Las imágenes proyectadas sobre objetos del mundo real crean exhibiciones impresionantes que educan y entretienen. Sin embargo, todos los sistemas de proyección cartográfica actuales tienen una limitación común:solo funcionan bien en la oscuridad. En un estudio publicado recientemente en IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics , investigadores de la Universidad de Osaka sugieren una forma de sacar a la luz el mapeo de proyección.
El mapeo de proyección convencional, que convierte cualquier superficie tridimensional en una visualización interactiva, requiere oscuridad porque cualquier iluminación en el entorno también ilumina la superficie del objeto objetivo utilizado para la visualización. Esto significa que los colores negro y oscuro aparecen demasiado brillantes y no se pueden mostrar correctamente.
Además, las imágenes proyectadas siempre parecen brillar, pero no todos los objetos reales son luminosos, lo que limita la gama de objetos que se pueden visualizar. Las pantallas en ambientes oscuros tienen otra desventaja. Varios espectadores pueden interactuar con una escena iluminada, pero son menos capaces de interactuar entre sí en un entorno oscuro.
"Para solucionar este problema, utilizamos proyectores para reproducir la iluminación normal en cada parte de la habitación excepto en el objeto de visualización", dice Masaki Takeuchi, autor principal del estudio. "En esencia, creamos la ilusión de una iluminación global sin utilizar una iluminación global real".
Proyectar iluminación global requiere un conjunto de técnicas diferentes a las del mapeo de proyección convencional. El equipo de investigación utilizó varios proyectores estándar para iluminar la habitación, junto con un proyector de gran apertura y una lente de gran formato para suavizar los bordes nítidos de las sombras. Estos proyectores de luminarias iluminan el entorno, pero el objeto objetivo permanece en la sombra. Luego se utilizan proyectores de texturas convencionales para mapear la textura en su superficie sombreada.
Los investigadores construyeron un entorno prototipo y evaluaron el rendimiento de su enfoque. Un aspecto que evaluaron fue si los humanos percibían los objetos en modo de color de apertura (donde los colores parecen irradiar desde el objeto mismo) o en modo de color de superficie (en el que la luz parece reflejarse desde una superficie coloreada).
"Hasta donde sabemos, somos los primeros en considerar esto", dice Daisuke Iwai, autor principal del estudio. "Sin embargo, creemos que es fundamental para producir entornos realistas."
Los investigadores descubrieron que usando su método, podían proyectar imágenes de textura sobre objetos sin que pareciera que brillan. En cambio, las texturas se percibieron como los verdaderos colores de la superficie del objeto.
En el futuro, los investigadores planean agregar más proyectores para manejar la iluminación compleja en las áreas cercanas al objeto mostrado. Con el tiempo, su objetivo es producir escenas que sean indistinguibles de las escenas tridimensionales del mundo real.
Creen que este enfoque permitirá entornos de diseño visual para productos o embalajes industriales en los que los participantes podrán interactuar no sólo con su diseño bajo luz natural sino también entre sí, facilitando la comunicación y mejorando el rendimiento del diseño.
Más información: Masaki Takeuchi et al, Mapeo de proyecciones bajo iluminación ambiental reemplazando las luces de la habitación con proyectores heterogéneos, Transacciones IEEE sobre visualización y gráficos por computadora (2024). DOI:10.1109/TVCG.2024.3372031
Proporcionado por la Universidad de Osaka
