1. Diseo y Resolucin de Prcticas para el Laboratorio de Televisin 3D Proyecto de Fin de Carrera Mario Barrios de Haro

2. 1Introduccin2Fundamentos de la Ciencia Visual3Aplicacin de la Ciencia Visual a la 3DTV4Diseo y Resolucin de Prcticas5Conclusiones 3. 1Introduccin2Fundamentos de la Ciencia Visual3Aplicacin de la Ciencia Visual a la 3DTV4Diseo y Resolucin de Prcticas5Conclusiones 4. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesEtapas de Desarrollo y Tiempos Desconocimiento de rea Estudio 3D 5. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesEtapas de Desarrollo y Tiempos Desconocimiento de rea Estudio 3D MINOLI, Daniel. 3D Television (3DTV) Technology, Systems, and Deployment. Rolling Out the Infrastructure for Next-Generation Entertainment. 6. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesEtapas de Desarrollo y Tiempos Desconocimiento de rea Estudio 3D Estudio Laboratorio Cmara de video JVC Everio GS-TD1 3D Full HD. Televisor PANASONIC Viera TX-P42VT20E. Sistema de gafas NVIDIA 3D VISION y monitor 3D. 7. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesEtapas de Desarrollo y Tiempos Desconocimiento de rea Estudio 3D Estudio Laboratorio Desarrollo de Prcticas 3 Prcticas 8. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesEtapas de Desarrollo y Tiempos Desconocimiento de rea Estudio 3D Estudio Laboratorio Desarrollo de Prcticas 3 Prcticas Redaccin de la Memoria 9. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesEtapas de Desarrollo y TiemposTiempo efectivo: 8-9 meses aprox. 10. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesMarco Histrico y Estado del Arte 1893: W.Friese: Estereoscopio1929: E. Land Lmina Polaroid1952: Bwana Devil 1 film Polaroidpoca Anaglfica 2GM1890 1915: 1 Film Anaglfico 1970: Multiplexin Horizontal poca Polaroidpoca Polaroid19601936: Polaroid en film 3D1990: IMAX Shutter Glasses2008: TV 3D Al hogar2010: 1 Film 3D Bajo Demandapoca de Mejoras Tecnolgicas1960: Multiplexin 1985: Cines IMAX 2003: Film Digital 3D Vertical Angulo Visin2009: Avatar2012 11. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesMarco Histrico y Estado del Arte Estado del ArteProyectadas 3 Fases de Desarrollo: Fase 1: Frame Compatible(2011)Fase 2a: Servicio Compatible(2012)Fase 2b: Frame Compatible Compatible(+2013) 12. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesMarco Histrico y Estado del Arte Estado del Arte Fase 1: Frame Compatible (Feb-2011)Display interpreta contenido 3D 13. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasMarco Histrico y Estado del Arte Estado del Arte Fase 2a: Servicio Compatible (Jun-2012)Conclusiones 14. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasMarco Histrico y Estado del Arte Estado del ArteConclusiones 15. 1Introduccin2Fundamentos de la Ciencia Visual3Aplicacin de la Ciencia Visual a la 3DTV4Diseo y Resolucin de Prcticas5Conclusiones 16. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasEstereovisin Qu es?Estereopar:Conclusiones 17. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasParalajeConclusiones 18. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasParalajeConclusiones 19. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasParalajeProblema de la acomodacin del ojo:Conclusiones 20. 1Introduccin2Fundamentos de la Ciencia Visual3Aplicacin de la Ciencia Visual a la 3DTV4Diseo y Resolucin de Prcticas5Conclusiones 21. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasTecnologas 3D disponibles: Sistemas Anaglficos Sistemas Pasivos Sistemas Activos Sistemas AutoestereoscpicosConclusiones 22. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesSistemas Anaglficos Fundamento: Imgenes I/D con filtros de color superpuestas 23. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasSistemas AnaglficosTcnicas de color: Rojo-Cyan Rojo-Azul Rojo-Verde Verde-MagentaConclusiones 24. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasSistemas Anaglficos FantasmasProblemasColor Distancias FocalesConclusiones 25. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasSistemas Anaglficos FantasmasProblemasColor Distancias FocalesConclusiones 26. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesSistemas PasivosFundamento:Gafas sin electrnica con filtros polarizadosVentajas:Coste gafas Nula fatiga ocular 27. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesSistemas ActivosFundamento:Gafas con electrnica de oclusin temporal 28. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasSistemas AutoestereoscpicosFundamento:Sin necesidad de gafasHay dos tipos:Lentes Lenticulares Barreras de ParalajeConclusiones 29. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesSistemas AutoestereoscpicosLentes Lenticulares Lenticular = forma de lenteja Las lentes direccionan la luz a cada ojo Problema del punto exacto 30. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasConclusionesSistemas AutoestereoscpicosBarreras de ParalajeBarrera = Rejilla de cristal lquido 31. 1Introduccin2Fundamentos de la Ciencia Visual3Aplicacin de la Ciencia Visual a la 3DTV4Diseo y Resolucin de Prcticas5Conclusiones 32. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesEstructura GlobalObjetivos:Declaracin de intencionesTrabajo Previo:Lectura sobre temas de importanciaTrabajo Posterior:Memoria a realizar tras la prcticaDesarrollo:Cuerpo de la prctica 33. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesPrctica 1Objetivos:Acercar al alumno a conceptos bsicos de 3DTrabajo Previo:Lectura de conceptos bsicos 3DTrabajo Posterior:Memoria de prctica + 2 tecnologas 3DDesarrollo:Pruebas de cmara en tiempo real Paralaje a fondo ZOOM 3D 34. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 1 Desarrollo:Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusiones 35. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesPrctica 2Objetivos:Conocer tcnicas de compresin en 3DTVTrabajo Previo:Multiplexin espacial (estereogramas) 2D+Delta Video+Depth Frame Compatible Servicio Compatible Funciones MATLABTrabajo Posterior:Memoria de prctica + futuras tecnologasDesarrollo:Cdigo MATLAB de compresores 2 Vdeos de partida 1 Video Comprimido 36. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 2Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCompresin por ColumnasObjetivo: Introducir dos fotogramas en el espacio de uno eliminando columnas alternas Funcion Principal: La MISMA para todos los compresores clear all; % Creamos los manejadores de video %--------------------------------MANEJADOR_I = VideoReader('Flor_I.avi'); MANEJADOR_D = VideoReader('Flor_D.avi'); ESCRITOR = VideoWriter ('Resultado.avi'); numFrames = get(MANEJADOR_I, 'numberOfFrames'); % Se leen los frames del video %----------------------------vidFrames_I = read(MANEJADOR_I, [1 numFrames]); vidFrames_D = read(MANEJADOR_D, [1 numFrames]);Slo cambia la llamada al compresor 37. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 2Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasCompresin por Columnas% Creamos una estructura de video. Los frames se almacenan en el campo CDATA, de tamao Alto x Ancho x 3RGB x Numero de frames %----------------------------------------------for k = 1 : numFrames mov_I(k).cdata = vidFrames_I(:,:,:,k); mov_I(k).colormap = []; mov_D(k).cdata = vidFrames_D(:,:,:,k); mov_D(k).colormap = []; end % Aplicamos a cada frame la compresion requerida -------------------------------------for i = 1 : numFrames FRAME_I = mov_I(i).cdata; FRAME_D = mov_D(i).cdata; stereo(i).cdata = Compresioncol (FRAME_I, FRAME_D); stereo(i).cdata = uint8(stereo(i).cdata); stereo(i).colormap = []; endConclusiones% Grabamos el archivo de video resultante %---------------------------------------open (ESCRITOR); writeVideo (ESCRITOR, stereo); close (ESCRITOR); % Mostramos las imgenes I y D comprimidas %----------------------------------------hf = figure; set(hf, 'position', [400 150 MANEJADOR_I.Width MANEJADOR_I.Height]); for i=1:5 movie(hf, stereo, 1, MANEJADOR_I.FrameRate); end close all; 38. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 2Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCompresin por ColumnasCompresor: % Esta funcin toma frames por separado de cada lado y los comprime por columnas, unificando los resultados en un nuevo frame llamado 'stereo' %------------------------------------function stereo = Compresioncol(FRAME_I, FRAME_D) % FRAME %Esta es la imagen original. Cada pixel son 3 nmeros RGB en fila; hay el triple de columnas por tanto. % Eliminar Columnas alternas %-------------------------IMI = FRAME_I; IMD = FRAME_D; [nf,nc] = size (IMI); ncc = ceil(nc/3);stereo = [nf, ncc, 3]; k=1; for ii=1:2:nc/3 for j=1:nf stereo(j,k,1)=IMI(j,ii,1); stereo(j,k,2)=IMI(j,ii,2); stereo(j,k,3)=IMI(j,ii,3); end k=k+1; end for ii=2:2:nc/3 for j=1:nf stereo(j,k,1)=IMD(j,ii,1); stereo(j,k,2)=IMD(j,ii,2); stereo(j,k,3)=IMD(j,ii,3); end k=k+1; end 39. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 2Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCompresin por ColumnasFlor_I.avi Resultado.aviCdigo MATLAB Flor_D.avi 40. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 2Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCompresin por FilasObjetivo: Introducir dos fotogramas en el espacio de uno eliminando filas alternas Compresor: function stereo = Compresionfilas(FRAME_I, FRAME_D) % FRAME %Esta es la imagen original Cada pixel son 3 numeros RGB en fila; hay el triple de columnas por tanto. %Eliminar filas alternas [nf,nc] = size (FRAME_I); nfc = ceil (nf/2); stereo = [nfc , nc*2, 3]; %Crea Matriz comprimida en filas j=1; for i=1:2:nf for k=1:nc/3 stereo(j,k,1) = FRAME_I (i,k,1);stereo(j,k,2) = FRAME_I (i,k,2); %Se copian los valores RGB stereo(j,k,3) = FRAME_I (i,k,3); end j=j+1; %alternas de la original end j=1; for i=2:2:nf for k=1:nc/3 stereo(j,k+nc/3,1) = FRAME_D (i,k,1); stereo(j,k+nc/3,2) = FRAME_D (i,k,2); %Se copian los valores RGB stereo(j,k+nc/3,3) = FRAME_D (i,k,3); end j=j+1; %alternas de la original end 41. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 2Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCompresin por FilasFlor_I.aviFlor_D.aviCdigo MATLAB Resultado.avi 42. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 2Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCompresin por QuincunxObjetivo: Introducir dos fotogramas en el espacio de uno eliminando diagonales alternas Compresor: function stereomix = mixQX (FRAME_I, FRAME_D) stereomix = FRAME_D; [nf,nc] = size (FRAME_D); % Superponemos un imagen izquierda sobre for i=1:2:nc/3 for j=1:2:nf stereomix stereomix stereomix end endmallado Quincunx de la la derecha.(j,i,1) = FRAME_I (j,i,1); (j,i,2) = FRAME_I (j,i,2); (j,i,3) = FRAME_I (j,i,3);for i=2:2:nc/3 for j=2:2:nf stereomix (j,i,1) = FRAME_I (j,i,1); stereomix (j,i,2) = FRAME_I (j,i,2); stereomix (j,i,3) = FRAME_I (j,i,3); end end 43. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 2Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCompresin por QuincunxFlor_I.avi Resultado.aviCdigo MATLAB Flor_D.avi Superpuestas para valorar tasa binaria 44. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 2Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCompresin por 2D + DeltaObjetivo: Introducir dos fotogramas en el espacio de uno, transmitiendo el fotograma izquierdo y el fotograma Delta Compresor function stereo = CompresionDelta (FRAME_I, FRAME_D) % FRAME %Esta es la imagen original %Cada pixel son 3 numeros RGB en fila %hay el triple de columnas por tanto. DELTA = FRAME_D - FRAME_I; [nf, nc] = size (FRAME_D);for i=1:nf for j=1:nc/3 stereo (i,j,1) = FRAME_I (i,j,1); stereo (i,j,2) = FRAME_I (i,j,2); stereo (i,j,3) = FRAME_I (i,j,3); end for j=1:nc/3 stereo (i,j+nc/3,1) = DELTA (i,j,1); stereo (i,j+nc/3,2) = DELTA (i,j,2); stereo (i,j+nc/3,3) = DELTA (i,j,3); end end 45. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 2Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCompresin por 2D + DeltaFlor_I.aviFlor_D.aviCdigo MATLAB Resultado.avi No hay compresin espacial 46. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 2 ConclusionesAplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusiones 47. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesPrctica 3Objetivos:Experimentar modificaciones en entornos 3DTrabajo Previo:Tutorial Bryce 7.1 Paralaje Sistemas Anaglficos, Activos, Pasivos y AutoestereoscpicosTrabajo Posterior:Memoria de prctica + Prediccin de FuturoDesarrollo:Crear Entorno 3D Anaglifo y estereograma autoestereoscpico Modificaciones 3D 48. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 3Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasCreacin del Entorno 3DHerramienta Bryce 7.1Conclusiones 49. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 3Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCreacin del Entorno 3DObtencin de Estereograma Autoestereoscpico Dos capturas separadasImagen DerechaImagen Izquierda 50. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 3Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCreacin del Entorno 3DObtencin de Estereograma Autoestereoscpico clear all; IMI = imread ('Imagen I.bmp'); IMD = imread ('Imagen D.bmp'); %Eliminar Columnas alternas [nf,nc] = size (IMI); ncc = ceil(nc/3); IMmod = [nf , ncc, 3]; IMmod = IMD; for i=1:2:nc/3 for j=1:nf IMmod(j,i,1)=IMI(j,i,1); IMmod(j,i,2)=IMI(j,i,2); IMmod(j,i,3)=IMI(j,i,3); end end%Representamos la imagen comprimida: figure(); IMmod=uint8(IMmod); image(IMmod); imwrite (IMmod, 'Imagen Modificada.bmp'); 51. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 3Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasCreacin del Entorno 3DObtencin de Estereograma AutoestereoscpicoCdigo MATLABConclusiones 52. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 3Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCreacin del Entorno 3DObtencin de Anaglifo: %Funcion principal clear all; Izq = imread ('Imagen I.bmp'); Der = imread ('Imagen D.bmp'); [ROJO, AZUL] = Colores (Izq, Der); Mallado_qx (ROJO, AZUL); %Funcion que asigna una escala de rojos y %azules a segun que imagen. function [ROJO, AZUL] = Colores (Izq, Der); ROJO = Der; AZUL = Izq; [nf, nc] = size (ROJO); for i=1:nf for j=1:nc/3 ROJO(i,j,1) = ROJO (i,j,1); ROJO(i,j,2) = 0; ROJO(i,j,3) = 0; end endfor i=1:nf for j=1:nc/3 AZUL(i,j,1) = 0; AZUL(i,j,2) = AZUL (i,j,2); AZUL(i,j,3) = AZUL (i,j,3); end end AZUL = uint8 (AZUL); ROJO = uint8 (ROJO); figure(); image (ROJO); figure(); image (AZUL);imwrite (ROJO, 'rojo.bmp'); imwrite (AZUL, 'azul.bmp'); 53. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 3Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasCreacin del Entorno 3DObtencin de Anaglifo:Mallado_qxConclusiones 54. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 3Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCreacin del Entorno 3DModificaciones del Entorno 3DIntercambio izquierda-derecha (side by side) 55. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 3Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCreacin del Entorno 3DModificaciones del Entorno 3DIntercambio izquierda-derecha (side by side) Mover objetos lejanos y cercanos: efecto en el paralaje 56. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 3Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCreacin del Entorno 3DModificaciones del Entorno 3DIntercambio izquierda-derecha (side by side) Mover objetos lejanos y cercanos: efecto en el paralaje Imgenes demasiado dispares 57. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualPrctica 3Aplicacin de Ciencia Visual a 3DTVDiseo y Resolucin de PrcticasConclusionesCreacin del Entorno 3DModificaciones del Entorno 3DIntercambio izquierda-derecha (side by side) Mover objetos lejanos y cercanos: efecto en el paralaje Imgenes demasiado dispares Acomodacin del ojo 58. IntroduccinFundamentos de la Ciencia VisualAplicacin de Ciencia Diseo y Resolucin de Visual a 3DTV PrcticasEleccin del ProyectoAtraccin por la temtica Aprendizaje desde cero Libertad y creatividadConclusiones 59. Gracias por su atencin