lunes, 4 de mayo de 2015

HOLOGRAFÍA 3D... sorprendiendo paso a paso.

HOLOGRAFÍA 3D


Mientras los físicos debaten sobre si el universo es una proyección holográfica o no, y anuncian que la siguiente revolución tecnológica vendrá de la mano de la reproducción de hologramas en 3D (como apuntó Stephen Hawkings en el festival de Starmus de Tenerife el año pasado) lo cierto, es que esa imagen de la Princesa Leia pidiendo ayuda a Obi-Wan a través de una proyección holográfica desde R2D2 en Star Wars, aún deberá de esperar, si bien, cada vez se está un pasito más cerca de alcanzar.



HOLOGRAFÍA 3D... sorprendiendo paso a paso.Aunque la tecnología holográfica 3D es un concepto aparentemente sencillo y la investigación en pantallas holográficas cada vez avanza más rápido, el producir un modelo tridimensional de un objeto en una escena a tiempo real, calcular el patrón de difracción necesario para formar su imagen y procesarla para generar una señal de vídeo, enviarla a un modulador de luz (guía de ondas de material piezoeléctrico), proyectar ondas de luz con diferentes intensidades y frecuencias sobre un cristal translúcido y generar una escena tridimensional mediante la interferencia de dichas ondas, no es una tecnología tan fácil de resolver.



Y aunque cada vez sea más común ver espectáculos que simulan holografías 3D empleando trucos como el Fantasma de Peper (de hace dos siglos) en apariciones estelares como la de Michael Jackson en los premios Billboard del año pasado, o se tenga cada vez más prisa en presentar productos qué dicen haber conseguido el “milagro” como el smartphone Takee 1 o el reproductor Bleen lo cierto es que, cuesta que la proyección de R2D2 se haga realidad, aunque por ganas no será.



HOLOGRAFÍA 3D... sorprendiendo paso a paso.Como me considero admirador de dicha tecnología y apasionado de los modelos 3D, he querido hacer una breve recopilación cronológica de lo que se ha conseguido hasta ahora en temas de holografía 3D. Así como, el mencionar dos de las aplicaciones que, aparte de las que corresponden al entretenimiento/espectáculo, más me gustan y llaman mi atención: por un lado, el proyecto presentado por Realview que consiste en la construcción de modelos 3D médicos y su proyección a tiempo real, para ayudar en las operaciones (como apareció en la serie Anatomía de Grey) y, por otro lado, el proyecto de Hologramas por la libertad presentado en nuestro país al vernos obligados a buscar alternativas para la libertad de expresión “gracias” a la nueva ley mordaza.

HOLOGRAFÍA 3D... sorprendiendo paso a paso.

Cronología en Holografía 3D:

1947 – Dennis Gabor (Premio nobel de física en 1971) 


Inventor de la técnica sin emplear el láser y queriendo mejorar la resolución y definición de las imágenes obtenidas por el microscopio electrónico.


1963 – Emmett Leith y Juris Upatnieks (USA) – Yuri Denisyuk (URSS)


Ya con la tecnología láser, ellos fueron los primeros en conseguir hologramas que, verdaderamente, representaban un objeto 3D.


1985 : 1995 – Steve Benton (MARK-I, MARK-II)


Desde el MIT y durante toda esta década el grupo de investigación dirigido por Steve Benton, desarrollaron los primeros dispositivos electro-holográficos capaces de crear imágenes holográficas. 


Esta es una de las tecnologías que más se acercan a un holograma real inclusive hoy en día. En esencia, emplean imágenes verticales y horizontales que al pasar por una lente forman el holograma. La complejidad del sistema únicamente nos permitía un tamaño máximo de 15cm de imagen, llegando a emplear hasta 16 cámaras para grabarla.

1999 : “Pepper’s Ghost”

Aunque la patente parece cercana, el “Fantasma de Pepper” es una técnica de ilusión popularizada por John Henry Pepper en 1862 que puede tener sus orígenes en el siglo XVI.

HOLOGRAFÍA 3D... sorprendiendo paso a paso.
Está técnica, hoy en día muy popularizada como ilusión óptica para crear un holograma 3D real, consta de unas proyecciones convencionales sobre una pantalla de material con alta transparencia recogiendo imágenes reflejadas desde un espejo en el suelo. Tiene su origen en un proyector HD convencional que suele colocarse en el techo del escenario.
Empresas como Musion con la tecnología Eyeliner 3D y avanzados modelos de producción 3D han sido capaces de mostranos de nuevo al Rey del Pop en un escenario, aunque éste sea un ejemplo más de estos falsos pero convincentes hologramas 3D.


Empleando esta misma técnica, Yamaha y Crypton Media, presentan a “Hatsune Miku”, una virtual estrella del pop en Japón, que además utiliza el software Vocaloid para sintetizar las letras y las melodías de sus canciones.

En la actualidad existen productos como HoloCube, Hakoani, Holho, y la Youalight 3D Holographic Pyramid, que mediante una pirámide y empleando la misma ilusión óptica presenta imágenes 3D a partir de imágenes 2D.


2001 – Heliodisplay

Sin ser un sistema holográfico, esta pantalla en espacio libre fue desarrollada por IO2 Tecnologies, donde la generación de imágenes 2D se proyecta sobre una pantalla de aire. Este sistema utiliza el aire que ya está presente en el entorno operativo, modificándolo para atomizar micropartículas secas de aire y que éstas generen múltiples capas de aire dónde poder proyectar las imágenes. 


Este sistema, aunque no permite la visualización de los 360º de una imagen 3D desde cualquier posición, permite que sus proyecciones en 2D, al carecer de referencia de profundidad física, tengan la apariencia de imágenes en 3D. Además, resulta posible hacerla funcionar como una pantalla táctil e interactuar con ella.


2004 – Cheoptics 360

Proyector holográfico desarrollado por las empresas Vizoo y Romboll, muestra imágenes 3D o secuencias tridimensionales de vídeo dentro del espacio de proyección de una pirámide invertida de cuatro lados.


La imagen se basa en reflexiones de espejo generadas por los proyectores que hay en cada extremo de la pirámide, provocando así una sensación total de realismo 3D desde cualquiera de los ángulos que la miremos.

Puede proyectarse imágenes desde 1,5 hasta 30 metros de altura con cualquier condición lumínica ambiental (interior o exterior) su aplicación actualmente está limitada a los entornos comerciales y exposiciones. 



2007 - Interactive 360º Light Field Display (SONY)

Dispositivo de video holográfico presentado por SONY en SIGGRAPPH 2007, el cual proyecta imágenes a alta velocidad sobre un espejo rotatorio cubierto por un difusor holográfico, permitiendo una visión 3D en 360º monocromática y la interactividad con la imagen


2009 – USICT – 3D Teleconferencing


Sistema de Teleconferencia creado por ICT Graphics Lab de la USC en colaboración con School of Cinematic Arts y Fakespace Labs, permite obtener la ilusión de una imagen en 3D de un participante remoto mientras conversa y mantiene el contacto visual, ofreciendo la alternativa y mejora de las tecnologías de videoconferencia. El sistema utiliza proyectores off-the self de video y un espejo de giro rápido para obtener la imagen, sin poder aún proyectar la imagen holográfica en el aire.


2011 – 2013 Mark III 

Tras la publicación en la revista Nature en 2010 deI dispositivo holográfico que puede dibujar una escena en otra localización y actualizar la imagen casi en tiempo real, por Nasser Peyghambarian, los investigadores del MIT mejoraron sus dispositivos holográficos anteriores Mark-I y Mark-II, con un Mark-III menos complejo y voluminoso que los anteriores. 

Gracias al proyecto de Peyghambarian en donde se utilizaron películas holográficas basadas en polímeros mucho más económicos que el material fotográfico cristalino tradicional y sustituyendo la configuración de 16 cámaras ordenadas en un semicírculo alrededor del objetivo para la obtención de la imagen, por un solo Kinect de Xbox 360, se presentó así un clip corto de vídeo de 15 fotogramas por segundo de la mismísima Princesa Leia, como demostración de la mayor tasa de refresco creada para un holograma hasta la fecha.



2011-2012 - Microsoft Vermeer


Dispositivo holográfico conocido como holograma volumétrico que proyecta la imagen sobre una cúpula de cristal, en este caso dos espejos cóncavos, generando imágenes tridimensionales reales que flotan en el aire y, con las que incluso, se puede interactuar con ellas. Presentado por Microsoft, estas imágenes son demasiado toscas ya que se necesitan elevados anchos de banda para transmitir imágenes con calidad suficiente.

2012 – 'TeleHuman' 

Mediante dos vainas cilíndricas de tamaño natural dos personas de diferentes lugares pueden mantener una videoconferencia con imágenes tipo holograma en 3D. El “telehuman” es un desarrollo de Human Media Lab (Universidad de Queen en Canadá) para videoconfenrencias 3D de tamaño humano. Aunque no es un holograma real, la imagen de vídeo 3D envolvente es visible 3603 alrededor de la vaina.



2013 – image intimacy ™


Aunque su lanzamiento y presentación es para 2015, Philips y Realview anunciaron que completaron el estudio clínico empleando image intimacyTM, un innovador sistema de visualización holográfica 3D en vivo y tecnología de interacción.
El Holograma 3D se crea mediante los datos disponibles de tomografías, ecografías, rayos X, resonancias magnéticas y otros dispositivos médicos computacionales permitiendo reconstruir el órgano deseado. A continuación se proyecta a tiempo real reconstruyendo puntos de luz en el espacio para obtener una imagen 3D.


2014 – Help me Obi

Sin confundirse con un holograma 3D, esta máquina prensetada por Chris Helson y Sarah Jackets en Julio de 2014, crea vídeos en movimiento de 360º que aparentemente flotan en el espacio, pudiéndose ver desde cualquier posición como si de un objeto 3D se tratara. 


2014 - JANUS


Aunque no es una pantalla “holográfica” en su naturaleza, este proyecto presentado en el SIGGPAH 2014 por el Desing Media Lab y HCI de KAIST (Corea del Sur), resuelve problemas intrínsecos de diseño en dispositivos POV permitiendo dos visores para observar bien la misma imagen desde una perspectiva correcta y a todo color. Combinándolo con un marco sensor táctil de infrarrojos permite la interactividad simultánea.





2014 – LEIA



Sistema de pantalla que utiliza una combinación de luz, vapor de agua y aire para proporcionar un lienzo transparente de imágenes proyectadas que conjuntamente con los sensores de tacto y movimiento permiten la interactividad.

Esta pantalla desarrollada por LEIA Inc logra un campo 3D de vista de 60º ofreciendo un paralaje completo que crea una impresión 3D sin problemas, y puesto que el elemento frente a la pantalla es un panel LCD regular, permite fácilmente compatibilidad con el tacto y por tanto con la interactividad.


2014 – Takee 1 y Bleen

Presentado como el primer teléfono holográfico, el Takke 1 desarrollado por Estar Technology, muestra en sus vídeos promocionales una impresionante interactividad del usuario con proyecciones 3D sobre el teléfono. Gracias a cuatro cámaras en la parte delantera del dispositivo el sistema será capaz de reconocer en qué punto dirige la mirada el usuario para ajustar la imagen holográfica en función del movimiento de los ojos. Serán dos cámaras traseras las encargadas de recoger los datos necesarios para convertir las imágenes capturadas en hologramas.


Aunque ha recibido un premio como innovación tecnológica, aún queda por mostrar el test real de usuarios que hayan comprado el teléfono. Pues como con el ejemplo de Bleen, las campañas publicitarias de este tipo de innovaciones, pueden ser más convincentes que el propio producto. En esta campaña Indigogo se presenta un dispositivo capaz de desafiar las leyes de la física, para “recaudar” unos cuantos miles de dollares sin ni siquiera presentar un prototipo funcional.




Fuentes / Empresas:

Fuentes :
http://elpais.com/elpais/2014/10/20/ciencia/1413813806_320851.html