Un novedoso sistema genera imágenes 3D sobre pantallas de agua

Black

Científicos del Robotics Institute de la Carnegie Mellon University de Estados Unidos, han desarrollado una tecnología que permite generar imágenes en tres dimensiones sobre capas de agua, y con alta resolución. Bautizado como AquaLux 3D, el sistema consiste en generar líneas coordinadas de gotas, sobre las que incide de manera alternante la luz de un proyector. Las imágenes aparecen así en tres dimensiones sobre una pantalla flotante.

Un equipo de científicos del Robotics Institute de la Carnegie Mellon University de Estados Unidos, ha desarrollado una tecnología de proyección con la que se puede hacer incidir la luz sobre gotas de agua individuales y entre éstas, para producir imágenes móviles.

La tecnología, que ha sido bautizada como AquaLux 3D, se diferencia de otras tecnologías ya existentes para la proyección de imágenes sobre superficies acuosas, en que las imágenes que genera son en tres dimensiones.

En un comunicado emitido por la Carnegie Mellon University, uno de los creadores del sistema, el profesor de robótica Srinivasa Narasimhan, explica que usando de forma combinada las gotas de agua es posible crear efectos 3D únicos, y proyectarlos en diversos entornos, como parques temáticos o exposiciones.

El sistema podría usarse asimismo para la creación de juegos interactivos, con los que podría jugarse sin necesidad de usar gafas especiales para ver en tres dimensiones.

En este sentido, un aspecto único de AquaLux 3D es su potencial para la interacción física, porque la gente puede tocar las gotas de agua y alterar la apariencia de las imágenes, algo que dará lugar a experiencias interactivas que aún no pueden predecirse, según sus creadores.

Narasimhan afirma, por otro lado, que “lo mejor de las gotas de agua es que éstas refractan la mayoría de la luz que incide sobre ellas, por lo que sirven como unas excelentes lentes”.

El investigador ha desarrollado este dispositivo en colaboración con Takeo Kanade, profesor de ciencias computacionales y robótica, y con Peter Barnum, un estudiante de robótica, todos de la misma universidad.

Cómo funciona

Para conseguir proyectar imágenes 3D sobre el agua, los científicos crearon en primer lugar diversas láminas de cascadas de gotas, con el fin de fabricar un dispositivo computacional de múltiples capas. Estas “pantallas” de agua se colocaron posteriormente unas detrás de otras, para darle profundidad a las imágenes.

Cada lámina estaría compuesta por gotas de agua que caen desde 50 agujas de acero inoxidable que las liberan de forma coordinada entre sí, y que generan 60 líneas de gotas cada segundo.

Según publica la revista NewScientist, una cámara se encarga de registrar la información sobre las gotas y de enviarla a un proyector, que hace incidir pulsos lumínicos sobre el agua.

Finalmente, el ojo humano integra la información que le llega a partir de todos estos elementos, lo que permite que se genere la ilusión óptica de las imágenes 3D en movimiento, proyectadas en una pantalla flotante.

Mayor resolución

Narasimhan y sus colaboradores utilizaron cuatro conjuntos paralelos de agujas que, dirigidos por un ordenador, liberan las líneas degotas en momentos ligeramente distintos, de manera que las gotas de las diversas capas no se oculten unas a otras.

La liberación ordenada de las gotas permite usar cada una de éstas como un voxel (pixel volumétrico, unidad cúbica que compone un objeto tridimensional), susceptible de ser iluminado para crear la imagen tridimensional.

El proyector se encarga de alternar rápidamente el objetivo de incidencia de la luz que emite, para proyectarla en diferentes capas y en momentos diversos.

De esta forma, “puede proyectar cualquier cosa sobre el agua: imágenes, textos, películas o juegos interactivos”, explican los investigadores.

Aunque ya existían otros sistemas de proyección en agua, Narasimhan y sus colaboradores afirman que esta novedosa solución multicapas requiere menos operaciones manuales y ofrece una resolución más alta que la alcanzada hasta ahora.

El sistema AquaLux 3D será presentado en el congreso de computación gráfica SIGGRAPH, que se celebrará en la ciudad de Los Ángeles a finales de julio.

Sin límites

Narasimham afirma que esta tecnología de proyección ha surgido a partir del esfuerzo por desarrollar un sistema de faros LED para automóviles, que permitiera conducir de noche bajo la lluvia de manera segura.

Los científicos pretendían eliminar los reflejos de los faros de los coches, que pueden aumentar la dificultad de los conductores para ver bien mientras conducen y está lloviendo.

Con este fin, analizaron formas de controlar la luz, intentando hacer pasar los rayos entre las gotas. Así, se dieron cuenta de que era mucho más fácil proyectar la luz sobre las gotas directamente e idearon el resto del sistema de proyección.

Hasta ahora, AquaLux3D ha funcionado con cuatro capas lineales de gotas y un solo proyector, pero Narasimham y sus colaboradores afirman que no existe límite en el número de capas y de proyectores que pueden emplearse, y que lasgotas pueden ser ordenarse en patrones no lineales.

__________________