MIT-Forscher entwickeln Bilder in 6D

Objekte reagieren auf Lichteinfall

Ein amerikanisch-deutsches Forscherteam hat ein 6D-System entwickelt, das eine besonders realistische Darstellung von Bildern verspricht. Objekte haben dabei nicht nur ein dreidimensionales Aussehen, sondern passen sich auch der Beleuchtung an. „Ein Display sollte nicht nur auf einen Wechsel des Blickwinkels reagieren, sondern auch auf die umgebenden Lichtverhältnisse“, sagt Ramesh Rashkar, Professor am Media Lab des Massachusetts Institute of Technology (MIT). Das 6D-System kann genau das, indem sich das Lichtspiel und der Schattenwurf der dargestellten Objekte verändern.

Die Möglichkeit, dass das dargestellte Bild auf den Lichteinfall reagiert, sieht Raskar als großen Vorteil gegenüber Hologrammen. „Wenn ich ein Hologramm einer Blume habe und eine echte Blume daneben, sieht das Hologramm nicht real aus. All die Schatten und Reflexionen der Blume kann das Hologramm nicht nachmachen“, erklärt der Wissenschaftler. Wie die Forscher am Beispiel einer gläsernen Weinflasche zeigen, ist ihr System in der Lage, den Schattenwurf der Flasche und Relexionen an ihrer Oberfläche entsprechend dem Lichteinfall darzustellen. Es könnte beispielsweise in der Ausbildung von Prüfern für industrielle Systeme genutzt werden, so Raskar.

Das Grundkonzept des neuen Systems ähnelt dem MIT zufolge Abbildungen, die sich bisweilen auf Postkarten oder Scherzartikeln finden. Durch ein Overlay mit einfachen Linsen simulieren sie Dreidimensionalität und können verschiedene Bilder bei unterschiedlicher horizontaler Blickrichtung darstellen. Mit etwas komplexeren Linsen kommt eine Reaktion der Darstellung auf den vertikalen Blickwinkel dazu – was das MIT als 4D-Bild bezeichnet. Das neue System funktioniert ähnlich, nutzt aber zusätzliche Linsen in komplexerer Anordnung und selektiv durchlässige Filter, um auch die Reaktivität des Bildes auf den Lichteinfall zu ermöglichen. Das sind praktisch zwei weitere Darstellungsdimensionen, weshalb das MIT von einem 6D-Display spricht.

Derzeit existiert nur ein kleiner Prototyp mit niedriger Auflösung als Nachweis der Machbarkeit. Als wesentliches Hindernis sehen die Forscher, dass das Display derzeit rund 30 Dollar pro Pixel kostet. Für ein wirklich praxistaugliches System wären jedoch tausende Pixel erforderlich. „Es wird mindestens zehn Jahre dauern, ehe wir Displays von praktikabler Größe haben“, meint daher Rashkar. Das System, das gemeinsam mit Forschern des Max-Planck-Instituts für Informatik entwickelt wurde, wird auf der heute beginnenden Computergrafik-Konferenz Siggraph 08 gezeigt.

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