1000 फ्रेम / एस की आवृत्ति के साथ एक स्क्रीन पर वीडियो को अपनाना

वीडियो को कागज के एक बढ़ते टुकड़े (बाएं) और टी-शर्ट के विकृत कपड़े पर पेश किया जाता है।

सभी ने एक साधारण डिजिटल प्रोजेक्टर देखा है जो स्क्रीन पर एक सपाट सफेद सतह पर वीडियो बनाता है। अधिमानतः अंधेरे में। स्क्रीन के लिए आवश्यकताएं बहुत सख्त हैं: तस्वीर की सुंदरता काफी हद तक इसकी गुणवत्ता पर निर्भर करती है। लेकिन कल्पना करें कि प्रोजेक्टर वीडियो को न केवल एक सपाट सतह पर, बल्कि किसी भी आकार के कपड़े पर, और यहां तक ​​कि एक को भी स्थानांतरित कर सकता है ! इस अविश्वसनीय तकनीक को टोक्यो विश्वविद्यालय से इशीकावा वतनबे प्रयोगशाला के कर्मचारियों द्वारा विकसित किया गया था ।



जापानी इंजीनियरों के अनुसार, प्रोजेक्टर के तकनीकी सुधार से मौके पर हाहाकार मच गया। लेकिन यह एक महत्वपूर्ण तकनीक है जो वास्तविक दुनिया का विस्तार, अनुपालन करती है। सैद्धांतिक रूप से, अनुमानित चित्रों और वीडियो संवर्धित वास्तविकता के विभिन्न क्षेत्रों में बहुत उपयोगी हो सकते हैं: मनोरंजन उद्योग से सूचनात्मक डिजिटल सहायकों के लिए जो सुविधाजनक स्थान पर प्रासंगिक जानकारी प्रदर्शित करते हैं, कांच के गिलास पर, हेलमेट या बस कमरे में एक पर्दे पर।

अधिकांश आधुनिक छवि प्रक्षेपण प्रौद्योगिकियाँ स्थैतिक सतहों तक सीमित हैं। यह काफी हद तक उनके दायरे को बताता है।

इसिकावा वतनबे की प्रयोगशाला के इंजीनियरों ने प्रोजेक्टर को आसपास के गतिशील दुनिया में अधिक अनुकूल बनाकर इस सीमा को हटाने का फैसला किया, जिसमें वास्तविकता लगातार आकार बदल रही है और बदल रही है। भविष्य की संवर्धित वास्तविकता में, आभासी वस्तुएं और वास्तविक दुनिया एक ही जैविक रूप में विलीन हो जाएगी, पूरी तरह से मानव दृष्टि के लिए अनुकूलित। आदर्श रूप से, हमें पेंट लेबल और डिजिटल अनुमानों के बीच अंतर नहीं करना चाहिए। अधिक दूर के भविष्य में, तीन आयामी गतिशील "जीवित" वस्तुएं वास्तविक भौतिक दुनिया की वास्तविक वस्तुओं से बहुत भिन्न नहीं होनी चाहिए।

इस विचार को जीवन में लाने के लिए क्या आवश्यक है? सबसे पहले, एक उच्च गति प्रोजेक्टर के साथ एक असाधारण उच्च फ्रेम दर प्रति सेकंड और कम विलंबता की आवश्यकता होती है। यह इन आवश्यकताओं के साथ था कि DynaFlash प्रोजेक्टर को ध्यान में रखकर डिजाइन किया गया था , जो 1000 फ्रेम / एस के फ्रेम दर और केवल 3 मिली सेकेंड की देरी के साथ 8-बिट छवियों को प्रोजेक्ट करता है।


डायनाफ्लैश डिजिटल प्रोजेक्टर

जापानी आसान तरीकों की तलाश नहीं कर रहे हैं। वे एक उच्च गति वाले प्रोजेक्टर को बनाने से नहीं रुके, लेकिन आगे जाकर यह पता लगाया कि कैसे यह लगभग वास्तविक समय में लचीले कपड़े के विकृतियों के अनुसार छवि को विकृत करता है। क्यों? उदाहरण के लिए, ताकि प्रोजेक्टर चलती वस्तुओं पर विरूपण के बिना वीडियो प्रोजेक्ट कर सके। उदाहरण के लिए, गति में किसी व्यक्ति की टी-शर्ट पर।

जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, उच्च गति का प्रक्षेपण एक विशेष ट्रैकिंग के माध्यम से किया जाता है, अर्थात, सतह ट्रैकिंग। यह कंप्यूटर दृष्टि के क्षेत्र में भी एक असाधारण कार्य है। Crumpled सतहों पर नज़र रखने का कार्य इस तथ्य से जटिल है कि सतह आंशिक रूप से खुद को कवर कर सकती है, न कि विदेशी वस्तुओं द्वारा आंशिक रूप से बंद होने का उल्लेख करने के लिए।

बेशक, सतह ट्रैकिंग उसी तेज गति से होनी चाहिए जो प्रोजेक्टर संचालित करता है। इसलिए, ख़राब डॉट क्लस्टर क्लस्टर मार्कर तकनीक में एक ही तकनीकी विशेषताएं हैं: 1000 फ़्रेम / एस और 3 मिलीसेकंड की देरी।

इस तरह की सटीकता और गति के साथ सतह के आकार को कैसे ट्रैक करें? सिद्धांत रूप में, कुछ विकल्प भी हैं। जापानी ने एक मार्कर ग्रिड के माध्यम से ऐसा किया, जो ऑब्जेक्ट पर लागू होता है। मार्कर ग्रिड डिज़ाइन को एनिमेटेड ग्राफिक्स में दिखाया गया है।



उच्च गति पर ट्रैकिंग कई स्वतंत्र थ्रेड्स में एक अत्यधिक समानांतर कार्य पर होती है। हालांकि, सीपीयू पर भी, प्रति सेकंड 1000 फ्रेम का प्रदर्शन हासिल किया जाता है।


मार्कर ग्रिड मान्यता कन्वेयर मार्कर ग्रिड मान्यता के

बाद, कार्यक्रम जल्दी से वीडियो में आवश्यक फ्रेम विरूपण वैक्टर की गणना करता है और DynaFlash प्रोजेक्टर का उपयोग करके वास्तविक समय में परिणाम पेश करता है।


कार्यक्रम में वैक्टर की गणना

सामान्य तौर पर, विवरण के अनुसार, प्रणाली तार्किक और सरल रूप से काम करती है। प्रश्न तकनीकी कार्यान्वयन है - इस तरह के उच्च प्रदर्शन के लिए उन्होंने इस मशीन विज़न कार्य को कैसे अनुकूलित किया?

इस प्रश्न का उत्तर लेख " डायनेमिक प्रोजेक्शन मैपिंग ऑन डिपफॉर्मिंग नॉन-रिगिड सर्फेस ऑन डिफॉर्मेबल डॉट क्लस्टर मार्कर " में पाया जा सकता है , जिसे लेखकों ने विज़ुअलाइज़ेशन और कंप्यूटर ग्राफिक्स पर आईईईई लेनदेन में प्रकाशित किया है (doi: 10.1109 / TVCG.2016.2592910, pdf))। यह एक मार्कर ग्रिड के लिए वैक्टर की गणना के लिए विस्तार से एल्गोरिदम का वर्णन करता है, ट्रैक किए गए बिंदु समूहों की स्थिति को अद्यतन करता है, झूठे सकारात्मक का पता लगाता है, खोए हुए समूहों को प्रक्षेपित करता है, आदि। लेखक लिखते हैं कि उन्होंने गणना को समानांतर बनाने के लिए ओपनएमपी पैकेज का उपयोग किया। विकृति के आकार के आधार पर, क्रमशः, क्रमशः, 2 एमबी और 1 एमएस से कम मार्कर नेटवर्क और फ्रेम-बाय-फ्रेम ट्रैकिंग के कार्यक्रम द्वारा मान्यता। तालिका परिणाम की तुलना किसी अन्य DRDM प्रणाली के साथ करती है जो सहयोगियों ने 2011 में IEEE संगोष्ठी में प्रस्तुत की थी।



लेखकों को यकीन है कि वास्तविक दुनिया की वस्तुओं पर संवर्धित वास्तविकता की जैविक प्रकृति इस तरह के सिंथेटिक वास्तविकता के छापों की अखंडता के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त है। वीडियो और ज्यामितीय विकृति को प्रोजेक्ट करने में उच्च विलंब नहीं होना चाहिए।

इशिकावा वतनबे की प्रयोगशाला के लोग लंबे समय से अपने असामान्य और दिलचस्प आविष्कारों के लिए जाने जाते हैं। उदाहरण के लिए, 2013 में, उन्होंने लुमिपेन हाई-स्पीड प्रोजेक्टर का आविष्कार किया , जो चलती वस्तुओं पर वीडियो प्रोजेक्ट करता है।



इस तरह की तकनीक संवर्धित वास्तविकता खेलों में आवेदन पा सकती है, जहां वास्तविकता में एक व्यक्ति आभासी वस्तुओं के साथ बातचीत करता है, चाहे वह पॉकेबल या फुटबॉल की गेंद हो।

वास्तविक दुनिया की वस्तुओं पर आभासी वास्तविकता को पेश करना दुनिया भर के मनोरंजन पार्कों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग कंप्यूटर इंटरफेस, प्रोटोटाइप में, शिक्षक के साथ शिक्षण में (उदाहरण के लिए, कार चलाना सिखाने में) और कई अन्य क्षेत्रों में किया जा सकता है।

Source: https://habr.com/ru/post/hi398539/