Sistema de espejo giratorio

Los sistemas de espejos giratorios se utilizan para crear gráficos 3D interactivos y visuales autoestereoscópicos visibles para múltiples espectadores simultáneos, ya que cada espectador puede percibir una vista diferente según el ángulo de visión.

Debido a que estos espejos giran, pueden reflejar la luz de un proyector a cualquier punto exterior. Por lo tanto, tales sistemas pueden crear proyecciones omnidireccionales. Debido a que la luz se refleja directamente desde el proyector hacia la audiencia y no se proyecta sobre un plano fijo, los sistemas de espejos giratorios crean una interpretación correcta del campo de luz independientemente de la posición del espectador en relación con el sistema.

Debido a que estos sistemas están vinculados a un proyector de video de alta velocidad , la resolución máxima de ángulos únicos del sistema está limitada por la velocidad de fotogramas máxima del proyector.

En 1981 se lanzó comercialmente un sistema similar para la consola de juegos Entex Adventure Vision . Sin embargo, la consola no tenía como objetivo la visualización en 3D, sino que usaba el espejo giratorio para proyectar una imagen en 2D desde una fila de LED.

Los sistemas volumétricos anteriores proyectaban las imágenes en un plano de rotación difuso, por lo que la luz quedaba dispersa en todas las direcciones. Desafortunadamente, estas pantallas no pudieron recrear efectos dependientes como la oclusión . Esto produjo la necesidad de crear un sistema que fuera capaz de solventar desventuras como ésta, pero que a su vez tuviera una fácil implementación y hiciera que su instalación en los sistemas fuera sencilla. Así, se crea un sistema de espejos giratorios cubiertos por un difusor holográfico anisotrópico .

La superficie reflejada refleja cada píxel del proyector en una estrecha gama de puntos de vista. El difusor holográfico proporciona control sobre el ancho y la altura de esta región. Las características del difusor son tales que la difusión relativa entre x e y es de aproximadamente 1:200.

Figura 1: Diagrama e imagen de un sistema de espejo giratorio. El diagrama muestra el sistema de espejos y el motor sincronizado que muestra la luz del proyector de video de alta velocidad .

Figura 2: características de reflectancia anisotrópica del sistema de espejos. Izquierda : fotografías de un rayo láser y una delgada línea vertical de luz del proyector de video reflejada por el difusor holográfico y el espejo hacia el espectador. El ancho horizontal representado en cada imagen es de cuatro grados. La imagen inferior muestra la extensión de interpolación bilineal ideal de una función sombrero cuyo radio coincide con la separación angular de 1,25° de las vistas sucesivas de la pantalla. Derecha : Gráficos de los perfiles de intensidad horizontal de las imágenes de la izquierda. El rojo punteado es el láser, el azul sólido es el proyector y el negro punteado es la función de interpolación bilineal.

Figura 3: (a) Marcadores de referencia utilizados para determinar la matriz de proyección P. (b) Los cuatro referenciales del espejo exterior vistos por el proyector con el espejo a 0° y 180°

Figura 4: (a) Intersección de un rayo de luz difundido verticalmente con el lugar geométrico circular de los puntos de vista V. (b) Vistos desde arriba, los rayos que salen del espejo divergen desde el punto nodal reflejado del proyector hacia múltiples puntos de vista. El punto de vista correspondiente al vértice Q se encuentra mediante la intersección del plano vertical que contiene el rayo PQ con el círculo de visualización V. (c) Al preprocesar un campo de luz, el punto de intersección V0 determina las vistas horizontales más cercanas a la muestra .

Figura 5: a) dos espejos para mostrar las imágenes en color usando filtros cian y naranja debajo de los difusores. b) Una fotografía a color de las imágenes que se obtengan por este sistema.