Канадцы создали дрон с экраном светового поля

Канадцы создали дрон с экраном светового поля

Канадские инженеры создали квадрокоптер с экраном светового поля, который позволяет окружающим людям наблюдать объемное изображение с разных ракурсов. Инженеры создали на базе дрона прототип системы видеосвязи, в которой удаленный пользователь может управлять дроном движениями головы. Авторы описали разработку в статье, представленной на конференции CHI 2019.

Видеосвязь делает общение на расстоянии более реалистичным благодаря передаче изображения лица собеседника, а не только его голоса. Но все же реалистичность текущего поколения технологий для видеосвязи далека от настоящего общения и инженеры продолжают искать пути для ее повышения. К примеру, Microsoft предложила в реальном времени создавать 3D-модель собеседника и встраивать ее в комнату, где находится другой собеседник, с помощью шлема дополненной реальности.

В 2018 году инженеры под руководством Рула Вертегала (Roel Vertegaal) из Human Media Lab Королевского университета в Кингстоне создали систему видеосвязи, позволяющую передавать объемное изображение через экран светового поля без необходимости в очках дополненной реальности или других надеваемых устройствах. В своей новой работе Вертегал и его коллеги использовали тот же принцип работы, но разместили экран на квадрокоптере. Экран состоит из полимерного цилиндра, нанесенного на него светоотражающего материала, а также диффузионного слоя. Этот слой преломляет отраженный свет в виде длинной вертикальной полосы, из-за чего при отклонении головы относительно дрона в горизонтальной плоскости пользователь почти сразу видит затемнение изображения, проецируемого с определенного места, а при вертикальном отклонении такого эффекта нет. Это свойство необходимо для формирования объемного изображения.

Для вывода изображения на экран над местом, где стоят наблюдатели, на высоте около двух метров располагается массив из 45 проекторов, установленных в виде дуги с радиусом 180 сантиметров. Каждый из них проецирует на экран изображение, рассчитанное для конкретного ракурса наблюдения. Поскольку экран отражает это изображение для довольно узкого угла, наблюдатель видит объемное изображение, которое меняется при перемещении вокруг экрана. Одна из особенностей такого экрана заключается в том, что он не накладывает какого-либо ограничения на количество наблюдателей и одновременно формирует подходящее объемное изображение для любого угла наблюдения (в пределах дуги проектора).

На стороне собеседника также должно быть установлено подходящее оборудование — три 3D-камеры для формирования объемной модели головы, а также еще одна камера глубины, захватывающая движения человека. Камера для захвата движений необходима для того, чтобы дрон смещался в горизонтальной плоскости при смещении человека. К примеру, таким образом человек может подойти поближе в одному из удаленных собеседников. Помимо этого перед ним установлено два экрана, на которые транслируются изображения с двух камер на дроне.

Стоит отметить, что в текущем виде разработка имеет несколько недостатков. К примеру, из-за особенностей диффузионного слоя экрана пользователь может видеть не только изображение, рассчитанное для его ракурса, но и затемненные изображения для соседних ракурсов. Кроме того, изображения для проекторов формируются с частотой всего 10 кадров в секунду, поскольку расчет 45 разных проекций в реальном времени — интенсивная с точки зрения вычислительных ресурсов задача.

В прошлом году американская компания Looking Glass представила на Kickstarter серийный экран для вывода объемного изображения. В нем исходная объемная модель преобразуется в 45 плоских изображений для 45 ракурсов наблюдения, а затем они накладываются друг на друга и образуют единый кадр. Благодаря установленному перед экраном лентикулярному растру наблюдатель видит только изображение для одного ракурса в один момент времени.

Самые свежие новости медицины на нашей странице в Вконтакте

Оставить комментарий

Вы можете использовать HTML тэги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>