Telecomunicaciones

Una nueva pantalla 3D que permitiría a teléfonos y tabletas producir hologramas

Un truco óptico permite que un LCD modificado produzca imágenes estáticas y vídeos con el aspecto de hologramas.

  • Viernes, 22 de marzo de 2013
  • Por Katherine Bourzac
  • Traducido por Lía Moya (Opinno)


Un nuevo tipo de pantalla tridimensional desarrollada en el laboratorio HP Labs, reproduce vídeos como hologramas sin la necesidad de utilizar partes móviles ni gafas. Los vídeos reproducidos en el sistema de HP flotan por encima de la pantalla y los espectadores pueden dar vueltas a su alrededor y experimentar una imagen o un vídeo desde hasta 200 puntos de vista distintos, como si caminaran alrededor de un objeto real.  

La pantalla se hace modificando una pantalla de cristal líquido convencional (LCD), el mismo tipo de pantalla que se encuentra en la mayoría de los teléfonos, portátiles, tabletas y televisiones. Los investigadores esperan que estos sistemas 3D permitan nuevos tipos de interfaces de usuarios para los aparatos electrónicos portátiles, los juegos y la visualización de datos. El trabajo, llevado a cabo en HP Labs en Palo Alto, California (EE.UU.), depende de complejos procesos físicos para hacer pantallas 3D que pueden ser de un grosor de medio milímetro.

El 3D convencional -el tipo que se encuentra en las salas de cine- proporciona al espectador una única perspectiva. La clave para hacer una pantalla multivisión en 3D es reproducir todos los rayos de luz que refleja un objeto en todos los ángulos y enviar una imagen distinta al ojo izquierdo y derecho del espectador. Algunos sistemas para producir imágenes 3D multivisión requieren espejos giratorios; otras usan sistemas de láseres y múltiples procesadores gráficos.

La pantalla de HP usa surcos con nanopatrones que el investigador de HP David Fattal (uno de los 10 innovadores franceses premio MIT Technology Review Innovadores enores de 35), quien dirigió el trabajo denomina "píxeles direccionales", para enviar la luz en distintas direcciones. Esto hace que no sean necesarias partes móviles y además los nanopatrones se incorporan a un componente ya existe en la pantalla, la retroiluminación.

Un LCD convencional usa una lámina de plástico o cristal cubierta de puntos en relieve que dispersan la luz blanca y la dirigen a través de los filtros de color, polarizadores y obturadores de la pantalla hacia el espectador. Esta nueva pantalla 3D amplía investigaciones ópticas que demuestran cómo el recorrido, el color y otras propiedades de la luz se pueden manipular pasándola por materiales con patrones grabados a nanoescala.

La pantalla de HP reemplaza los puntos que dispersan la luz al azar en un LCD normal por surcos con patrones específicos. Cada "pixel direccional" tiene tres juegos de surcos que dirigen la luz roja, verde y azul respectivamente en una dirección concreta. El número de píxeles direccionales determina el número de puntos de vista que puede producir la pantalla. La luz de los píxeles pasa entonces por una serie convencional de obturadores de cristal líquido que dejan pasar o bloquean la luz para crear una imagen en movimiento, igual que en un LCD convencional.

Por ahora, los investigadores de HP han demostrado imágenes estáticas con 200 puntos de vista y vídeos con 64 puntos de vista y 30 fotogramas por segundo por ahora. La cifra de puntos de vista en el sistema de vídeo se ve limitada por su capacidad de unir la retroiluminación con los obturadores de nanopatrones de cristal líquido en el laboratorio. Fattal explica que el sistema debería ser fácil de fabricar, porque es un LCD modificado. El trabajo se describe esta semana en la revista Nature.           

La ciencia ficción nos ha dado innumerable imaginería de interfaces de ordenador futuristas que permiten a la gente manipular datos, imágenes y mapas moviendo las manos en medio de flujos de hologramas.  La tecnología para hacer seguimiento de los gestos está bastante bien desarrollada, afirma Fattal, sistemas como Kinect de Microsoft están disponibles directamente. Según él, todo lo que falta son sistemas prácticos para producir imágenes 3D de alta calidad que se puedan ver desde múltiples posiciones alrededor de una pantalla.

Ha habido muy poca innovación en la física básica necesaria para crear imágenes 3D desde principios del siglo XX, afirma Gordon Wetzstein, investigador del grupo Camera Culture del Media Lab del Instituto de Tecnología de Massachusetts (EE.UU.). Wetzstein no ha participado en este trabajo. La mayoría de las televisiones 3D y otros sistemas disponibles en el mercado usan antiguos trucos ópticos -gafas especiales para filtrar parte de la imagen para el ojo izquierdo o derecho, por ejemplo- para crear la ilusión de profundidad. Afirma que la nueva pantalla "está transformando una tecnología que lleva 100 años funcionando".

Fattal reconoce que producir contenido para la nueva pantalla requiere 200 imágenes distintas. Algunos de estos datos de imágenes se pueden reconstruir digitalmente -no hace falta usar 200 cámaras- pero para el futuro próximo, las aplicaciones más prometedoras para estas pantallas probablemente tengan que ver con mostrar imágenes generadas por ordenador. "Una interfaz 3D para un teléfono móvil o un portátil podría mostrar distintas ventanas unas al lado de otras, o los arquitectos podrían usar una tableta para mostrar una maqueta 3D a un cliente en vez de construir una maqueta física", explica Fattal. "O se podría usar un reloj inteligente para ver Google Maps en 3D".

David Krum, codirector del Mixed Reality Lab en la Universidad del Sur de California (EE.UU.), afirma que ahora muchos ingenieros de telecomunicaciones trabajan en desarrollo de contenido para sistemas 3D. Parte del reto, afirma, es comprender la percepción humana y qué rayos de luz se pueden dejar fuera  para poder seguir creando la percepción de una imagen 3D en el espectador. Si no se aborda esto, el 3D móvil supondrá una carga importante sobre el bando de ancha y el almacenamiento de datos, afirma.

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