Forscher setzen auf 6D statt 3D für realistischere Bilder

Ein amerikanisch-deutsches Forscherteam hat ein System entwickelt, das eine besonders realistische Darstellung von Bildern verspricht.

Objekte haben dabei nicht nur ein dreidimensionales Aussehen, sondern passen sich im Aussehen auch der Beleuchtung an. „Ein Display sollte nicht nur auf einen Wechsel des Blickwinkels reagieren, sondern auch auf die umgebenden Lichtverhältnisse“, betont Ramesh Rashkar, Professor am Massachusetts Institute of Technology (MIT) Media Lab. Das 6D-System kann genau das, indem sich das Lichtspiel und der Schattenwurf der dargestellten Objekte verändern. Das System könnte beispielsweise für Ausbildungszwecke interessant sein.

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 auf der Blume werden im Hologramm nicht nachgemacht“, erklärt der Wissenschaftler. Wie die Forscher am Beispiel einer gläsernen Weinflasche zeigen, ist ihr System hingegen in der Lage, den Schattenwurf der Flasche und Relexionen an ihrer Oberfläche entsprechend dem Lichteinfall darzustellen. Das System könnte daher beispielsweise in der Ausbildung von Prüfern für industrielle Systeme genutzt werden, so Raskar. Ein Bild eines Geräts würde nämlich genau wie das reale Objekt reagieren, wenn es bei einer Untersuchung beispielweise mit einer Taschenlampe aus verschiedenen Richtungen beleuchtet wird.

Das Grundkonzept des neuen Systems ähnelt dem MIT zufolge den Displays, die bisweilen auf Postkarten oder Scherzartikeln genutzt werden. 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 immer noch 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 Darstellungs-Dimensionen, weshalb es sich um ein 6D-Display handelt.

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, entsprechend hoch sei der Bedarf an weiterer Entwicklungsarbeit. „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 http://www.mpi-inf.mpg.de entwickelt wurde, wird auf der heute, Montag, beginnenden Computergrafik-Konferenz SIGGRAPH 08 http://www.siggraph.org/s2008 vorgestellt.