie de proyección que conserva la polarización de la luz. Eso es el primer inconveniente, una pantalla metalizada, o sea cara, es absolutamente imprescindible. Hay dos otros inconvenientes. Debido a una perdida de luminosidad por los filtros, se necesitan proyectores potentes. La puesta en función es algo mas compleja que diapositivas tradicionales.
Ventaja: La reproducción de los colores es muy fiel. Las gafas polarizadas son, como las de anaglifo, bastante fáciles de encontrar y baratas. Por lo cual este método es la preferida de los estereoscopistas para las presentaciones de grupo.

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Uso de un separador activo.

Separador activo
En vez de proyectar las dos imágenes al mismo tiempo y de separarles después, se puede proyectar solamente una imagen a la vez. En este caso, los fantasmas debidos a la mezcla parcial de dos imágenes se evitan del todo. Las 2 imágenes se proyectan alternativamente, este sistema se llama multiplexaje temporal (field-sequential en inglés).

Gafas LCD activas

Gafas de cristales liquidos
Es uno de los procedimientos mas recientes aunque les salas de cinema IMAX 3D lo usan desde bastante tiempo. Un sistema sincronizado con la película muestra alternativamente una imagen a cada ojo. La frecuencia de alternancia, en el caso del IMAX 3D, es de 96 imágenes por segundo. No se percibe ninguna fluctuación. En cambio, las vídeos familiares están como máximo a 60 Hz (caso del NTSC), por lo que resulta un espectáculo con 30 media-imagen por segundo es decir una sensación equivalente a 15Hz, frecuencia lo suficiente baja para garantizar la jaqueca. Ni hablar del PAL y otro SECAM que ofrecen a los ojos un espectáculo de 12,5 imágenes por segundo.
Para que cada ojo solo vea la imagen que le corresponde, el dispositivo (gafas activas) tapa alternativamente un ojo y el otro en fase con la proyección. Ventajas: Muy fácil de proceder si se tiene ya el sistema de ocultación.
Inconvenientes: Precio del dispositivo incluyendo gafas activas o sea caras para cada uno de los espectadores.

Gafas passivas con pantalla de obturador de Byatt (Liquid Crystal Color Shutter)

Obturateur de Byatt
En lugar de separar dos imágenes con gafas activas se puede usar un dispositivo muy original, el obturador de Byatt. Se trata de una placa que cubre del todo la pantalla. Esta placa está compuesta de cristales líquidos teniendo la propiedad de cambiar de polarización muy rápidamente bajo acción de un campo eléctrico. Solo hace falta usar un par de gafas polarizadas normales para disfrutar. Tuve la gran suerte en 1993 de usar el sistema de modelización química CAChe (Computer Assisted CHEmistry). Este sistema traía un calculador de configuración (Programa que corría en una estación RISC 6000 IBM, poco interesante por lo que nos preocupa) y de un ordenador, se trataba de un Macintosh entonces súper-potente (¡Seguramente un Quadra 800 de 33MHz!) pero sobre todo llevaba un tarjeta gráfica especial y su pantalla “Tektronix 3D” (La explosión de Tektronix 3D hace que el dicho programa esté ahora distribuido por Fujitsu-Siemens y que la pantalla deba ser la NuVision de MacNaughton Inc. ¡Si no falle en mi búsqueda Google!). En esos tiempos no hacía foto estéreo pero imagino esta pantalla en el sótano de mi laboratorio de entonces. ¡Pobrecilla, como debe aburrirse! Me encantaría tener un tal aparato para mirar mis pares estéreo. ¿Acaso, soló es el recuerdo que haga que sea el mejor método de visualización 3D que haya usado? Hay que reconocer que miraba a “Mi” molécula. La imagen está reconstruida con RasMac 2.7.2.1 desde el fichero “.pdb” de 1993 resultado de la optimización mediante el citado sistema Tektronix, eso es lo único que me queda aparte de mis recuerdos). Ventaja sobre el precedente: Gafas pasivas pues baratas.

   

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El “posographe” (Cara 1).
El “posographe” (Cara 1) recuerdo del rastro de Niza.