Pantalla envolvente de proyección de realidad virtual basada en:  El Diseño y Aplicación de la CAVE Integrantes: Francisco Javier Bustamante Nakashima Daniel Sierra Andrade Jesús Manuel Aguilar Heredia

CAVE: Automatic Virtual Environment (Medio Ambiente Virtual Automático)

Acerca de la VR (Realidad Virtual)… Howard Rheingold define la VR como un experiencia en la que es "una persona rodeada de un tridimensional la representación generada por computadora, y es capaz de moverse en el mundo virtual y verlo desde diferentes ángulos, para llegar a él, agarra, y volverle a dar forma."

Los autores de este trabajo prefieren una definición más limitada al dominio visual: un sistema de realidad virtual es el que proporciona en tiempo real centrado en el visor de headtracking con un ángulo de visión amplio, control interactivo, y la pantalla binocular

Existen muchos simuladores de vuelo que permite un seguimiento del vehículo, no seguimiento de la cabeza, y no suelen operar en estéreo binocular.

El trabajo previo en el área de VR se remonta a Sutherland, que en 1965 escribió sobre la pantalla de "Ultimate". Más tarde, en la década en la Universidad de Utah, Jim Clark desarrolló un sistema que VR permite ver gráficos wireframe.

Para distinguir VR de los avances anteriores en gráficos por computadora, tenemos la lista de claves de profundidad que se consigue en el mundo real: 1 oclusión (superficie oculta) 2 Proyección de la perspectiva 3 disparidad binocular (lentes estéreo) 4 Propuesta de paralaje (head tracking) 5 Convergencia (telémetro óptico) 6 Alojamientos (foco del ojo) 7 Atmosférica (niebla) 8 Luces y Sombras

Los objetivos que inspiraron el esfuerzo de ingeniería CAVE incluyen: 1 El deseo de las imágenes en color de mayor resolución y buena visión sin distorsión geométrica. 2 Menor sensibilidad a la cabeza de rotación de los errores inducidos 3 La capacidad de mezclar imágenes reales con dispositivos de realidad virtual (Como la mano, por ejemplo). 4 La necesidad de guiar y enseñar a los demás de manera razonable forma en mundos artificiales 5 El deseo de acoplar las supercomputadoras en red y fuentes de datos para el refinamiento sucesivos

CAVE

Detalles de la visión stereo

Convergencia Para alcanzar la visión estérea en CAVE, en principio, hacemos dos proyecciones fuera de eje estéreas por pantalla, un para cada ojo. Tenemos que obtener la información del perseguidor para colocar con exactitud cada ojo. Asumimos que el centro de rotación del ojo es bastante cercano al punto nodal del ojo para no introducir un error significativo.

Marco Secuencial Estéreo Para conseguir una imagen diferente a cada ojo, usamos el marco secuencial estéreo con cristales de obturador sincronizados. Transmisores infrarrojos causan transparencia para la lente en cada ojo para las 512 líneas apropiadas del 1280x1024 de la imagen por pantalla.

La Corrección de Distorsión Los sistemas de VR como HMD, BOOM y el monitor tienen una distorsión significativa inherente en su geométrica óptica. Proyectores de datos modernos tienen extensos ajustes electrónicos para corregir con exactitud distorsiones geométricas.

La Reducción al mínimo de Sombras de Usuario Con el uso de CAVE las sombras son proyectadas en el piso .

Marco exacto de sincronización Un problema que se encuentra es la perfecta sincronización de las actualizaciones de pantalla. Para ello se sugiere usar una memoria reflexiva que es una especie de cache compartida entre todas las estaciones de trabajo, lo cual permite acceder directamente a trozos de memoria, perfectamente sin pasar por el sistema operativo. Con la intención de utilizar la memoria reflexiva para el intercambio de datos más sofisticados, incluyendo difusión de las mallas, texturas, y las listas de polígono.

bordes concordantes Se presta especial atención a los bordes y las esquinas de la pantalla para evitar la oclusión de los objetos estéreo en la habitación.

Reducción al mínimo de oclusión por los participantes La gente está muy deseosa de resolver violación estéreo, ejemplo: el usuario simplemente mueve su mano fuera del camino. Una situación mucho más grave se produce con varias personas en la CAVE Evitamos esto teniendo un "maestro" o "guía“ que controla la navegación, pero dejando que el "estudiante" o "turista" de seguimiento y de pie delante, consiguiendo así la mejor experiencia sin tener que aprender a ser un experto navegante del espacio de datos.

Mareo por Movimiento Se a tenido casos en que caso de uso de realidad virtual en CAVE han presentado nauseas. No se conoce las causas, ya que las imágenes contienen datos científicos.

Análisis cuantitativo del efecto de un Seguimiento de ruido y latencia Rotación de los errores El Seguimiento de errores se puede resolver en los errores de desplazamiento y errores de rotación. En los paradigmas monitor y CAVE, la proyección plana no se mueve con la posición del espectador y el ángulo, una rotación alrededor del punto de proyección en el ojo crea error cero.

En el paradigma HMD / BOOM, un error dado el seguimiento de rotación produce la misma magnitud del error de rotación en la imagen, pero de signo opuesto. Este es un problema grave, si la cabeza del usuario gira rápidamente, porque la escena visual rota toda primero con la cabeza y luego un paso atrás en el lugar apropiado.

CAVE Deficiencias 1. Costo 2. Capacidad de proyectar en los seis lados de la cueva 3. Derrames de Luz 4. Utilizando el Medio CAVE hacia su máximo potencial 5. Fragilidad 6. Nuevos paradigmas de control 7. Direccional de sonido 8. Capacidad de Documentar

Costo CAVE es grande y caro, aunque, dada la inflación, no es más caro que el PDP-11/Evans & Sutherland singleuser display system fue hace 20 años. Además, considerando que hasta 12 personas pueden compartir el espacio de la CAVE, el costo por persona se reduce en algunas circunstancias. El deseo de la prestación ofrecida por 100.000 dólares con gráficos de última generación de motores no disminuyen.

Capacidad de proyectar en los seis lados de CAVE Originalmente planeado hacer proyecciones tanto en el piso y la pared "trasera", que han obligado a levantar la estructura CAVE 10 Cuatro pantallas funcionan muy bien, produciendo grandes puntos de vista al rededor, tanto para las acciones de movimiento y mirando hacia abajo. En consecuencia, los objetos dentro de la habitación pueden caminar alrededor y casi piden ser tocados.

Derrames de luz Un problema es el vertido luz de la pantalla "en el piso (las pantallas de la pared son, afortunadamente, no muy reflectante). La única vez que no sería un problema tener una pantalla más brillante que las otras tendrían es cuando el centro de interés no es un objeto en la pantalla más brillante, un caso inusual. pantallas de gran luminosidad tienden a reducir el contraste de la imagen un poco, pero esto tampoco ha sido un problema.

Utilizando el Medio CAVE hacia su máximo potencial El CAVE, como Omnimax, representa un paradigma visual diferente: en vez de adentro hacia afuera afuera hacia adentro. Nos damos cuenta de que la gente quien diseña visualizaciones y piensa en términos de adentro hacia afuera es difícil, sobre todo desde el simulador de CAVE utilizados en las primeras etapas de desarrollo de aplicaciones. Sin embargo, es un concepto en el que es bastante fácil de incorporar los datos.

Fragilidad La cueva no es "resistente al museo." Las pantallas, en cualquier lado y anteojos no son a prueba de niños, lo que limita su uso en museos, centros comerciales, galerías, y así sucesivamente. Se necesita más investigación.

Nuevos paradigmas de control A medida que la comunidad informática pasó de terminales de línea de comandos para 2D raster systems, el menú desplegable y el ratón proporcionan una alternativa a la línea de comandos y el teclado.

Direccional de sonido Otra cuestión a resolver es la aplicación efectiva de sonido direccional. En teoría, con altavoces en todos los rincones, hay que ser capaz de lograr una buena direccionalidad con el tren de síntesis de audio adecuado.

Capacidad de Documentar La CAVE es muy difícil de fotografiar. La CAVE y el monitor son susceptibles a la documentación de vídeo si el dispositivo de seguimiento está instalado en la cámara y la distancia interocular se ajusta a cero.

Gracias por su atención… http://www. youtube. com/watch