Desenvolvimento de fotografias em 3D para o Ensino de Ciências

 Desde a popularização da câmera digital no início da década passada, houve um rápido crescimento no mercado de câmeras fotográficas digitais de baixo custo, o que aumentou drasticamente o número de aplicações das fotografias digitais. Além de simples fotografia de paisagens ou retratos é possível produzir de forma rápida, com a câmera digital, imagens em 3D pela forma de anáglifo. Neste mesmo tempo, a Internet permitiu a divulgação dessas imagens digitais para o mundo todo. Dessa forma o desenvolvedor pode criar réplicas de uma paisagem real em 3D para ser analisada e investigada em um computador, ou em materiais impressos.

 

Como já é de conhecimento do leitor, as câmeras digitais já vêm auxiliando na representação da paisagem, mas na maioria das vezes ela é retratada pelos meios de comunicação na forma 2D. Isso acaba reduzindo o número de informações visuais que só não percebidas em ambientes 3D. Para representar em 3D o anáglifo não é o único método, mas é o sistema mais barato, tanto para o desenvolvedor como para o espectador, pois se utiliza de óculos de baixo custo. As imagens em 3D já são utilizadas há muito tempo para representar o relevo em aplicações de fotogrametria, mas produzidas de outra forma. Para explicar melhor a relação de Paisagem/Geografia pretendo divulgar algumas maneiras de produzir anáglifos através de uma simples câmera digital e softwares gratuitos.

O principio da visão 3D ou estereoscópica está baseado no sistema da visão humana, onde cada olho captura uma imagem diferente uma da outra devido à distância entre os olhos. As duas perspectivas resultam em uma imaginação espacial do modelo observado, a base para a visão estéreo é essas diferenças de perspectivas (ver figura 1). O valor fisiológico para a percepção de profundidade é denominado de paralaxe estereoscópica. A percepção de profundidade diminui quando aumenta a distância do observador ao objeto e aumenta quando o objeto está próximo do observador.

Visualização em 3D - Visão esteoroscopica
Figura 1: Visão Estereoscópica

Para simular essa representação 3D em imagens planas, como no monitor do computador ou em uma impressão, é utilizado o sistema anáglifo onde a imagem da esquerda é representada em vermelho e a da direito em ciano (ou verde), só que uma mesclada a outra. Se o observador visualizar essa imagem a olho nú, vai enxegar uma figura borrada, mas se ele utilizar um óculo 3D (óculos para anáglifo) a imagem da esquerda será bloqueada pela lente do olho direito e a imagem da direita será bloqueada pela lente do olho esquerdo. Fazendo com que só seja visualizada a imagem da direita no olho direito e a imagem da esquerda no olho esquerdo (figura 2). Esta filtragem resulta em uma visão estereoscópica, onde cada parte do par estéreo é visto apenas pelo olho correspondente.

Forma de captura e de visualização em 3D Anáglifo
Figura 2: Forma de captura e de visualização em 3D Anáglifo


A vantagem deste método é que pode ser produzido anáglifos facilmente em todo tipo de mídia. A desvantagem está na possibilidade limitada de ter que ser utilizado sempre uma forma de visualização colorida e há também uma perda da luz. Também é muio comum as pessoas sentirem enjoôs com aplicações que simulam o 3D. Para fazer a captura do par estéreo para criar o anáglifo é realizado com uma câmera digital a captura de duas fotografias da paisagem, com uma distância aproximada de 6 cm a 7 cm, ou seja, a mesma distância média que há entre os olhos humanos.

Com certeza o ideal para a captura seria fazê-las ao mesmo tempo, mas para isso é necessário ter mais uma câmera digital ou um conjunto de lentes específicas para fotografias estéreo, o que aumentaria o custo e não tornaria a criação de anáglifos um processo barato e simples. Mas, caso você tenha um pouco de dinheiro para investir, recomendo então a câmera FinePix REAL 3D W3 da Fujifilm, que possui dois obturadores.

A maioria das câmeras tem funções de ajustes de captura fotográfica automática, e por isso deve-se observar que no momento da captura da foto os ajustes de foco e de iluminação podem variar, tornando diferentes as características de uma foto para outra. Para se obter um melhor resultado usando o modo automático capture primeiro a foto da direita e depois a foto da esquerda, sem muito intervalo de tempo, entre a primeira captura e a segunda captura. Isso também pode ser facilitado utilizando-se do modo de captura continua (Burst), configurado no menu da câmera. Essa função existe na maioria das câmeras digitais, e permite capturar as fotos sem um grande intervalo de tempo, basta deslocar da direita para a esquerda (figura 2).

Após capturar as fotografias da paisagem e o download das mesmas, da câmera para o computador é iniciado o processe de ajustes das imagens para facilitar na criação do anáglifo. Para os ajustes é necessário identificar no nome de arquivo da fotografia qual é a da direita e qual é da esquerda. Após a identificação, utilize o software gratuito Anamaker, disponível para download em http://www.stereoeye.jp/index_e.html .Nele você carrega a imagem da esquerda e depois a da direita, logo após seleciona o formato Anaglyph Color (Red Cyan) e clica no botão Make 3D image. Neste momento já deve aparecer a imagem 3D no formato anáglifo (figura 3), faça então os ajustes no anáglifo, que são as correções feitas para diminuir a distância entre a imagem da esquerda e da direita no anáglifo, tomando o cuidado de uni-las no local que deseja que o observador focalize de imediato. Você vai perceber que sem o óculos a imagem é confusa, mas com o óculos a visualização em 3D será possível. Salve o arquivo no formato JPEG com qualidade máxima e estará concluída a tarefa de criação do anáglifo.

Passos de produção do Anáglifo no Anamaker
Figura 3: Passos de produção do Anáglifo no Anamaker

 

Além produzir anáglifos pelo método indicado, aparelhos com câmera e Android, podem fazer uso do APP Photo 3D Camera gratuito que auxilia na captura das fotos e na produção da imagem em anáglifo.

Você pode comprar os óculos no site: fb.com/oculos3dbr


Downloads:

Anamaker: http://www.stereoeye.jp/index_e.html

Par de fotos para teste:
http://www.quoos.com.br/materialdeanaglifo/anaglifo_par_exemplo.zip


Referência:
QUOOS, J.H. et al. Fotografias em 3D para o ensino de Solos e Meio Aambiente. Resumos Expandidos do V Simpósio Brasileiro de Educação em Solos, de 15 a 17 de abril de 2010, Curitiba, Brasil. p.184-186


Exemplos:

Caçapava do Sul Machado em 3D saindo da tela
Machado 3D

Clique nas fotos para ampliar (original)
Autor: João Henrique Quoos