A HP Labs újszerű megközelítéseket, számítási modelleket dolgoz ki háromdimenziós képalkotási feladatokra

[Noguchi] A HP Labs, a HP kutató-fejlesztő laboratóriumának munkatársai elsősorban a HP termékeinek és az azokban használt technológiák fejlesztésével foglalkoznak. Ám ezek a különleges tudósok számos olyan újfajta megközelítést, modellt, technológiát és prototípust is kidolgoztak, amelyek nem csak különböző tudományos területeken, de mindennapi életünkben is áttörést jelentenek.

Boszorkánykonyhájukban megoldást találtak háromdimenziós fényképek készítésére, a régészeti leletek minden eddiginél részletesebb, fotorealisztikus digitalizálására, a bonyolult minták természetes hatású retusálására, a háromdimenziós ultrahangfelvételek készítésére, valamint artériák feltérképezésére, és a mikro-távjelenlétre.

Ez utóbbi talán az egyik legérdekesebb fejlesztés, amely a természettudományokban és a jövő szórakoztató eszközeiben is nagy szerephez juthat. Segítségével az ember gyakorlatilag mikroszkopikus élőlények bőrébe bújhat, és egészen új szemszögből ismerheti meg például a rovarközösségek életét, vagy az emberi test (akár a sajátja) belsejét.

"A tipikus távjelenlét-rendszereknél robotokra szerelt kamerákat alkalmaznak, amiket a felhasználó a fején viselt virtuális valóság szemüveg vagy maszk segítségével, egyszerű fejmozdulatokkal irányít. Ezeket a módszereket először mi alkalmaztuk a mikroszkopikus világban" -- mondja Tom Malzbender, a HP Mobil és Média Rendszerek laboratóriuma vizuális számítástechnika részlegének igazgatója. "Olyan rendszert építettünk, amellyel a felhasználó elmerülhet egy rovarok lakta környezetben: egy sztereoszkópikus mikroszkóp és egy virtuálisvalóság-maszk segítségével szabadon mozoghat a rovarok világában, mintha ő is egy lenne közülük!"

A polinom textúra-leképezés (Polynomial Texture Mapping - PTM) egy új módszer a számítógéppel készített háromdimenziós modellek valósághűbb megjelenítésére. Ez a technika olyan képalapú módszer, amely a felület különböző fényviszonyok között készült felvételeiből háromdimenziós térképet állít össze. A PTM-térképek a hagyományos módszerekkel, vagy akár szabad szemmel láthatatlan részleteket (kőtáblákba vésett apró, kopott rovások, egy füzetből kitépett lapra írt szöveg lenyomata a füzet más lapjain, stb.) is láthatóvá teszik.

"Több függvény-transzformációt is sikerült azonosítanunk, melyek különösen az ősi régészeti leletek, agyag- illetve kőtáblára vésett írások tanulmányozásakor bizonyultak hasznosnak" -- mondja Malzbender. "De a közelmúltban az FBI is a segítségünket kérte egy sorozatgyilkos elfogásában és a szükséges bizonyítékok rekonstruálásában."

A számítógéppel készített felvételek esetében központi problémaként jelentkezik, hogyan lehet az adott témáról készült képekből háromdimenziósat létrehozni. Bár bizonyos konkrét fotótémákhoz már kidolgoztak különféle módszereket, eddig még nem sikerült a problémára átfogó megoldást találni.

Most Malzbenderék olyan módszert használnak, mely segítségével újszerű nézőpontból történő megjelenítés érhető el, mint ahogy ez a fenti képen látható helyreállított modell ábrázolásán is jól látható.

"Az automata festő egy rajzprogram, mellyel a környezethez automatikusan alkalmazkodó textúrákat festhetünk a digitális vászonra, és amelyekmegegyeznek a háttérrel" -- kezdi Malzbender "Az alábbi példán azt mutatjuk be, hogyan törölhetjük ki a méhet a képből a kő felületének számítógépes szintézisével."

"Az ultrahanggal rögzített kétdimenziós képrészletek kombinálásával háromdimenziós képet állíthatunk elő" -- mondja Malzbender. "Az eljárás során egy helykövető berendezéssel meghatározzuk a képrészletek térben elfoglalt helyét és orientációját. Az adatokat aztán különböző szűrők alkalmazásával egységesen mintavételezett képpé állítjuk össze."

A HP Sonos 1500 rendszer segítségével készített kép egy vizsgált személy májában található erek közül ábrázol néhányat.