Nueva pantalla 3D de campo de luz integra tecnología Nipkow del siglo XIX

El desarrollador James Brown ha presentado una nueva pantalla que genera un campo de luz tridimensional a partir de la reinterpretación de una tecnología del siglo XIX. Esta innovación, detallada por Hackster.io, se basa en un tambor giratorio frente a una serie de pantallas de alta velocidad.

El dispositivo emplea un tambor Nipkow modificado que rota, actuando de manera similar a los sistemas de televisión mecánica temprana. Una disposición helicoidal de orificios en el tambor realiza un barrido raster de las fuentes de luz internas. Sin embargo, a diferencia del sistema original, las pantallas internas proyectan una imagen 2D completa por cada orificio, sincronizándose con la rotación y actualizándose 512 veces por cuadro. Esto asegura que la luz de cada orificio sea dependiente del punto de vista, permitiendo que ambos ojos perciban una vista con perspectiva correcta de la escena, independientemente de la posición de los observadores.

El disco de exploración de Nipkow fue patentado en 1884 por el ingeniero eléctrico Paul Gottlieb Nipkow. Aunque nunca construyó un disco en vida, su concepto, basado en la idea de un "telescopio eléctrico", fue fundamental para las primeras emisiones de televisión, ofreciendo una codificación más eficiente para transmitir imágenes en movimiento.

La implementación de Brown transforma el concepto original de Nipkow de un disco plano a un tambor cilíndrico, combinándolo con paneles de alta frecuencia de actualización. La sincronización entre el giro del tambor y las pantallas permite que cada ranura presente una vista diferente de una imagen tridimensional. El resultado es que cada ojo del espectador recibe una imagen distinta, conformando una visión tridimensional a pesar de utilizar paneles de visualización bidimensionales.

Este efecto 3D conlleva ciertas limitaciones técnicas. La resolución percibida por un ojo en un instante es de aproximadamente 100×48 píxeles. No obstante, para lograr esto, el sistema genera más de cinco millones de rayos por cuadro, lo que equivale a una resolución efectiva de 3K. La resolución vertical está limitada por el número de orificios en el tambor, mientras que la horizontal depende de la frecuencia de actualización de los paneles traseros. Brown utiliza paneles LED capaces de operar a altas velocidades; los tres paneles frontales, de 32×64 píxeles cada uno, se actualizan a 22.500 fotogramas por segundo (fps) en color de un bit. A tres bits por color, la tasa es de 7.500 fps.

Este no es el primer dispositivo de visualización volumétrica desarrollado por Brown. Sus trabajos anteriores incluyen pantallas que giraban los propios paneles para crear el efecto, experimentos con pantallas 3D de estado sólido e incluso un proyector de "hologramas" utilizando una matriz de espejos. Como demostración de capacidad, Brown ha adaptado el videojuego clásico Doom, denominado DOOMVOX, disponible en GitHub bajo la Licencia Pública General GNU 2.