Testes de projeção com lentes

Durante o primeiro semestre de 2019 começamos a desenvolver a segunda etapa da pesquisa: Um capacete de realidade aumentada onde serão reproduzidos os vídeos feitos na primeira etapa. Para isso, estão sendo necessárias pesquisas sobre projeção em domo, foi usado como principal fonte de pesquisa o blog do Paul Bourke, especialista em projeções esféricas.

Para criar uma projeção em domo são necessárias duas coisas: uma lente especial para projeções esféricas e a distorção virtual das imagens a serem reproduzidas. 

A lente usada em projeções em domo é uma lente olho de peixe, ela comumente é usada em planetários, porém esse tipo de lente possui um valor muito alto, o que a torna praticamente inacessível para o nosso contexto. As lentes de projetores possuem características diferentes das lentes fotográficas, a primeira é constituída para projetar a luz de trás para frente, enquanto a segunda é feita para receber a luz da frente para trás.

Por conta disso, para construir uma lente olho de peixe específica para projeção é necessário fazer uma combinação de algumas lentes: Uma lente 50mm fotográfica, que é responsável por converter o feixe de luz, e uma lente olho de peixe comum, que dispersa a luz em 180º. 

Durante as experimentações, foi descoberta a necessidade de uma terceira lente, para dar foco. Os projetos de olho de peixe para projeção que encontramos foram feitos para projeções de longa distância, neste caso nosso projeto do capacete demanda uma projeção de curta distância. Apenas a 50mm e a olho de peixe não são capazes de focar as imagens a curta distância, por isso foi necessário o uso de uma terceira lente: Usamos uma lente de lupa comum que diminui a distância focal do projetor para cerca de 30cm. Sendo assim, configurando as distâncias entre as lentes e entre o projetor, é possível regular a distância focal da projeção. Outra questão descoberta nos experimentos é que os parâmetros de distância entre as lentes difere de projetor para projetor e a quantidade de lumens que eles possuem. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Alguns problemas encontrados:

• Um dos principais problemas encontrados foi essa diferença de parâmetros entre projetores. Cada projetor pede distanciamentos diferentes, isso faz com que os suportes para as lentes ideal seja algo retrátil. Foi comprado um mini projetor para o projeto, porém ele só possui 600 lumens, isso permite uma projeção razoável, mas em uma  resolução muito baixa e um pouco mais escura. O projetor que melhor se adaptou foi o Benq, ele é feito para projeções em lugares claros.
• Outro problema bastante específico são as lentes que estamos usando, para os testes está sendo usada uma lente 50mm f1.8 e uma lente olho de peixe para celular. Como a lente olho de peixe para celular possui um diâmetro menor do que a lente olho de peixe para câmeras DSRLs, a propagação de luz é reduzida  e é preciso uma maior atenção no posicionamento em relação a 50mm. 
• Já a abertura da 50mm influência a imagem a ser projetada, as lentes f1.8 possuem uma abertura traseira menor, por conta disso a imagem passa por um corte considerável. A melhor lente para usar é a f1.4 pois como sua abertura traseira é maior, não há cortes nas imagens.

Conclusões dos experimentos:

• É possível adaptar a  construção das lentes para serem usadas com espelhos, isso diminui o tamanho total do objeto e possibilita o uso de ângulos na projeção. Ainda não chegamos nessa etapa.
• Como solução provisória, descobrimos que se juntarmos uma lente de ampliador fotográfico 50mm com uma lente conversora, é possível criar uma grande angular para projeção. Ela não projeta em 180º como a olho de peixe, porém o resultado se aproxima ao esperado. 
• Ao usar uma lente fotográfica para projeção, especificamente a 50mm, o a luz é rebatida de forma que a imagem projetada não fica centralizada, para resolver isso é necessário criar um ângulo entre o projetor e as lentes, aproximadamente de 30º (esse valor varia em relação ao projetor, a marca das lentes e a distância entre elas)
• Para além da construção da lente olho de peixe, foram usadas diversas lentes e combinações para descobrir como a luz pode ser propagada. Dessa forma, foi possível chegar a diversos resultados estéticos.

 

Estudos de forma do capacete

Estão sendo feitos os primeiros estudos de forma do capacete, foi decidida uma forma geral e estão sendo feitos modelos em papelão a fim de aprimorá-la. O capacete terá formato de mochila o que dá maior suporte e estabilidade em relação peso e configuração dos componentes. 

Primeiro foi feito um pequeno modelo em em folha de PVC com a intenção de visualizar a forma fisicamente e pensar configurações.

 

Após isso foi feito um modelo em escala com papelão. Esse modelo foi feito a mão livre. O modelo ficou muito curto, não alcançava as costas. Apesar disso, com ele foi possível chegar ao ângulo do projetor e a dimensionamento geral. O segundo modelo foi um aprimoramento do primeiro, agora nas dimensões corretas. A estrutura dele estava funcionando mas a forma estava muito rígida. 

 

Com a intenção de aprimorar a forma, foram usadas fotos dos modelos como referência para estudos vetorizados. Ainda assim, não estava conseguindo chegar a um formato que agradasse. A intenção é chegar em um resultado orgânico e ergonômico, por conta disso voltei a fazer modelos em papelão. Com isso, fiz novos estudos  com modelos em escala 1:6 e cheguei a uma forma um pouco mais próxima da procurada. Para fazer o molde em escala 1:1, usei o segundo modelo como base e fui fazendo as modificações a lápis na cartolina, obedecendo as dimensões estabelecidas e usando como referência o desenho e modelo da forma escolhida em escala 1:6.