LCD "widzi" w trzech wymiarach

Ramesh Raskar, Matthew Hirsch i Henry Holtzman z Massachusetts Institute of Technology Media Lab oraz Douglas Lanman z Brown University stworzyli wyświetlacz LCD, który "widzi" w trzech wymiarach to, co dzieje się przed nim. Urządzenie BiDi (bi-directional) pozwala użytkownikowi na manipulowanie wyświetlanymi obiektami za pomocą ruchów rąk. Co więcej, BiDi potrafi działać też jak trójwymiarowy skaner. Wystarczy umieścić przedmiot przed ekranem i go obracać, by wyświetlacz stworzył jego obraz.

Uczeni wykorzystali w tym celu właściwości samego panelu LCD. Jasność każdego z pikseli jest kontrolowana przez ciekłe kryształy, które przepuszczają odpowiednią ilość światła z lamp podświetlających ekran. Pomysłodawcy BiDi wykorzystali to do kontrolowania światła zmierzającego w odwrotnym kierunku, od strony użytkownika do wyświetlacza. Podczas "obserwacji" otoczenia większość pikseli staje się czarnych. Ciekłe kryształy działają wówczas jak soczewki, a całość przypomina technikę fotografii otworkowej. Obraz zostaje skupiony na cienkim materiale umieszczonym kilka centymetrów za wyświetlaczem LCD, gdzie jest wykrywany przez kamerę znajdującą się wewnątrz BiDi.

Przełączanie kryształów pomiędzy stanem wyświetlania obrazu a "obserwacji' otoczenia odbywa się wielokrotnie w ciągu sekundy. Zachodzi na tyle szybko, że użytkownik nie zdaje sobie z tego procesu sprawy.

Trójwymiarowy obraz uzyskiwany jest dzięki temu, że soczewki z kryształów tworzone są w różnych miejscach na ekranie, a więc każda z nich przekazuje nieco inny obraz. Z nich tworzy się pary obrazów stereoskopowych, a następnie przeprowadza odpowiednie obliczenia pokazujące, jak daleko od wyświetlacza znajduje się dany obiekt.

Tworzymy liczne obrazy. Każdy z nich jest skupiony na innym planie znajdującym się, powiedzmy, 50 centymetrów przed wyświetlaczem. W efekcie uzyskujemy zamazane obrazy, z wyjątkiem jednego, który został dokładnie skupiony na obiekcie, np. na prawej dłoni - mówi Lanman. Później, korzystając z takich informacji, tworzona jest trójwymiarowa mapa dłoni, co umożliwia śledzenie gestów i wykorzystanie ich do manipulowania obiektami na wyświetlaczu.

Wszystkie obliczenia przeprowadzane są w czasie rzeczywistym.

BiDi ma zostać zaprezentowany jeszcze w bieżącym tygodniu, podczas konferencji SiggraphAsia.

Ramesh Raskar Matthew Hirsch Henry Holtzman Massachusetts Institute of Technology Media Lab Douglas Lanman Brown University BiDi LCD wyświetlacz skaner 3D