www.surrealites.com | Archives par Tags : 3D

L’effet Pulfrich

Posté le 26 mars 2013 Par Thierry Bazire Publié dans Le blog

Du 20 au 24 mars, se sont tenues à Laval, les 15es rencontres internationales de la Réalité Virtuelle et des technologies convergentes: Laval Virtual ( http://www.laval-virtual.org/2013/). Parmi les technologies exposées lors de telles manifestations, certains systèmes de visualisation en 3 dimensions font rêver les amateurs pour lesquels ils restent encore, bien souvent, hors de portée. C’est donc l’occasion de proposer un « joke » !:)…

Vous avez déjà eu, probablement, l’occasion d’expérimenter l’effet Pulfrich. Ce phénomène « psycho-optique » a été autrefois exploité comme technique de visualisation en 3D. Le type d’animation compatible avec ce procédé est relativement limité, mais les moyens techniques exigés pour le spectateur sont tellement modestes, qu’il nous a semblé intéressant de revenir dessus. De plus, quelques recherches sur internet permettront de dénicher des vidéos ou des images animées (dont la vocation initiale n’était pas forcément celle là !) qui produiront des résultats du plus bel effet !

La première étape va consister à s’équiper d’une paire de lunettes adaptée. On pourra trouver à très faible coût, dans le commerce, des lunettes à effet pulfrich. Mais plutôt que de partir à la recherche d’un magasin spécialisé, il pourra être beaucoup plus simple de se fabriquer, soi-même, cet accessoire. Vous avez forcément chez vous, l’une de ces paires de lunettes de soleil ( de type « discount » !) achetée occasionnellement et très vite oubliée au fond d’un tiroir, aux « verres » en plastique très sombre. Il suffira d’ôter l’un des verres pour disposer d’un équipement adapté. Certes, l’équipement pourra paraitre… peu élégant ;), mais il sera parfaitement efficace !

Vous vous interrogez probablement sur le choix du « verre » à ôter: Faut-il enlever le gauche ou le droit ?

Dans notre cas, ce choix importe peu, étant donné que nous n’allons pas forcément visualiser des animations adaptées (le sens de rotation des images ne sera pas toujours le même). Vous pouvez donc enlever l’un ou l’autre des verres, tout en sachant qu’il vous faudra parfois retourner votre paire de lunette pour filtrer, selon l’animation, la vision de l’oeil gauche ou celle de l’oeil droit. Je vous avais dit, déjà, que le dispositif pouvait être « peu élégant » !;)…
La première vidéo que je vous propose de visionner nécessite un filtre devant l’oeil gauche. Vous pouvez donc ôter le « verre » droit, si vous hésitez. Pour chaque animation, nous préciserons le côté filtré.

Voici une photographie de notre paire de lunette « prête à l’emploi »,….

… et, pour commencer, une vidéo provenant de Youtube, dont la vocation est de démontrer l’effet Pulfrich.

Cette vidéo permet de bien appréhender le phénomène. On remarque que selon le sens de déplacement des éléments dans l’image (de la gauche vers la droite pour ceux qui sont situés en arrière plan ou bien, de la droite vers la gauche lorsque qu’il reviennent au premier plan), ils apparaitront, selon le cas, en arrière ou en avant du plan image. Les éléments fixes restant, pour leur part, positionnés sur ce plan image. Ce qui n’est pas sans créer, d’ailleurs, quelques incohérences en bas de l’image.

Il est peut-être utile, à ce stade, d’apporter quelques explications sur « l’effet Pulfrich ». La définition donnée par wikipedia est la suivante:

L’effet Pulfrich : « phénomène psycho-optique […] basé sur la constatation que la vitesse de l’impulsion nerveuse est fonction de l’intensité du signal lumineux qui la déclenche, une image plus vive arrivera plus rapidement au cerveau qu’une image plus terne. En utilisant cette propriété, on peut simuler un effet 3D . »
En clair: l’effet stéréoscopique est obtenu par la fusion dans notre cerveau d’une image gauche et d’une image droite décalées temporellement par l’assombrissement d’une d’entre elles.

Mais certaines animations que l’on peut trouver sur internet, et qui, normalement, ne sont pas forcément destinées à cela, peuvent parfaitement être visionnées avec nos lunettes, et produire des effets stéréoscopiques très intéressants.

Je vous en propose ici quelques unes, et vous laisse en rechercher d’autres !;)…

sailor girl (close) de Braulio Guido (braulioguido.blogspot.com/)

C’est ici la vision de l’oeil droit qui doit être filtrée.

Et pour terminer en musique: Secret Island – Monophon ()

Secret Island – Monophon – Videoclip from daniel schmid on Vimeo.

L’effet de relief sur ce vidéoclip est assez remarquable, tout particulièrement lorsque la rotation s’accélère(même si la position du personnage dans la profondeur de la scène peut parfois troubler).Le filtre doit être placé devant l’oeil gauche

Je vous souhaite, maintenant, de bonnes recherches sur internet. N’hésitez pas à me faire part de vos trouvailles.

A bientôt.

D’autres pages consacrées à l’effet Pulfrich:

L’effet Pulfrich: Acte 2 ! http://www.surrealites.com/?p=3427
« Big Data » et reconstruction 3D (2) – Samothrace et l’effet Pulfrich http://www.surrealites.com/?p=4345

G’MIC et la 3D

Posté le 24 mars 2013 Par Thierry Bazire Publié dans Le blog

G’MIC (GREYC’s Magic for Image Computing) est un projet développé au GREYC (Groupe de REcherche en Informatique, Image, Automatique et Instrumentation de Caen), un laboratoire de recherche associé au CNRS.

G’MIC, qui est développé en open-source sous licence CeCILL,.propose des outils de visualisation et de traitement d’images génériques sous différentes interfaces:

un exécutable en ligne de commande (à la manière d’ImageMagick ou de GraphicsMagick),
un greffon gmic_gimp pour GIMP,
un service Web G’MIC Online permettant d’appliquer des filtres sur des images depuis son navigateur Web.
une interface ZArt, permettant le traitement en temps réel des images capturées par une webcam.
une bibliothèque C++ libgmic, permettant d’ajouter les fonctionnalités de G’MIC dans un programme C++ ;

G’MIC: http://gmic.sourceforge.net/
G’MIC Online: https://gmicol.greyc.fr/

G’MIC propose des outils tout à fait remarquables pour le travail sur les images en 3D. Nous en expérimentons, ici, quelques uns, dont certains filtres que nous devons à Tom Keil.

L’image que nous utilisons pour les différents traitements est une reproduction d’une peinture de John William Godward: Violets, sweet violets (Source: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Violets,_sweet_violets_,_by_John_William_Godward.jpg?uselang=fr ).

John William Godward: Violets, sweet violets

Mais avant de se pencher sur les filtres dédiés spécifiquement à la conversion 3D, je souhaiterais présenter un effet particulier qui me semble assez intéressant. Le filtre « Light & Shadows > Relief Light » produit un effet de bas-relief assez réussi.

Si on applique deux fois ce filtrage sur notre image originale, en déplaçant latéralement la source lumineuse, un léger effet de profondeur pourra être donné à ce bas-relief. Le couple stéréoscopique croisé qui suit, est constitué de deux images produites de cette manière.

Pour obtenir le couple stéréoscopique qui suit, nous avons extrait le personnage féminin du couple précédent pour le réimplanter dans l’image originale.

Mais abordons maintenant les filtres spécialisés dans la conversion 3D qui sont intégrés dans le groupe: « Stereoscopic 3D« .

Les images en 3D peuvent être générées sous différents formats dont bien entendu, entre autres, l’anaglyphe ou le couple stéréoscopique. Il est proposé un certain nombre d’effets de conversion, adaptés à des compositions particulières. Nous présentons ici le résultat produit par trois d’entre eux: « automatic depth estimation« , « portrait » et « studio« .

Automatic depth estimation

Portrait

Studio

On constatera que les conversions produisent des résultats assez inégaux. Ils peuvent être parfois très bons dans certaines zones de l’image avec un filtre en particulier, mais en même temps beaucoup moins convaincants dans d’autres parties!

La conversion 3D d’une image fixe est extrêmement complexe, bien plus que la conversion d’images animées. Certains types d’images pourront être plus adaptés à certains filtrages particuliers. Mais, d’une manière générale, un travail complémentaire à de « simples » filtrages sera quasi incontournable pour obtenir des résultats satisfaisants. Les filtres proposés par G’MIC restent cependant d’excellents outils qu’il faut apprendre à maîtriser et intégrer dans un processus de conversion plus global.

G’MIC permet également de travailler avec des depth maps (les cartes de profondeur). Elles peuvent être générées à partir d’une ou de plusieurs images. Nous présentons ci-dessous la création d’une depth map à partir de notre image originale.

L’image produite pourra éventuellement être retravaillée pour être exploitée ensuite dans un travail de conversion.

G’MIC propose d’autres outils de filtrage que nous n’avons pas présenté ici et que je vous invite à expérimenter. Une prochaine version de G’MIC devrait intégrer un nouveau filtre très performant, semble-t-il, d‘inpainting qui enrichiera la boîte à outils de l’amateur. La reconstruction de surfaces occultées est, en effet, une tâche a laquelle sont confrontés régulièrement ceux qui s’adonnent à la conversion.

Symétrie et stéréoscopie

Posté le 26 février 2013 Par Thierry Bazire Publié dans Le blog

Notre objectif, ici, est de créer une image unique qui puisse être, à la fois, la vue de gauche et la vue de droite d’un couple stéréoscopique, selon qu’elle soit retournée ou non.
Les visages humains ne sont jamais parfaitement symétriques. Et la tête sculptée que nous allons utiliser comme modèle ne l’est guère plus (nous le prouverons d’ailleurs un peu plus loin).

C’est à partir d’une capture stéréoscopique de notre modèle, que nous avons réalisé notre image. Les règles verticales, positionnées dans les axes des têtes, sont destinées à guider les sélections.

Nous créons, en fait, une image nouvelle constituée des seules parties gauches des images des deux masques.

L’extraction faite dans l’image de droite compléte celle de gauche…

… après avoir été retournée.

Voici donc, ci-dessous, agrandie, notre image composite…

.. Et enfin, le couple stéréoscopique constitué de cette image à gauche et d’une copie d’elle-même, retournée, à droite.

L’intérêt de ce qui est présenté ici, peut ne pas sauter aux yeux de tous les visiteurs ! ;). Alors, pour les convaincre, voici un nouveau couple stéréoscopique, conçu cette fois, avec uniquement l’image gauche du couple original. L’image qui apparait à droite, est cette même image, retournée : la fusion stéréoscopique est maintenant totalement impossible !