Las pantallas MotionParallax3D son una clase de dispositivos de realidad virtual que permiten al usuario crear la ilusión de un objeto tridimensional al mostrar una proyección especial de un objeto virtual en la pantalla, generada según la posición del usuario en relación con la pantalla.
Los dispositivos de esta clase contienen una o más pantallas planas o curvas que, según el factor de forma del dispositivo, tienen diferentes tamaños, formas y posiciones relativas. Las proyecciones de objetos virtuales se calculan de tal manera que al observar un objeto virtual, la imagen que ve el usuario coincide completamente con la imagen que vería si el objeto virtual fuera real y estuviera ubicado en el punto correspondiente del espacio real. Para construir y mostrar proyecciones correctas de objetos virtuales, el sistema de realidad virtual requiere coordenadas reales desde las cuales se observa el mundo virtual (coordenadas de los ojos de los usuarios).
A diferencia de las pantallas estéreo , que solo utilizan visión binocular , las pantallas MotionParallax3D utilizan el paralaje de movimiento como mecanismo de percepción del volumen. El paralaje de movimiento es el desplazamiento de partes de la imagen entre sí con una velocidad angular proporcional a la diferencia en la distancia entre ellos y el observador, cuando cambia la posición relativa del observador y el objeto de observación. Las pantallas MotionParallax3D utilizan este mecanismo de percepción de volumen al reconstruir constantemente la imagen en función de las coordenadas reales de los ojos del usuario. Debido a esto, los objetos virtuales se desplazan entre sí y en relación con los objetos reales visibles de acuerdo con las mismas leyes y principios que los objetos del mundo real. Esto permite que el cerebro construya una imagen completa del mundo, que contenga objetos reales y virtuales con un comportamiento visualmente indistinguible. La activación del mecanismo de paralaje de movimiento en las pantallas MotionParallax3D es suficiente para que el cerebro perciba que los objetos virtuales tienen cierta forma, volumen y distancia de los ojos del usuario.
Para que la proyección de la imagen que se muestra en la pantalla sea correcta, el sistema necesita las coordenadas más actualizadas y precisas de los ojos del usuario. Estas pantallas MotionParallax3D reciben coordenadas de los sistemas de seguimiento .
Los sistemas de seguimiento para pantallas MotionParallax3D se pueden basar en varios principios:
La calidad de las pantallas MotionParallax3D, cuyo criterio principal es la percepción realista del mundo virtual, está determinada por una combinación de tres características principales:
La calidad de la separación estereoscópica se reduce debido al efecto fantasma, un fenómeno en el que cada ojo, además de la imagen que le corresponde, también percibe la imagen que le corresponde al otro ojo. Las imágenes fantasma pueden ser causadas por varios factores, por ejemplo, el brillo residual del fósforo en las pantallas de plasma o la coincidencia incompleta de la dirección de polarización durante la separación estereoscópica de polarización.
La calidad de renderizado en general no es crítica en las pantallas MotionParallax3D modernas, sin embargo, el alto detalle de renderizado y el uso de efectos especiales le permiten utilizar los mecanismos psicológicos de percepción del volumen, como el gradiente de textura, el sombreado, etc., lo que ayuda a aumentar el realismo. de percepción
La corrección geométrica de la proyección de la escena 3D es el indicador más significativo de la calidad de la pantalla MotionParallax3D. La corrección geométrica de la proyección se ve afectada por la precisión del seguimiento de la posición del usuario y el intervalo de tiempo entre el momento en que comienza a determinarse la posición del usuario y el momento en que se muestra la imagen en la pantalla. La precisión de seguimiento afecta directamente la corrección de la proyección de un objeto virtual y está determinada por el error geométrico total, que depende de la arquitectura y la geometría de las herramientas de seguimiento y la calidad de la calibración, así como el indicador integral del error. introducido por el ruido. El intervalo de tiempo entre el inicio de la determinación de la posición del observador y el momento en que se muestra la imagen en la pantalla es la razón principal de la incorrección geométrica de la proyección de escenas 3D en los sistemas MotionParallax3D. El motivo del retraso es que lleva tiempo que todas las operaciones determinen la posición del usuario, construyan y muestren la proyección.
Las pantallas MotionParallax3D modernas utilizan la tecnología de predicción de la posición del usuario, que permite compensar parcialmente el retraso; sin embargo, la precisión de la predicción y el horizonte dependen en gran medida de la calidad de los datos iniciales (precisión), así como del número de muestras recibidas con las coordenadas de la posición del usuario. por el sistema por unidad de tiempo.
Una característica de la percepción visual es que el cerebro percibe el retraso en la visualización de los objetos virtuales no como un retraso, sino como una distorsión de la geometría de los objetos virtuales. En este caso, la disonancia entre la información que llega al usuario a través del canal de percepción visual y del aparato vestibular puede conducir a la manifestación de los llamados síntomas en una persona. ciberenfermedad , cuyos síntomas son náuseas, dolor de cabeza, dolor en los ojos. Cuanto mayor sea la calidad de la pantalla MotionParallax3D, es menos probable que el usuario experimente los síntomas descritos anteriormente. Aunque vale la pena señalar que incluso en el caso de una pantalla MotionParallax3D ideal, los síntomas de ciberenfermedad pueden ocurrir en personas susceptibles debido a la disonancia de los mecanismos visuales de enfoque y convergencia: si un objeto virtual se encuentra a una distancia significativa del plano en el que se muestra la proyección de la imagen, un intento de reducir los ojos y enfocar el objeto virtual puede conducir al resultado exactamente opuesto.
Hasta la fecha, todos los dispositivos de realidad virtual informáticos generalizados se pueden dividir en dos grandes clases. :
Además de estas dos clases de dispositivos, existen opciones bastante exóticas: por ejemplo, el sistema CastAR , en el que obtener la correcta proyección de la imagen en el plano se consigue colocando los proyectores directamente sobre las gafas. Pero hasta ahora, tales dispositivos no se distribuyen ampliamente y existen solo en forma de prototipos.
Los cascos de realidad virtual, por regla general, aíslan completamente al usuario del mundo real, mientras que las pantallas MotionParallax3D, en un grado u otro, le permiten navegar en el espacio circundante. Pero esto también impone ciertas limitaciones a las pantallas MotionParallax3D: dado que el usuario ve objetos reales y virtuales al mismo tiempo, es necesario que su comportamiento sea idéntico, lo que se logra reduciendo el retardo anterior a valores aceptables (no más de 20ms).
Debido al hecho de que las pantallas MotionParallax3D son un sistema de seguimiento interconectado con dispositivos de imagen y salida, existen muchos factores de forma diferentes tanto en tamaño: desde un teléfono inteligente hasta una sala virtual, como en el grado de inmersión en un mundo virtual: desde una ventana. a un mundo virtual en tamaño 2-3 pulgadas a sistemas de inmersión total. A continuación se encuentran los representantes más comunes de los dispositivos que se pueden atribuir a esta clase.
Teléfono inteligente Amazon Fire Teléfono
Sistema de realidad virtual ZSpace
Sistema de realidad virtual NettleBox
Sala virtual (CUEVA) EON ICube