Ultra-D: La primera revolución del 3D. Toda la información

En nuestro blog nos gusta tener los pies en la tierra y no hablar de tecnologías prometedoras que no se sabe siquiera si llegarán alguna vez al mercado. Una tecnología que aún no ha llegado y de la que te hemos hablado era Ultra-D.

Pero parece que por fin esto va a cambiar puesto que es probable que los primeros televisores Ultra-D lleguen al mercado este mismo año.

8K

Ahora que el 4K ya está por todas partes en Stream TV Network (la empresa que está detrás de la tecnología Ultra-D) no se ha dormido en los laureles y ha pasado al siguiente nivel apostando por paneles 8K. En palabras del consejero delegado de Stream TV Networks Mathu Rajan: «Los televisores 4K y los monitores para PC están obsoletos ahora que los paneles 8K han llegado».

La solución Ultra-D de Stream TV, ampliamente considerada como la mejor tecnología 3D sin gafas del mundo, emplea ópticas avanzadas y potentes algoritmos de renderizado para crear un ángulo de visión de 140 grados que brinda a todos los presentes en la sala una experiencia 3D nítida, clara, dinámica y ajustable, sin pérdida de brillo, necesidad de gafas ni tener que posicionarse en determinados puntos de la estancia.

La tecnología

El sistema se compone de tres partes básicas: un módulo que convierte cualquier fuente 2D o 3D al formato de Ultra-D en tiempo real, un DSP (procesador digital de señal) integrado en la pantalla que acepta señales Ultra-D nativas y controla los subpíxeles del LCD, y una lámina óptica adherida al panel LCD (la tecnología Ultra-D puede funcionar en LCD, LED, OLED, plasma, etc. y en cualquier tamaño, ya sea un PC, tablet, móvil o televisor de gran tamaño, también habrá televisores 4K y FullHD, el 8K no es obligatorio).

La lámina óptica se compone de distintas capas refractivas y difractivas, que al ser manipuladas por el DSP, proyectan la luz de esos subpíxeles al espacio frente al panel, creando lo que se llama un campo de luz (light field en inglés). Esto genera Estereopsis, que es el proceso por el que vemos la tridimensionalidad del mundo.

Como dicen los documentos técnicos «Subpíxeles parciales y virtuales mergen en el espacio y forman vistas completas y separadas para cada ojo del espectador. Entonces el cerebro las procesa en la misma manera natural a la que lo hace en el mundo real, creando una experiencia 3D natural. Es muy diferente a las pantallas de tecnología 3D con gafas, en las que solo se proyectan dos vistas de una escena. Con Ultra-D las áreas de visión (los campos de luz o light fields) se repiten de forma horizontal (conos de visión) casi contínuo en el que puedes ver distintos ángulos de la imagen a medida que te mueves»

Como en vez de crearse dos vistas fijas se crea un campo de luz, se puede reproducir el paralelaje de movimiento, el cual es el efecto por el que ves distintas partes de la imagen a medida que te mueves para ver otros ángulos. Esto no depende de la estereopsis y se puede usar por aquella gente que no puede apreciar el 3D ni en el cine ni en la realidad (y que depende del movimiento para que su cerebro descifre la espacialidad del mundo real). Ultra-D detecta objetos que parcialmente obstruyen los de detrás y extrapola lo que no puedes ver detrás de ese objeto. Cuando los objetos se mueven uno respecto del otro, percibes paralelaje de movimiento.

Incluso los que no pueden ver el 3D ni en el cine ni en la realidad percibirán profundidad al moverse

En la práctica, Ultra-D combina una imagen 2D y un mapa de profundidad (depth map), usando los píxeles de la pantalla bien para la imagen o bien para el mapa de profundidad. Por ejemplo, una pantalla 4K (que tiene 8 megapíxeles), la mitad se usan para la imagen 2D y la otra mitad para el mapa de profundidad. El usuario puede controlar la cantidad de volumen de la imagen, de ninguno a extremo, pero en cualquier ajuste la imagen no tendrá más resolución aparente que los píxeles asignados a la imagen 2D. La versión comercial como sabemos será 8K, que son 32 millones de píxeles. Aún no se ha decidido cuál será la proporción para la imagen y el mapa de profundidad, pero se habla de 8 millones de píxeles (4K) para la imagen y los otros 24 megapíxeles para el volumen.

«El ojo humano no puede distinguir entre 4K y 8K en un plano 2D», añadió el Sr. Rajan (algo que los expertos en el sector también reconocen, al menos si no tienes un gran salón en el que toda la pared sea la pantalla). «Sin usar un tercer plano, básicamente, estás desaprovechando todos esos píxeles. Usamos esos píxeles extra para aportar intensidad y profundidad y así crear una experiencia envolvente que ofrece un auténtico valor a los fabricantes de dispositivos y a sus clientes»

Sin usar un tercer plano, básicamente, estás desaprovechando todos esos píxeles. Usamos esos píxeles extra para aportar intensidad y profundidad y así crear una experiencia envolvente que ofrece un auténtico valor a los fabricantes de dispositivos y a sus clientes

El efecto es totalmente natural, sin efecto fantasma visible (el temible ghosting de algunas pantallas 3D cuando hay mucho contraste de iluminación en la imagen 3D). A medida que te mueves por la estancia se pueden ver sutiles distorsiones en forma de onda, pero no cuando te posicionas en un punto cualquiera de la habitación, aunque muevas la cabeza. Muy impresionante.

La estrategia para llevar Ultra-D a las masas

La jugada maestra de este año de Ultra-D ha sido una asociación estratégica con BOE. «Trabajar con los paneles de alta resolución de un socio como BOE nos permite conseguir un impacto significativo en el mercado internacional«. BOE es uno de los mayores OEM (manufacturadores de equipamiento original) de paneles planos mundiales y suministra paneles a muchos fabricantes de televisores. De hecho BOE suministra 100 millones de paneles por año y ha abierto este año una nueva factoría para fabricar paneles 8K. BOE es pionera en innovación y desarrollo de tecnologías TFT-LCD y se dedica a acelerar el progreso de nuevos dispositivos de visualización, como pantallas flexibles y realidad aumentada y virtual. Su objetivo es crear productos ligeros, finos, energéticamente eficientes y respetuosos con el medio ambiente que a la vez cuenten con una alta fidelidad de color, imágenes en alta definición y amplios ángulos de visión. La empresa también mejora constantemente la experiencia visual para teléfonos móviles, tabletas, ordenadores portátiles, monitores, televisores y otros dispositivos.

Aún mejor, BOE piensa incluir la tecnología Ultra-D en todos sus paneles 8K, con lo que todos los fabricantes que montan sus paneles serán Ultra-D de fábrica. Eso significa que si suministra 50 millones de paneles 8K a distintos fabricantes habrá 50 millones de televisores Ultra-D en el mercado (por poner un ejemplo). Pero también habrá paneles 4K y FullHD para televisores más baratos y/o más pequeños.

BOE piensa incluir la tecnología Ultra-D en todos sus paneles 8K

Mathu Rajan asegura que el coste añadido de usar un panel Ultra-D respecto a uno tradicional es inferior al 5%, por lo que se prevee que encontremos Ultra-D en cualquier televisor de cualquier tecnología de pantalla al mismo precio que valían hasta ahora, incluso en los televisores baratos de fabricantes chinos para los que tienen un presupuesto limitado. Y no solo televisores: portátiles, tablets, móviles, etc. Esto unido a que en las tiendas todo el mundo podrá apreciar directamente la profundidad y que nada más tenerla ya podrás aprovechar mucho contenido (ahora hay muchísimo más material que el que se econtraron los compradores de las primeras televisiones 4k o 3d), sino que se puede generar en tiempo real incluso desde fuentes 2D promete asegurar que el formato tenga éxito. Se ha indicado que un fabricante de los más famosos (no especificado) sacará los primeros televisores este mismo año y puede que algun monitor de PC (de hecho ya hay uno disponible para desarrolladores). Se espera que haya televisores Ultra-D de forma masiva por todo el mundo en 2019 y puede que ese año también llegue al resto de pantallas pequeñas como móviles (con permiso del inminente Red Hydrogen One), tablets, PCs todo en uno y portátiles.

Los planes de 2016 la compañía pasaban por integrar Ultra-D en XBOX One, PlayStation 4 y la ya olvidada Wii U, además de implantarse en los videojuegos de 6 de las 8 mayores productoras de videojuegos. Más recientemente está la posibilidad de integrar Ultra-D en Unity (una de las plataformas de desarrollo de videojuegos multiplataforma más usada del mundo), y a modo de demostración el videojuego République se adaptó muy fácilmente, según los desarrolladores. Actualmente existen SDK para una variedad de plataformas como After Effects, Nuke, Unreal Engine, DirectX y OpenGL. Como el contenido generado en dichas plataformas ya tiene la información 3D necesaria el proceso es tan sencillo que puede tomar un solo día adaptar un producto para Ultra-D.

No nos olvidamos de la (aparente) falta de contenidos en 3D o con información de profundidad. Conseguir profundidad de una imagen 3D es bastante sencillo. Para los contenidos 2D el sistema hace una conversión en tiempo real, pero también ofrecen a través de su filial SeeCubic conversión previa para obtener mejores resultados o tener más control artístico. Extraer la información de profundidad de videojuegos es mucho más fácil, porque los procesadores gráficos tienen un modelo interno de la escena para mostrarlo en pantalla, la cuál se puede extraer en tiempo real para verla en el formato Ultra-D. Lo mismo pasa con el CGI y programas de autoría como Autodesk 3ds Max. Sin olvidar del creciente contenido con información de profundidad guardada (como muchos móviles con doble cámara o el portal WeShare3D que dispone ya de contenidos con los nuevos formatos de 3D con información de profundidad).

Y para las productoras de contenido solo necesitan un artista de conversión que simplemente ha de hacer ciertas anotaciones en el metraje 2D en fotogramas clave con las que posteriormente herramientas avanzadas generarán la información de profundidad para Ultra-D, un proceso muchísimo más simple y barato que las conversiones 3D del cine actual (las cuales, por otra parte, ya consiguen un 3D mucho mejor que el rodado nativamente con cámaras 3D), las cuales necesitan edición fotograma a fotograma para producir los excelentes resultados que están consiguiendo companías punteras en el sector como StereoD. Tampoco hay que olvidar que el mapa de profundidad de la imagen (el depth map se está extendiendo por todos los ámbitos incluso aunque no se muestre en pantallas 3D) apenas ocupa espacio, por lo que un archivo codificado con Ultra-D apenas ocupará más que la versión en 2D tradicional, y podrá seguir viéndose en 2D para los que no tengan pantalla Ultra-D, así que las plataformas de distribución de contenido casi no han de realizar cambios a la hora de transmitir contenido Ultra-D. Tampoco se han olvidado de las retransmisiones en vivo ofreciendo codificación en tiempo real mediante su software propietario seeCube Pro.

Para terminar hay que tener en cuenta el márketing que se le vaya a dar a esta tecnología, no es ningún secreto que mucha gente no quiere ni oír hablar del 3D. Por mucho que hagan siempre habrá gente que dirá que se marea, que no aporta nada, y muchos más excusas. Es evidente que para que Ultra-D triunfe no se debería vender como pantallas 3D, por mucho que dijeras que no marea, que lo puede ver incluso los que no ven el 3D actual, etcétera tienen interiorizado el rechazo.  Para nosotros el nombre ideal es Holográfico 3D, ya que está a medio camino entre una imagen 3D y un Holograma; puedes ver distintos ángulos de la imagen al moverte como en un holograma, pero la imagen está dentro de la pantalla como si fuera una ventana abierta al mundo y no tiene tantos ángulos de visualización como una pantalla holográfica. Consideramos que es crítico olvidarse del nombre 3D y anunciarlo como algo totalmente nuevo para que el público muestre interés (mucha gente al oír la palabra 3D no querrá ni mirarlas y si lo hacen dirán que el 3D está muerto -al menos para él-). Lo que sí sabemos es su plan maestro para que futuras generaciones de Ultra-D revolucionen -sin exagerar- el mundo de la imagen ¿Quieres saber a qué nos referimos? ¡Pues estate atento a la tercera parte de nuestro artículo! (en unos meses)

Si esta es la primera revolución no te pierdas la segunda: Red Hydrogen One, que revolucionará la producción de contenidos para pantalles holográficas, junto con The Looking Glass, que también traerá creadores de contenidos holográficos.

Bibliografía:

White paper: http://www.ultra-d.com/wp-content/uploads/sites/2/2014/06/Ultra-D-technology-white-paper_07062013.pdf
Entrevista a Stream TV Networks en el CES 2018: https://www.ivoox.com/ultra-d-tv-from-stream-tv-networks-at-audios-mp3_rf_23118196_1.html