ȘI CINEMATOGRAFICĂ I.L. CARAGIALE BUCUREȘTI [609822]

UNIVERSITATEA NAȚIONALĂ DE ARTĂ TEATRALĂ
ȘI CINEMATOGRAFICĂ “I.L. CARAGIALE” BUCUREȘTI
FACULTATEA DE FILM
SPECIALIZAREA: C.F.M. (Multimedia -Sunet, Montaj)

Tehnici ale realității virtuale

Profesor coordonator,
Conf.univ.dr. Marius Nedelcu

Absolvent: [anonimizat] 2017

Cuprins

INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 1
I. DEFINIȚIE , TERMINOLOGIE ȘI SCU RT ISTORIC ………………………….. ………………………….. ………………………… 3
II. TEHNICI ȘI TEHNOLOGII DE REDARE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 10
III. TEHNICI ȘI T EHNOLOGII DE GENERA RE ȘI CAPTARE ………………………….. ………………………….. ……………… 15
a. Generarea de conținut pentru realitatea virtuală ………………………….. ………………………….. …………… 15
b. Captarea de conținut pentru realitatea virtuală ………………………….. ………………………….. …………….. 15
c. Domenii de aplicabilitate a realității virtuale ………………………….. ………………………….. ………………… 17
IV. FILMUL DE TIP 360° ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 18
a. Montajul în filmele 360 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………….. 20
b. Comparația cu filmul stereoscopic (3D) ………………………….. ………………………….. ……………………….. 21
c. Problemele filmului 360 ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 22
V. HOLOGRAFIA ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 24
a. Descriere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 24
b. Concertele holografice ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 26
c. Potențialul tehnologiei în cinematografie ………………………….. ………………………….. ……………………… 28
VI. REALITATE AUGMENTATĂ (AR) ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 29
a. Descriere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 29
b. Tehnici și tehnologii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 29
c. Aplicații ale realității augmentate ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 31
d. Aplicațiile în domeniul cinematografiei ………………………….. ………………………….. ………………………… 31
VII. SUNETUL PENTRU REALITAT EA VIRTUALĂ ………………………….. ………………………….. ………………………….. 32
a. Localizarea și perceperea sunetului ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 32
b. Tehnici și tehnologii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 34
CONCLUZIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………….. 37
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 38

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-1-

Introducere

Istoria ne confirmă faptul că primele forme de viață cu gândire și rațiune, pe care astăzi
le numim oameni, trăiau în peșteri și în locuri întunecate. Absența luminii și instinctele de
supraviețuire au condus la o dezvoltare mai rapidă a simțului auditiv, în defavoarea celorlalte
simțuri. Acesta oferea primele informații despre cel mai îndepărtat pericol iminent. Aceasta
este o trăsătură pe care o moștenim și în zilele noastre. Drept dovadă ne stă faptul că suntem
mult mai sensibili la modificări de orice f el în spectrul sonor și orice stimul, fie vizual, tactil,
sau de orice altă natură , are un impact mai pregnant asupra noastră atunci când este însoțit de
unul auditiv.
Făcând trecerea în domeniul cinematografiei, ne stă drept dovadă faptul că încă de la
începuturile filmului ca artă, cineaștii au simțit imediat nevoia de a acompania imaginea cu
sunet, respectiv muzică într -o fază inițială și mai apoi sunet sincron. Aceste două medii aveau
un scop comun, respectiv introducerea spectatorului în poveste pri n combinarea lor. Primul
film din istoria cinematografului, și anume “Sosirea unui Tren în Gara La Ciotat”, realizat în
1895 de către Frații Lumiere, a avut, din punct de vedere al imaginii, efectul uimitor de a -i face
pe spectatori să se ridice de pe scau ne și să tragă o sperietură zdravănă, creând impresia că acel
tren urma să intre peste ei în sală. Acest film a ilustrat perfect cum publicul poate fi introdus în
povestea propusă de această nouă artă, chiar și folosind doar imaginea.
Problema care apare de -a lungul timpului este aceea că omul nu poate fi “păcălit” la
nesfârșit în acest mod, iar cineaștii sunt nevoiți să inoveze în diferite moduri pentru a putea
continua această practică a aducerii spectatorului în mijlocul acțiunii, fi e prin poveste, fie prin
mijloace tehnice, sau tehnici de filmare. Așa au apărut, pe parcursul istoriei filmului, din punct
de vedere tehnic: filmul sonor; filmul de lung -metraj; filmul color; sunetul surround;
cinemascopul, sisteme de tip Panavision, IMA X etc. Analizând dezvoltarea noii forme de artă
denumită film, privind în ansamblu, observăm cum din 1895 până în prezent, imaginea nu a
suferit foarte multe îmbunătățiri din punct de vedere tehnic, în afară de trecerea la color și de
fireasca creștere a c alității și implicit a dimensiunii ecranelor. Putem afirma aceasta deoarece

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-2-
sunetul sincron, care a debutat în film mult mai târziu, s -a dezvoltat mult mai repede, ajungând
într-un timp relativ scurt, să înconjoare spectatorul, de la kinetofon, la standard ele mono,
stereo, apoi Dolby Stereo, până la Dolby Surround, Atmos, Auro 3D etc.
De-a lungul timpului ni s -a confirmat faptul că, fără îndoială, istoria se repetă. Chiar
dacă invențiile marelui inventator Thomas -Alva Edison, denumite Kinetoscop, respectiv
Kinetofon, nu au supraviețuit probei timpului, fiind detronate pe parcurs de sistemele de
proiecție care sunt folosite și astăzi la scară largă, evoluția tehnologică uriașă a ultimelor
decenii, scoate la iveală utilitatea și superioritatea sistemelor gând ite de Edison. Comparând cu
tehnologiile din zilele noastre, aceste mecanisme ar corespunde cu sistemele de realitate
virtuală, respectiv sunet binaural despre care vom vorbi în această lucrare.

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-3-

I. Definiție, terminologie și scurt istoric

Termenul de „Realitate Virtuală” (VR) a fost pentru prima dată folosit în anii 1980.
Prima referire făcută la acest termen în dicționarul Oxford menționează: „Realitatea virtuală
nu este un computer. Vorbim despre o tehnologie care poartă „haine computeriza te” pentru
a sintetiza o realitate împărțită. ” 1 . În urma avansului tehnologic făcut în domeniu, centrul
național de cercetare al Statelor Unite ale Americii definește realitatea virtuală astfel:
„Sistemele VR simple includ jocuri video care produc imag ini tridimensionale și sunet
stereofonic, ce sunt controlare de un operator folosind un joystick sau o tastatură.
Sistemele VR mai sofisticate – precum acelea folosite pentru antrenamentul piloților,
sau pentru experiențe imersive – pot include HMD -uri 2 sau ecrane de proiecție de
dimensiuni mari pentru a reda imagini, sunet tridimensional și benzi de alergat pentru
a permite operatorilor interacțiunea cu mediul virtual. ” 3
O definiție modernă și actuală pentru reali tatea virtuală ar putea fi cea oferită de
Random House Dictionary :
„O simulare realistică și imersivă a unui mediu tridimensional, creată cu ajutorul unui
echipament software și hardware interactiv și experimentată sau controlată de
mișcarea corpului.” 4

1 Virtual reality is not a computer. We are speaking about a technology that uses computerized clothing to
synthesize a shared reality. (OED, 1989)

2 În traducere mot -a-mot „Ecran montat pe cap”

3 National Research Council, 1999: box 10.1 – Virtual reality and the built environmen t – Whyte, Jennifer –
2002 – Architectural Press – United Kingdom – pag. 2 -3

4 Random House Dictionary, © Random House, Inc. 2017

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-4-
Scurt Istoric

În ziua de azi devine tot mai greu să ne imaginăm cum ar decurge viața noastră fără
ajutorul tehnologiei și al computerelor. Există deja o multitudine de domenii și locuri de muncă
ce se bazează exclusiv pe existența acestora. Dezvoltarea rapidă a tehnologiei
microprocesoarelor din ultimele decenii, aduce pe piață din ce în ce mai multă tehnologie și
computere, tot mai performante și mai accesibile pentru toată lumea. Avem putere de procesare
din ce în ce mai mare și din ce în ce mai la îndemână, iar evoluția ultimilor ani ne ad uce asta
chiar în buzunarul nostru prin intermundiul telefoanelor inteligente cunoscute sub denumirea
de smartphone -uri.
Toate acestea au creat în jurul nostru posibilitatea de a simula diferite realități
augmentate, conținând o mulțime de lucruri pe car e nu am putea niciodată să le vedem sau să
experimentăm în viața reală. Așa a apărut dorința de a apropia și mai mult aceste realități de
utilizator, iar în loc de o imagine simplă pe ecran, cei pasionați doreau chiar să pășească în
această lume. Această d orință a adus ceea ce cunoaștem azi sub denumirea de Realitate
Virtuală, sau Virtual Reality(VR). Ideea de Realitate Virtuală a fost pentru prima oară
teoretizată de către Ivan Sutherland în anul 1965, care spunea “Trebuie să facem acea lume
virtuală de pe geam să arate real, să sune real, să se simtă real și să răspundă într -un mod
realistic acțiunilor utilizatorului.” 5 Cu toate acestea prima formă care se apropia de ce am
numi astăzi Virtual Reality, a fost simulatorul multi -senzorial, realizat între 1960-1962 al lui
Morton Heilig, denumit Sensorama (fig. 1) . Acesta era format dintr -un film color
preînregistrat, cu sunet stereofonic de tip binaural, însoțit de miros, vânt și vibrații. Aceasta a
fost prima încercare de a crea realitate virtuală. Chiar dacă avea toate funcțiile necesare creării
unui astfel de mediu, problema pe care o avea acest sistem era lipsa posibilității de interacțiune.
Astfel, în anul 1965 , Ivan Sutherland , a propus The Ultimate Display, un concept care
presupunea construirea unei lum i artificiale, care să includă grafică interactivă, tehnologie
haptică, sunet, miros și gust.

5 Mazuryk, T omasz, Gervautz, Michael – Virtual Reality History, Applications, Technology and Future –
Institute of Computer Graphics Vienna University of Technology, Austria

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-5-

Cu toate acestea, primul sistem complet de Realitate Virtuală a fost realizat de către
același Ivan Sutherland , în anul 1968 și purta numele de The Sword of Dam ocles 6 (fig. 2) .
Acesta consta într -un dispozitiv pe care îl regăsim și azi sub denumirea de HMD (head –
mounted display), cu funcție de urmărire a mișcărilor capului și vedere stereoscopică. Acesta
este considerat ca fiind primul HMD, sau în traducere mot -a-mot “ecran montat pe cap”.
fig. 1 – Afiș-reclamă pentru „Sensorama”, invenția lui
Morton Heilig (1961)

fig. 2 – „The Sword
of Damocles” – Ivan
Sutherland

6 Mazuryk, Tomasz, Gervautz, Michael – Virtual Reality History, Applications, Technology and Fut ure –
Institute of Computer Graphics Vienna University of Technology, Austria

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-6-
În 1975, Myron Krueger a creat sistemul VIDEOPLACE (fig. 3) , care capta siluetele
utilizatorilor cu ajutorul unor camere și le proiecta pe un ecran mare. Participanții puteau
interacționa unii cu alții sau cu obiecte, datorită tehnicilor de procesare a imaginii care le
determina poziția în spațiul 2D. 7
Thomas Furne ss a fost cel care a descoperit aplicabilitatea acestor tehnologii în
domeniul educației, iar în anul 1982 a creat simulatorul denumit VCASS (Visually Coupled
Airborne Systems Simulator) (fig. 4) . Acesta a fost dezvoltat în laboratoarele US Air Force
Armst rong Medical Research Laboratories și avea ca scop simularea avansată a aeronavelor
de luptă. Pilotul purta un HMD care augmenta zborul unui avion de luptă. 8
Cei de la NASA Ames au dezvoltat și ei un sistem de realitate virtuală în anul 1984, mai
precis u n HMD ce purta numele de VIVED (fig. 5) și era echipat cu un ecran stereoscopic
monocrom. Totuși primele dispozitive de VR disponibile publicului larg au fost create de
compania VPL și se numeau DataGlove (fig. 6) și Eyephone HMD (fig. 7) , lansate în anul
1985 , respectiv 1988 .
Acestea au fost urmate de sisteme precum BOOM (fig. 8) , create în 1989 de către Fake
Space Labs. BOOM folosea două monitoare de tip CRT montate într -o cutie pe care utilizatorul
o ținea în dreptul ochilor și un sistem de brațe care determina orientarea și poziția. În anul 1980,
la University of North Carolina, s-au condus diferite experimente în cadrul UNC Walkthrough
Project pentru a îmbunătăți calitatea HMD -urilor, a sistemelor de urmărire și a motoarelor
grafice.
În anul 1990, NASA Ames, a realizat un sistem de observare a curenților de aer, denumit
Virtual Wind Tunnel cu ajutorul tehnologiilor BOOM și DataGlove. În anul 1992 , ing.
Carolina Cruz -Neira , împreună cu Daniel J. Sandin , and Thomas A. DeFanti și firma
CAVE au decis că sistemele de realitate virtuală, pot lua și alte forme și nu că nu este
obligatoriu să folosească doar HMD -uri. Așa că sistemul denumit CAVE Automatic Virtual
Environment (fig. 9) , folosea o tehnică de proiectare a unor imagini stereoscopice pe p ereții

7 Mazuryk, Tomasz, Gervautz, Michael – Virtual Reality History, Applications, Technology and Future –
Institute of Computer Graphics Vienna University of Technology, Austria
8 idem

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-7-
unei încăperi. Acest sistem asigura o calitate superioară imaginii și un câmp vizual mai larg
comparativ cu sistemele tradiționale bazate pe HMD. 9
Un sistem cu care se experimentează și în ziua de azi, este denumit Augmented Reality
(AR). Sistemel e de Realitate Augmentată, au ca scop „ prezentarea unei lumi virtuale care să
îmbogățească lumea reală în loc să o înlocuiască” . Tehnologia folosită constă în HMD -uri
semi -transparente care combină obiecte tridimensionale generate, cu spații și obiecte rea le din
fața utilizatorului. Acestea au fost folosite pentru prima dată în paralel cu simulatorul VCASS,
pentru a oferi pilotului informații suplimentare despre zbor.
fig. 3 – Sistemul
VIDEOPLACE

fig. 4 – Sistemul VCASS

9 Cruz -Neira, Carolina; Sandin, Daniel J. ; DeFanti, Thomas A. – Surround -Screen Pro jection -Based Virtual
Reality: The Design and Implementation of the CAVE -; The University of Illinois at Chicago

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-8-
fig. 5 – Sistemul VIVED

fig. 6 – DataGlove

fig. 7 – HMD -ul Eyephone

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-9-
fig. 8 – Sistemul BOOM

fig. 9 – Camera CAVE Automatic
Virtual Environment

fig 9.1 – Camera CAVE
Automatic Virtual Environment

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-10-

II. Tehnici și tehnologii de redare

Pe parcursul istoriei realității virtuale, după cum putem observa, acest termen exprima
multiple modalități și tehnologii de simulare a realității virtuale cum ar fi: încăperi create
special cu acest scop cu ecrane sau proiectoare pe pereți (CAVE) , cu ochelar i de tip HMD, ori
scaune speciale care simulează mișcarea, diferite generatoare de mirosuri, sunete, lumini etc.
În zilele noastre termenul de VR este asociat în principal cu sistemele de tip HMD.
Pentru ca sistemul să funcționeze la adevăratul potențial, este nevoie de mai mult decât un
computer. Aceste elemente necesare pot fi clasificate ca dispozitive de intrare și de ieșire . Ca
dispozitiv de intrare , avem nevoie de o unitate computațională cu un microprocesor și o
componentă software cu sarcina de a a naliza și procesa, cât mai rapid elementele grafice și
informațiile de mișcare. Aceste informații de mișcare sunt generate la rândul lor de niște
senzori, precum giroscopul , accelerometrul, sau camere speciale de urmărire, iar opțional se
include și un dispozitiv de interacțiune cum ar fi un mouse giroscopic tridimensional cu
butoane, sau mânuși de tip „ Data Glove”. Rolul acestora este acela de a trimite către computer
date despre poziția utilizatorului în spațiu, respectiv a capului și a mâinilor, rotația acestora,
viteza de mișcare și direcția de mișcare, pentru a fi procesate și pentru a genera în consecință
grafica necesară care va fi afișată pe ecranul din ochelari. 10
Astfel ajungem la dispozitivele de ieșire, care au ca rol prezentarea mediului virtua l și sunt
formate, evident din display -ul montat pe cap care trimite imaginea către retină și o pereche
de difuzoare sub formă de căști audio sau boxe , după cum vom vorbi în partea de sunet a
acestei lucrări.
Majoritatea computerelor deținute de utilizatorii de rând, au o putere suficientă pentru
a putea procesa materiale VR în scopul redării acestora pe dispozitivele HMD. Mai mult de

10 Craig, Alan. B., Sherman, William R., Will, Jeffery D. – Developing Virtual Reality Applications – Morgan
Kauffmann Publishers – USA – 2009

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-11-
atât, puterea necesară pentru procesarea acestor materiale la o calitate dece ntă este disponibilă
chiar și pe telefoanele inteligente, deținute deja o mare parte din populație.
Imaginea de pe ecranul unui astfel de sistem este una de tip stereoscopic (fig.15) . Chiar
dacă există un singur ecran, pe el sunt afișate două imagini difer ite, respectiv câte una pentru
fiecare ochi. Acest fapt ajută creierul utilizatorului să reproducă mai ușor spațialitatea, să
perceapă mai bine profunzimea de câmp și distanțele și să proiecteze mai ușor și eficient
imaginea tridimensională redată de către dispozitiv.
Din punctul de vedere al elementului uman, dispozitivele de realitate virtuală au sarcina
de a „păcăli” simțurile omului în scopul imersării acestuia în mediul virtual. În funcție de
importanța acestora în cadrul procesului de imersare, Morto n Heilig precizează că în medie,
simțurile contribuie după cum urmează:
Vedere – 70%
Auz – 20%
Miros – 5%
Atingere – 4%
Gust – 1% 11
Acest lucru ne arată faptul că elementul vizual ne captează cel mai mult atenția și
contribuie cel mai mult la procesul de imersiune în mediul virtual. Bineînțeles că aceste cifre
sunt aproximative, iar procentele pot varia de la individ la individ. Un lucru foarte important
de menționat în ceea ce privește ochiul uman este faptul că unghiul acestuia de vizibilitate este
de aproximativ 180° și pe orizontală și pe verticală, doar că datorită sprâncenelor, obrajilor și
nasului, unghiul de vizibilitate este redus la 135°.12 Ca termen de comparație: dacă ne uităm la
un monitor cu diagonala de 54cm, acesta ne acoperă aproximativ 48 ° din raza vizuală.
Majoritatea HMD -urilor suportă unghiuri de vizualizare între 40° și 60°, dar există și cazuri
speciale care suportă până la 140°.

11 Heilig, M. L. El Cine del Futuro: The Cinema of the Future. Presence, Vol. 1, No. 3, pp. 279 -294 (1992)
12 https://en.wikipedia.org/wiki/Field_of_view

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-12-
Un factor determinant pentru calitatea imaginii este rezoluția , respectiv densitatea
pixelilor , mai ales ținând cont de distanța la care este situat ecranul față de ochi. Cu cât acestea
cele două sunt mai mari, cu atât imaginea este mai clară și se diminuează spațiul dintre pixeli
care este deseori observabil și deranjant. O altă caracteristică imp ortantă a ecranului de pe
HMD -uri este „refresh rate -ul” sau rata de reîmprospătare.
Acesta se referă la rata la care un display își actualizează buffer -ul și afișează datele pe care le
primește pe secundă. Evident este important ca acesta să fie cât mai mare pentru a nu deranja
ochiul prin crearea efectului de flicker și pentru a oferi o reproducere cât mai fluidă a mișcării.
Dacă ar fi să facem o paralelă cu ochiul uman, refresh rate -ul poate fi asociat cu rezoluția
temporală și cu defectul ochiului care permite vizionarea oricărui tip de ecran și anume
persistența retiniană.
Avantajele HMD -urilor față de celelalte sisteme de realitate virtuală sunt: imersiunea
vizuală totală prin izolarea privirii față de mediul real; accesibilitatea , respectiv faptul că nu
necesită un spațiu mare și dedicat special acestora; portabilitatea , respectiv posibilitatea de a
integra aproape în întregime echipamentele necesare de intrare și ieșire într -un singur dispozitiv
compact;
Chiar dacă sunt cele mai populare variante de explorare a realității virtuale, la fel ca
orice tehnologie, sistemele de realitate virtuală de tip HMD, pentru moment au anumite
dezavantaje și puncte slabe. Faptul că ecranul este atât de apropiat de globul ocular, poate fi în
același timp și un dezavan taj, deoarece, dispozitivul poate crea stări de amețeală și în urma
folosirii în exces, disconfort vizual și chiar probleme de vedere. Aceste probleme se datorează
și punctului focal fix. Printre probleme de actualitate se mai numără: densitatea redusă a
pixelilor, rezoluția insuficientă, unghiul redus de vizibilitate și greutatea dispozitivului.
Judecând după modul cum a avansat și cum avansează tehnologia în fiecare domeniu, putem
afirma liniștiți că la fel ca și în cazul computerelor și al telefoanelor m obile, toate aceste
probleme vor fi rezolvate în următorii ani. Sistemele populare de tip HMD din zilele noastre
sunt: HTC Vive (fig.10), Oculus Rift(fig.11), GearVR(fig.12), PlayStation VR(fig.13) și
platforma Google Cardboard(fig.14).

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-13-
Fig.10 – HTC Viv e Fig.11 – Oculus Rift

Fig.12 – GearVR Fig.13 – PlayStation VR

Fig.14 – Google Cardboard Fig.15 – Imaginea stereoscopi că
de pe ecranul unui HMD

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-14-

Sistemul CAVE

Cave automatic virtual environment (CAVE) este un sistem imersiv de realitate
virtuală, creat în anul 1992 , de către Carolina Cruz -Neira, Daniel J. Sandin și Thomas A.
DeFanti. Acesta bazat pe proiecția imaginilor pe pereții unui cub de dimensiunile unei camere
și sistem poate fi format din trei, patru, cinci sau șase pereți. Inițial sistemul a fost gândit să
funcționeze cu proiectoare în spatele cubului, dar în ultimul timp se experimentează cu
folosirea directă a ecranelor. În ambele cazuri, datorită apropierii utilizatorului față de imagine,
este necesar ca rezoluția și densitatea pixelilor să aibă o valoare cât se poate de ridicată pentru
a nu altera procesul de imersiune. Imaginea este de tip stereoscopic, în consecință, utilizatorul
este obligat să poarte ochelari polarizați, astfel putând observa obiectele ca și cum ar pluti în
fața ochilor acestuia și având posibilitatea să se în vârtă în jurul acestora. Procesul de detectare
a mișcării este realizat cu ajutorul unor senzori asemănători cu cei din HMD -uri, care sunt
atașați ochelarilor stereoscopici și al camerelor cu senzori de tip infraroșu, dar la început se
foloseau senzori ele ctromagnetici. 13

13 Carolina Cruz -Neira, Daniel J. Sandin, Thomas A. DeFanti – Surround -Screen Projection -Based Virtual
Reality: The Design and Implementation of the CAVE – The University of Illinois at Chicago – 1993

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-15-

III. Tehnici și tehnologii de
generare și captare

Pentru a avea un conținut care să poată fi redat pe sistemele de realitate virtuală, este
nevoie ca acesta să fie generat sau captat. După cum am menționat, mediul VR este generat de
către computer dar nu de unul singur ci cu ajutorul omului căruia îi revi ne sarcina de a crea și
dezvolta conținutul de la stadiul de idee sau concept, până în faza de produs final livrabil. Acest
proces se poate realiza în două moduri: prin generare de imagini, obiecte și spații
tridimensionale cu ajutorul software -urilor dedi cate, sau prin captarea acestora din lumea reală
cu ajutorul unor camere speciale.
a. Generarea de conținut pentru realitatea virtuală
Tehnologia necesară generării de conținut nu reprezintă un impediment pentru acest
proces, deoarece este identică cu cea fol osită pentru dezvoltarea de jocuri video. Se pot folosi
suite software de modelare, texturare și animație tridimensională precum Maya sau Cinema4D
în conjuncție cu SDK -uri (kit -uri pentru dezvoltare de software) precum Win32 pe Windows
sau Java pe Android și engine -uri de jocuri video, precum Unity3D sau Unreal Engine, pentru
programarea interacțiunii și compilarea pachetului. 14
b. Captarea de conținut pentru realitatea virtuală
Chiar dacă realitatea virtuală este generată de un computer, nu trebuie să uităm c ă cea
mai veridică formă de realitate este totuși cea înconjurătoare. Astfel s -a născut ideea de a capta
imagini din mediul înconjurător pentru a fi manipulate și transpuse pe urmă în mediul virtual.
Probabil vă întrebați de ce atâta bătaie de cap, dacă or icum fiecare din noi poate experimenta
realitatea înconjurătoare pe propria piele. Răspunsul este simplu: chiar dacă deja experimentăm
realul, nu putem fi totdeauna în toate locurile în care ne -am dori să fim, la toate evenimentele
la care ne -am dori să fi m sau chiar cu oamenii cu care ne -am dori să fim.

14 Parisi ,Tony – Learning Virtual Reality – 2015 – O’Reilly Media, Inc – United States of America

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-16-
Chiar mai mult de atât, în acest mod putem pătrunde în zona de realitate augmentată și să
manipulăm mediul real în nenumărate moduri și cu diferite scopuri. 15
Tehnicile de înregistrare a unei astfel de material constă în principal în folosirea
camerelor cu unghi de vizibilitate de 360°. Acest lucru este posibil prin folosirea unor instalații
care conțin mai multe camere de filmat sau chiar una singură care funcționează prin combinarea
mai multor senzori video în plan tridimensional și folosirea obiectivelor cu unghi cât mai larg.
Materialul obținut este mai apoi combinat și pus cap la cap sub formă digitală sferică printr -un
procedeu numit stitching16, care poate fi realizat, fie de camera de filmat, fie c u ajutorul unui
software specializat. Printre sistemele și camerele specializate de captare 360° se numără:
Nokia OZO(fig.16); GoPro Omni(fig.17); Facebook Surround 360(fig.18); Samsung
Gear360(fig.19) etc.

Fig.16 – Nokia OZO Fig.17 – GoPro Omni

Fig. 18 – Facebook Surround 360 Fig.19 – Samsung Gear360

15 Parisi ,Tony – Learning Virtual Reality – 2015 – O’Reilly Media, Inc – United States of America
16 „brodare” în traducere mot -a-mot

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-17-
c. Domenii de aplicabilitate a realității virtuale
Numeroase domenii de activitate profită de beneficiile oferite de sistemele de realitate
virtuală și sunt folosite atât în scopul dezvoltării și al învățării, cât și în scopul relaxării și
distracției. Aceste beneficii și posibilități vor evolua și se vor înmulți odată cu avansul
tehnologic, accesibilitatea și disponibil itatea la scară largă a sistemelor de VR. Printre acestea
se numără:
– Cinematografie : Acest domeniu se combină cu realitatea virtuală de cele mai multe
ori sub forma așa -numitor filme 360, despre care vom vorbi în alt capitol al acestei
lucrări .
– Arhitectură : În acest domeniu, realitatea virtuală este folosită atât pentru studierea
structurilor de rezistență și a proiectelor de clădiri în plan tridimensional, cât și pe
segmentul comercial, pentru a expune clienților proiectele înainte ca acestea să fie
constr uite.
– Medicină : Deja există numeroase universități care își pregătesc studenții prin
intermediul simulatoarelor de operații medicale complexe prin sisteme de realitate
virtuală fără a pune în pericol viața pacienților.
– Jocuri Video : Momentan acest domeniu este cel mai abordat în contextul realității
virtuale, datorită posibilității uriașe de imersiune și a mijloacelor tehnice pe care
companiile producătoare de jocuri oricum le dețin oricum și care le facilitează
transpunerea pentru mediul VR.
– Educație : Platformele de realitate virtuală fac educația un domeniu mult mai ușor
de abordat, făcând posibilă învățarea într -un mod interactiv și palpitant pentru tineri
și nu numai.
– Turism : În zilele noastre, prin intermediul realității virtuale, este posibilă
explora rea unui număr mare de atracții turistice din toată lumea prin intermediul
panoramelor 360 oferite de servicii precum Google Maps.

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-18-
IV. Filmul de tip 360°

„Filmul 360 , cunoscut și sub denumirea de film imersiv sau film sferic, este un tip
de înregistrare video care presupune captarea simultan a tuturor perspectivelor prezente
în planul tridimensional , cu ajutorul unei camere omnidirecționale sau a unui ansamblu
format din astfel de camere, iar în timpul redării, spectatorul deț ine controlul asupra
direcției de privire.”17 (fig.20)
Fig.20 – Fotogramă 2D din filmul “Hard World for Small Things” înaintea procesului de
stitching
„Experiențele VR, cum sunt adesea numite, pot fi ficționale, jurnalistice,
narative sau cu final deschis. Pot arăta precum filmele de buget mic, jocurile video de
buget mare sau o operă artistică experimentală fără vreun precedent evident. Unele
sunt numite VR cinematic sau storytelling VR, pentru a fi distinse de aplicațiile mai
practice.” 18

17 https://en.wikipedia.org/wiki/360 -degree_video
18 http://www.newyorker.com/magazine/2016/04/25/making -movies -with-virtual -reality

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-19-
La momentul reda ctării acestei lucrări, filmul de tip 360 este un subiect destul de
controversat în industria cinematografică, principalul motiv fiind acela că VR -ul este o
tehnologie nouă, mai ales dacă este să comparăm cu cinema -ul, iar la fel ca în orice domeniu,
un nu măr de oameni nesusceptibili la schimbare, nu sunt deschiși și refuză să observe
beneficiile acestei noi tehnologii. Drept dovadă ne stau marile invenții, cum ar fi,
radiodifuziunea, televiziunea și dacă stăm să ne gândim, chiar și cinematografia la începu turile
ei, care a născut controverse în comparația cu arta teatrului. Un alt motiv ar fi faptul că limbajul
cinematografic nu se mai aplică la fel și suferă modificări în unele situații din lipsa unui cadru
efectiv și în consecință a încadraturilor. Aceste a, în cazul filmului 360 sunt realizate direct de
către spectator, iar astfel dispare și cel de al patrulea zid, deoarece, dacă un actor interacționează
cu aparatul de filmat, tot ce face acesta este să interacționeze de fapt cu personajul
spectatorului. 19
Un lucru foarte interesant de menționat aici este o părere a unui creator de conținut VR
din cadrul Oculus Story Studio pe nume Saschka Unseld , care a lucrat timp de 6 ani pentru
compania Pixar. Acesta spune că preferă experiențele VR în care personajele sunt conștiente
de existența spectatorului deoarece în caz contrar ar deveni o experiență artificială dată de
crearea celui de al patrulea zid fără ca acesta să existe de fapt. Tot el atrage atenția asupra
faptului că „Devine tot mai clar faptul că lucruri le amuzante dintr -un film nu sunt neapărat
amuzante și într -un mediu imersiv: Dacă Charlie Chaplin cade în nas, poți râde de el, dar
dacă cineva cade în fața ta, nu mai poți face același lucru și te simți îngrijorat.” 20 Aici poate
interveni întrebarea: „ Dar dacă spectatorul nu se uită în direcția în care trebuie? ” În acest caz,
regizorul trebuie să dea dovadă de ingeniozitate și creativitate pentru a conduce spectatorul să
privească în direcția dorită de acesta, cu ajutorul diferitelor elemente vizuale sa u sonore,
deoarece, spre deosebire de filmul convențional, în acest format, regizorul pune la dispoziție
un întreg spațiu, în interioru l căruia poate să construiască. Din punctul de vedere al
spectatorului, acesta poate fi un avantaj, pentru simplul fapt c ă nu mai este obligat să privească
un singur chenar într -un singur mod ales de creator ci poate experimenta un întreg spațiu, care
dacă este construit bine are o putere mult mai mare de a transmite o stare, o idee sau un concept
dramaturgic.

19 http://www.newyorker.com/magazine/2016/04/25/making -movies -with-virtual -reality
20 Saschka Uns eld – idem

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-20-
O altă partic ularitate a filmului 360 în comparație cu cinema -ul convențional este faptul
că orice mișcare de aparat trebuie să fie executată lent, deoarece poate produce confuzie,
disconfort și chiar stări de amețeală sau dureri de cap. Chiar dacă mulți sunt sceptici și le vine
greu să creadă, compoziția în cadru se aplică și în cazul filmelor de realitate virtuală, doar că
neexistând un cadru, compoziția trebuie să fie gândită în așa fel încât să arate bine din toate
direcțiile, la fel cum și în cazul filmului convenț ional, camera de filmat nu este doar pusă într –
un loc la întâmplare. Pentru plasarea camerei omnidirecționale sau al ansamblului de camere
se fac diverse teste și repetiții pentru a determina care este cel mai firesc punct care susține
veridic dramaturgia filmului.

a. Montajul în filmele 360
Atunci când vorbim despre filmele 360, cu siguranță nu montajul este primul lucru care
ne vine în minte, pentru simplul fapt că perspectiva subiectivă care cuprinde toate cele trei
coordonate spațiale, nu ne prea oferă p osibilități sau motive să intervenim prin tăieturi de
montaj. Din punctul de vedere al montajului, am putea asocia filmul 360 cu planul -secvență ,
care prin definiție reprezintă o secvență formată dintr -un singur cadru unde încadraturile se fac
prin mișcări de aparat și în care nu se intervine cu tăieturi, deoarece tipul de montaj folosit se
numește montaj în cadru. Prin comparație, în cazul filmului 360, încadraturile sunt practic
făcute de către spectator, deci putem vorbi tot de o formă de montaj în cadru în care nu se
intervine prin tăietură.
Cu toate acestea într -o mare parte din filmele 360 există o formă de montaj prin tăietură
care se folosește în momentul în care se schimbă întregul spațiu și urmează să fie descris alt
mediu sau alt timp. Dar chiar ș i în acest caz, tăietura nu este una normală, ea se realizează de
cele mai mult ori prin anșenarea21 imaginii în negru, efect cunoscut și sub numele de fade to
black sau dip to black , caz în care poate fi asociată cu închiderea ochilor sau cu clipitul și
poate fi aplicată fără să deranjeze. Chiar dacă s -a constatat că este mai deranjant pentru
spectator, în situațiile în care este cerut dramaturgic, se poate recurge și la anșeneul între două

21 anșenéu s.n. Efect cinematografic constând din înlocuirea gradată a unei imagini cu alta, prin suprapunerea lor
temporară; înlănțuire. (< fr. enchaîné) (dexonline.ro)

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-21-
cadre, cunsocut și sub numele de dissolve sau cross dissolve și chi ar la tăietura și lipirea directă
a două secvențe.
Motivul pentru care acestea două tind să incomodeze spectatorul, se datorează naturii
subiective a filmului 360, natură care nu permite schimbarea bruscă sau dizolvarea între
cadre , deoarece acestea consti tuie un gen de tranziții pe care omul nu le experimentează în
viața reală, decât, probabil în cazul consumului de alcool sau substanțe ilegale. Bineînțeles că
adesea, acesta poate fi chiar efectul dorit, iar dacă este susținut dramaturgic, efectul poate fi
folosit cu mare încredere. Singura problemă ar fi că în această situație, ele constituie mai
degrabă cazuri speciale, ceea ce nu ne permite catalogarea acestora drept procedee de montaj
ci mai degrabă efecte vizuale .
La fel ca în montajul convențional, o tăietură poate să indice o modificare a coordonatei
spațiale, sau a coordonatei temporale, cunoscută și sub denumirea de elipsă temporală
sesizabilă. În cadrul filmelor de sinteză, realizate cu ajutorul modelării și animației
tridimensionale, putem aminti un procedeu mai ciudat de schimbare a coordonatei spațio –
temporale, realizat prin modificarea și transformarea elementelor din decor cu scopul indicării
acestei tranziții, caz în care este loc de interpretare în ceea ce privește catalogarea acestuia drept
proce deu de montaj sau efect vizual.
b. Comparația cu filmul stereoscopic (3D)
Mulți se vor pripi că compare cele două tehnologii, respectiv realitatea virtuală și
tehnologia de proiecție stereoscopică, denumită generic film 3D. Trebuie să menționăm faptul
că cele două nu au foarte multe lucruri în comun, iar cea din urmă a fost sortită eșecului încă
din faza de idee. Putem afirma acest fapt deoarece diferența față de filmul convențional 2D nu
era una foarte mare, iar pentru mulți era chiar insesizabilă. Imag inile păreau într -adevăr că ies
din ecran, dar tot acest efect dispărea în momentul în care obiectul sau personajul atingea și
depășea marginile ecranului, indicând de fapt lipsa spațialității și doar existența unei iluzii
optice. Singurele materiale care reușeau să impresioneze într -o oarecare măsura erau cele create
special pentru stereoscopie, respectiv niște filmulețe scurte în care se apropiau niște obiecte de
punctul maxim al încadraturii pentru a crea o vagă impresie de spațialitate pe axa Z, dar car e
își pierdeau credibilitatea în momentul în care depășeau această limită. Tehnologia în
continuare nu oferea libertate de mișcare sau interacțiune, erai obligat să privești tot același

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-22-
cadru ales de creator și bineînțeles că și aceasta crea disconfort în urma purtării îndelungate. O
altă problemă era captarea materialului stereoscopic care impunea folosirea unor echipamente
costisitoare și incomode, care nu justificau îndeajuns avantajul oferit. Tehnologia este acum
folosită în filmele în care predomină ef ectele vizuale și modelele 3D realizate în post producție,
deoarece acestea nu implică eforturi suplimentare în scopul realizării de imagini stereoscopice.
c. Problemele filmului 360
Cu toate cele menționate, nu trebuie să uităm că realitatea virtuală este în că un mediu
nou, iar majoritatea creatorilor de filme VR admit că încă sunt în proces de învățare și
descoperire al limbajului filmic necesar acestui nou mediu. Anthony Batt, creatorul platformei
de realitate virtuală WeVR precizează faptul că „Realitatea virtuală nu reprezintă un mod nou
de a vedea filme, sau o platformă nouă pentru jocurile vide. Este un întreg nou mediu. Totuși
cât de des apar medii noi?” . 22 Am putea menționa noutatea realității virtuale ca fiind una
dintre problemele momentului pentru filmul 360 din punct de vedere al limbajului filmic și al
tehnicilor necesare imersării și convingerii spectatorului. Un alt impediment pe care îl are
filmul 36 0 în relația cu spectatorul este un soi de problemă biologică , repsectiv faptul că
folosirea unui HMD pe o perioadă îndelungată provoacă disconfort pentru ochi, stări de
amețeală , ceea ce a determinat, în urma unor studii că lungimea maximă a unui film de realitate
virtuală nu trebuie să depășească 30 de minute . Desigur că există și oameni al căror organism
nu tolerează HMD -urile nici măcar aceste 30 de minute în funcție de vârstă și condiție
medicală , ajungând până la cei care nu pot suporta aproape deloc. Este prematur să dăm vina
pe un defect biologic sau tehnic, cea mai plauzibilă variantă fiind mai degrabă o necorelare
între cele două, lucru cu care se mai poate experimenta. Cea mai mare problemă din punct de
vedere tehnic este cea a rezoluției și a densității pixelilor , care afectează credibilitatea
imaginii privite de către spectator și poate fi chiar și unul din motivele pentru care creierul nu
poate tolera realitatea virtuală pe o perioadă îndelungată.

22 “Let me put it this way,” he said. “It’s not a new way to watch movies, or a new gaming platform. It’s a new
medium. How often do new mediums come along?” – Anthony Batt
http://www.newyorker.com/magazine/2016/04/25/making -movies -with-virtual -reality

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-23-
Momentan tehnologia ne permite redarea fotogram elor în rezoluție FullHD sau 4K, dar
care sunt apoi supuse procesului de stiching, reducând calitatea și claritatea imaginii, deoarece
acea fotogramă se mărește substanțial creând practic un zoom în imagine.
Toate aceste probleme pot fi puse pe seama imatu rității tehnologiilor de realitate
virtuală, care au foarte mari șanse să se dezvolte și să se îmbunătățească în sensul depășirii
acestor impedimente, la fel cum au dovedit majoritatea tehnologiilor de -a lungul evoluției
omului. Se poate experimenta foarte mult cu tipuri de ecrane, cu rezoluții și distanțe diferite
față de ochi. Există deja prototipuri precum Avegant Glyph(fig.21) care sunt capabile să
proiecteze direct imaginea pe retină, rezolvând o parte din probleme, dar cel mai probabil
creând altele.
O altă problemă a filmului 360 ar fi aceea a faptului că spectatorul nu poate controla
poziția în interiorul mediului, decât dacă deja sunt înregistrate mișcări de aparat. Dar aceasta
ar putea fi și natura filmului 360 care să îl apropie de filmul convenț ional.
Numărul tot mai mare de cinematografe VR în toată lumea atestă nevoia publicului,
importanța, seriozitatea și stabilitatea acestui nou mediu în domeniul cinematografiei.

Fig.21 – Info grafic oferit de compania Avegant pentru HMD -ul Glyph

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-24-

V. Holografia

a. Descriere
„Holografia reprezintă știința și practica realizării de holograme. O hologramă
este o înregistrare fotografică a unui câmp de lumină, mai mult decât o imagine formată
într-o lentilă și este folosită pentru a afișa o imagine tridimens ională întreagă a
obiectului „holografiat”, care poate fi văzut fără ajutorul unor ochelari speciali sau
alte elemente optice intermediare. Holograma în sine nu este o imagine și este de obicei
neinteligibilă sub lumină ambientală difuză. Este o encodare a câmpului de lumină sub
formă de tipar de interferență cu variații aleatorii în opacitate, densitate sau profil
suprafață al mediului fotografic. În momentul în care este luminat corect, tiparul de
interferență refractă lumina pentru reproducerea câmpului original de lumină, iar
obiectele care erau în acesta, par să fie încă acolo, expunând replici vizuale de
adâncime precum paralaxa și perspectiva care se schimbă în mod realistic în funcție
de poziția relativă a privitorului”23

Primele forme de artă hologr afică au fost create de bine -cunoscutul artist suprarealist
Salvador Dali și expuse în anul 1968 la Cranbrook Academy of Art di n statul American
Michigan (fig.22). Prima formă de film holografic îi aparține însă lui Dr. Alex Jacobson și a
fost realizat în a nul 1969. Acesta prezenta un acvariu cu pești tropicali și a fost captat cu
ajutorul unui laser special care emitea lumină la o rată de 35 de miliarde de ori pe secundă,

23 „Holography is the science and practice of making holograms. Typically, a hologram is a photographic
recording of a light field, rather than of an image formed by a lens, and it is used to display a fully three –
dimensional image of the holographed subject, which is seen without the aid of special glasses or other
intermediate optics. The hologram itself is not an image and it is usually unintelligible when viewed under diffuse
ambient light. It is an encoding of the light field as an interference pattern of seemingly random variations in the
opacity, density, or surface profile of the photographic medium. When suitably lit, the interference pattern
diffracts the light into a reproduction of the original light field and the objects that were in it appear to st ill be
there, exhibiting visual depth cues such as parallax and perspective that change realistically with any change in
the relative position of the observer .” – https://en.wikipedia.org/wiki/Holography

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-25-
fiecare cu o putere cuprinsă între 25000 și 50000 de wați, pentru a putea capta imagin i cât mai
clare și o mișcare cât mai fluidă. 24
Cu toate acestea, după 8 luni de muncă și câteva mii de dolari cheltuiți pe echipament, Jacobson
a creat 30 de secunde de film holografic, care putea fi privit de către un singur om printr -un
vizor cu apertura de 70mm(fig.23). 25
Fig. 22 – Holograma
lui Alice Cooper, creată
de către Salvador Dali

Fig. 23 – Două
fotograme din filmul
lui Jacobson cu
acvariul de pești.
(Partea întunecată din
dreapta nu apare în
forma finală a
filmului)

24 „Part Seven: Holographic Cinema: A New World – Expanded Cinema – Gene Youngblood ” pg. 404
25 Idem pg. 405

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-26-
b. Concertele holografice
Momentan pentru majoritatea dintre noi, holografia, respectiv hologramele sunt doar
niște lucruri desprinse din filmele science -fiction. Spun momentan, deoarece tehnologia ne -a
obișnuit deja cu ritmul ei avansat de dezvoltare, iar pentru mulți ar putea fi o noutate faptul că,
sub o formă sau alta, acestea sunt folosite de câțiva ani în contextul concertelor holografice.
Iată câteva exemple:
 Cu ajutorul unui sistem complex de generare și proiecție a hologramelor, se realizează
concerte care au ca protagoniști artiști care au trecut în neființă(fig.24) sau care țin
aceeași reprezentație în alt loc de pe glob simultan(fig.25), sau chiar artiști virtuali,
generați care nu există ca persoană fizică în viața reală(fig26).

Fig-24 – Concert holografic
Michael Jackson din anul
2014, la 5 ani după ce
acesta a trecut în neființă.
Pregătirile au ținut jumătate
de an și au avut ca rezultat
dezvoltarea unei noi
tehnologii de proiecție
holografică.26

26 http://www.billboard.com/articles/events/bbma -2014/6092040/michael -jackson -hologram -billboard -music –
awards

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-27-
Fig.25 – Mariah Carey
a ținut un concert în 5
orașe simu ltan, în
cadrul unui proiect
realizat de Deutsche
Telekom. Concertul a
fost privit de către
12000 de oameni și a
implicat o organizare
extrem de serioasă.27

Fig. 26 – Hatsune Miku este o artistă virtuală japoneză de succes. Aceasta ține concerte sub
form ă de proiecție holografică animată, iar vocea ei este creată de software -ul de sintetizare
Yamaha Vocaloid. Trebuie reamintit faptul că aceasta nu este o persoană și nu există în viața
reală.

27 http://www.th edrum.com/news/2011/11/18/mariah -carey -hologram -performs -simultaneously -five-cities –
deutsche -telekom -campaign

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-28-
c. Potențialul tehnologiei în cinematografie
Urmând exemplul mențio nat mai sus, respectiv cel al concertelor susținute de
holograme, am putea face un exercițiu de imaginație în ceea ce privește aplicabilitatea și
traducerea acestui procedeu în cealaltă artă a spectacolului: cinematografia.
Potențialul artistic este unul imens și limitat doar de imaginația creatorilor. În funcție
de subiectul și tema filmului se pot plasa elemente vizuale în jurul spectatorului, precum
figurație, elemente de scenografie, animale etc, garantând o imersiune cât se poate de completă
mai ales că din punct de vedere tehnic, această tehnologie va putea fi implementată cu o
oarecare ușurință în sălile din cinematografe, datorită condițiilor favorabile deja existente în
cadrul acestora. Principial, acest proces impune doar adăugarea noilor proiect oare și
echipamente speciale, fără să existe probleme de lumină ambientală, restructurare a sălii sau
orice modificări substanțiale. Bineînțeles că la rădăcină, în momentul în care tehnologia va fi
pregătită, procesul va fi unul complex care va necesita o serie de calcule și analize, dar indicele
de fezabilitate este unul destul de ridicat în comparație cu un cinematograf bazat pe HMD -uri
de exemplu, care implică un alt tip de sală și de tehnică.
Problema interesantă care apare în acest context este aceea a încadrării acestei noi forme
de artă, deoarece dacă am vedea actorul sub formă tridimensională, interpretând în fața noastră,
împreună cu elemente de decor, figurație etc. am putea vorbi despre o oarecare formă de
teatralitate. Rezumând această idee sub f ormă de întrebare, problema se pune astfel: „Este film?
Teatru? Sau amândouă?” Cel mai probabil răspunsul îl vom afla în timp, de îndată ce tehnologia
va ajunge la nivelul de maturitate necesar, astfel încât care să poată fi accesibilă și aplicată la
scară largă. Astfel am putea categorisi holografia în cinema drept o experiență multimedia
imersivă și un mediu digital hibrid .
Poate părea ciudat, dar ideea de cinematografie holografică a fost documentată încă
din anii 1970 de către Gene Youngblood în carte a sa, Expanded Cinema, partea a 7a. Acesta
amintea de un tip de teatru de păpuși japonez în care actorii dansau sub scenă, iar imaginea
acestora era proiectată holografic deasupra. Viziunea acestuia era aceea că în jurul anului
2000, cinematograful și tele viziunea vor fi holografice, fapt care încă nu s -a îndeplinit, dar
dezvoltarea realității virtuale ar putea să ajute și acest lucru.

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-29-

VI. Realitate Augmentată (AR)
a. Descriere
Nu am putea trata subiectul holografiei, respectiv al hologramelor fără să amintim de
realitatea augmentată28. Cu toate acestea, cele două nu pot fi categorisite și tratate ca un subiect
comun, deoarece după cum am menționat anterior, prin definiția holografiei, ni se indică faptul
că ceea ce numim holograme trebuie să fie observabile cu oc hiul liber, fără ajutorul altor
aparaturi sau dispozitive. În acest caz putem defini realitatea augmentată astfel:
Realitatea augmentată(AR) reprezintă o modalitate de privire a realității fizice, ale
cărei elemente sunt augmentate în timp real de către un computer care generează , în acest
scop, date senzoriale vizuale sau auditive. 29
În termeni simplificați: privind printr -un dispozitiv, realitatea augmentată ne permite să
vedem elemente virtuale suprapuse peste mediul real.
b. Tehnici și tehnologii
Tehnicile și tehnologiile folosite în cadrul acestui proces sunt în mare măsură aceleași pe care
le întâlnim și în cazul realității virtuale, pe scurt: dispozitive de intrare sub formă de senzori și
dispozitiv de control(generic: telecomandă), dispozitive de ieșire: ecran, respectiv căști sau
difuzoare. Singurul element adițional în cazul dispozitivelor de AR este camera sau senzorul
foto care permite captarea și analizarea realității fizice. Toate aceste elemente sunt unite de
obicei tot sub aceeași formă de tip dispozitiv HMD, care afișează imaginea rezultată în urma
combinării elementelor ce aparțin de lumea reală, cu elementele virtuale, augmentate.30 Un
astfel de HMD cu potențial uriaș se numește HoloLens(fig.27) și este produs de către compania
Microsof t.

28 AUGMENTAT , ~ă a [At: DA ms / P: aug – / Pl: ~ați, -e / E: augmenta] 1 (Ltm; frm) Mărit2. 2 Sporit prin
adăugarea unor elemente noi. – https://dex online.ro/definitie/augmentat
29 Reinterpretare – https://en.wikipedia.org/wiki/Augmented_reality
30 Craig, Alan. B., Sherman, William R., Will, Jeffery D. – Developing Virtual Reality Applications – Morgan
Kauffmann Publishers – USA – 2009

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-30-
La fel ca în cazul realității virtuale, regăsim aceleași dispozitive de intrare și ieșire pe
majoritatea smartphone -urilor fabricate în prezent, fapt care aduce o formă rudimentară de
realitate augmentată (în funcție de performanțele dispozitivului), ac cesibilă pentru persoanele
de rând și mai ales pentru creatorii de conținut.
În ultimul timp, tot mai multe firme producătoare de smartphone -uri își îndreaptă
eforturile în această direcție a realității virtuale și augmentate. Un exemplu bun ar fi compani a
Asus care a început deja procesul de producție al unui model dedicat special acestui scop, dotat
cu un procesor și un accelerator grafic puternic, care poartă numele de Asus Zenfone AR (fig,28).
Pe partea de software, momentan, cea mai populară aplicație de AR este dezvoltată de
compania Google și se numește Tango (ex. Project Tango).
Fig.27 –
Microsoft
HoloLens
folosit pentru
proiectarea
unui produs
(abstractizare)

Fig.28 – Asus
Zenfone AR,
folosit pentru
design interior.

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-31-
c. Aplicații ale realității au gmentate
Faptul că realitatea augmentată ne permite să privim și lumea fizică și să suprapunem
orice elemente, face din aceasta o tehnologie cu aplicabilitate limitată doar de imaginație. O
mică parte dintre domeniile care se folosesc în prezent, cu succes , de AR sunt:
 Arhitectură – Realitatea augmentată poate ajuta la suprapunerea proiectului final peste
cel în construcție sau peste terenul în care va avea loc construcția, la vizualizarea
structurii de rezistență, a structurilor subterane, a cablurilor și țevilor. Cel mai popular
produs pentru acest domeniu se numește DAQRI Smart Helmet, și este o caschetă de
AR cu sistem de operare Android, sistem de operare regăsit de asemenea în majoritatea
smartphone -urilor din zilele noastre. 31
 Comerț – Cu ajutorul AR se pot afișa previzualizări ale unui produs fără a mai deschide
cutia, pot afișa mai multe detalii despre acesta și prețul. Un exemplu notabil este dat de
firma L'Oreal care a creat în anul 2014 o aplicație numită Make -up Genius, care permite
utilizatorilor să încerce diferite stilur i de machiaj înainte să le aplice.32
Medicină – Încă din anul 2005 în acest domeniu se folosește un dispozitiv care procesează și
proiectează o imagine a vaselor sanguine pe piele. De asemenea, dispozitive de AR sunt
folosite pentru a afișa chirurgului date despre starea pacientului în stilul căștilor de aviație.
d. Aplicațiile în domeniul cinematografiei
Realit atea virtuală ar putea acoperi pentru moment golurile și neajunsurile holografiei.
Tehnologia permite chiar și în momentul de față vizualizarea unor holograme în spațiul
înconjurător, singura diferență, după cum am menționat, ar fi necesitatea folosirii di spozitivului
special, fie că e HMD sau smartphone. Problema care se pune în acest caz este alegerea între
VR și AR, deoarece dacă intră în discuție implementarea HMD -urilor în cinematografe,
momentan este destul de greu să delimităm care ar fi tehnologia c ea mai potrivită. Asta în

31 https://en.wik ipedia.org/wiki/Augmented_reality
32 idem condițiile în care tehnologia nu ne -ar permite implementarea amândurora simultan, fapt
puțin probabil observând avansul tehnologic făcut în domeniu.

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-32-

VII. Sunetul pentru realitatea virtuală

Importanța sunetului, în scopul creației și descrierii unui mediu fie că este virtual,
augmentat sau chiar cel fizic, este una crucială. Este aproape imposibil să induci senzația de
veridici tate a unei lumi făcând abstracție de elementele sonore specifice acesteia, deoarece,
după cum precizează Morton Heilig și după cum am amintit și în introducere, sunetul joacă un
rol primar în percepția umană.

a. Localizarea și perceperea sunetului33
Pentru a putea înțelege sunetul în relație cu realitatea virtuală, trebuie să vorbim puțin
despre natura urechii umane și modul prin care localizăm sursele sonore. Cele două principii
importante care ne ajută să localizăm sursele sonore sunt :
 principiul diferențe i de intensitate (ILD34):
Principiul diferenței de intensitate ne indică faptul că sunetele cu frecvența sub valoarea
de aproximativ 800Hz sunt localizate în funcție de diferența de intensitate a semnalului sonor.
 principiul diferenței de timp (ITD35):
Principiul diferenței de intensitate ne indică faptul că sunetele cu frecvența deasupra
valorii de aproximativ 1500Hz sunt localizate în funcție de diferența de timp pe care semnalul
sonor o parcurge până la fiecare ureche

Între 800Hz și 1500Hz este zona d e tranziție în care ambele principii se aplică pentru
localizarea surselor sonore.

33 https://developer.oculus.com/documentation/audiosdk/latest/concepts/audio -intro -overview/
34 Din engleză Interaural Level Difference
35 Din engleză Interaural Time Difference

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-33-
 Head -related transfer functions36 (HRTF) :
HRTF se referă la răspunsul care caracterizează modul în care urechea umană captează
și percepe un sunet aflat într -un anumit punct din spațiu. Percepția spațialității sunetului este
afectată de către densitatea cutiei craniene, de dimensiunea și forma capului, a urechilor, a
canalului auricular și a cavităților nazale și bucale. În consecință unele frecvențe pot fi amplificate
sau re duse.37
Totuși în unele cazuri, aceste funcții nu sunt suficiente pentru localizarea cu precizie a unei
surse sonore, așa că instinctul ne dictează să întoarcem capul pentru a detecta cu exactitate poziția
acesteia, mai ales în cazul în care sunetul vine di n față, din spate, de jos sau de deasupra. Aceste zone
constituie un așa -numit con de confuzie , iar mișcarea capului în această situație provoacă o modificare
a fazei, respectiv a amplitudinii sunetului. Bineînțeles că sunetele cele mai ușor de identificat sunt cele
care provin din lateral, deoarece, bazându -ne pe ambele principii de localizare, sunetul ajunge și mai
repede și la un nivel mai ridicat la una dintre urechi, față de cealaltă.

 Perceperea distanței
Chiar dacă aceste principii ne ajută să local izăm poziția sursei sonore, nu contribuie foarte mult
la perceperea distanței acesteia. Pentru aceasta urechea, împreună cu creierul uman se folosesc de o
combinație de factori precum:

 Tăria sunetului – Acesta este cel mai evident indiciu de distanță, dar poate de
asemenea să ne inducă în eroare, deoarece acesta poate funcționa în cazul sunetelor pentru care
avem o referință și cunoaștem cât de mult acesta și -a pierdut din tărie străbătând o anumită
distanță. Din fericire omul este obișnuit cu o gamă largă de sunete pe care le întâlnește
zilnic(vocea umană, instrumente muzicale, mașini, animale etc.). Problema intervine în cazul
sunetelor de sinteză sau pur și simplu al sunetelor nefamiliare.

36 În traducere mot -a-mot: Funcții de transfer legate de cap – https://en.wikipedia.org/wiki/Head –
related_transfer_function
37 Carty, Brian; Lazzarini, Victor – Binaural Hrtf Based Spatialisation: New Approaches And Implementation –
Dept. of Electronic Engineer ing, Queen Mary Univ. of Londo n – 2011

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-34-
 Atenuarea frecvențelor înalte – Frecvențele înalte tind să se atenueze mai mult decât
cele joase în raport cu distanța pe care o parcurge un sunet. În funcție de gradul de atenuare a
frecvențelor înalte, putem percepe senzația de distanță. Acest fenomen este afectat direct și de
condițiile atmosferice precum temperatura sau umiditatea.
 Întârzierea timpului inițial (ITD38) – Aceasta se referă la intervalul de timp dintre
sunetul direct și prima reflexie a acestuia. Cu cât aceasta este mai mare cu atât percepem o
distan ță mai apropiată față de obiect. Desigur că acest principiu se aplică doar în cazul spațiilor
în care există reflexii ale sunetului.
 Raportul dintre sunetul dintre sunetul direct și cel reverberat – Principiul acesta
este asemănător cu cel menționat anteri or, doar că în acest caz, creierul percepe distanța în
funcție de raportul dintre sunetul direct și totalitatea reflexiilor din mediul reverberant, sub
formă de coadă sonoră difuză. Durata și textura acestei cozi sunt de asemenea luate în calcul în
scopul determinării distanței.
 Paralaxa sonoră – Mișcarea aparentă a unei surse de sunet în spațiu, percepută
dintr -o perspectivă staționară, poate indica distanța. Tindem să percepem o mișcare mai
rapidă ca fiind mai aproape.

b. Tehnici ș i tehnologii
În momentul de față, nu putem afirma nici despre tehnologia d e realitate virtuală că a
atins neapărat pragul maturității și la fel ca în cazul începuturilor filmului, sunetul a fost lăsat
deoparte și de data aceasta. În consecință, abia acum când realitatea virtuală se apropie de
maturitate, oamenii de specialitate încep să studieze și problema sunetului pentru VR încercând
să îl aducă la același nivel. Momentan încă nu există o standardizare în ceea ce privește
tehnologia de sunet pentru realitatea virtuală și majoritatea sunt încă în stadiul de testare și de
încerc are a traducerii tehnologiilor deja existente înspre acest domeniu.

38 Din engleză Initial Time Delay Variantel e de sunet pentru VR includ: sunetul surround, sunetul holofonic, standardul
Ambisonics, Wave Field Synthesis, dar cea mai populară variantă în momentul de față fiind
abordarea de tip binaural.

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-35-
 Sunetul Binaural
Termenul de binaural este un termen destul de general și nu are neapărat o definiție
stabilă. Etimologic, termenul de binaural este format din adjectivul latin binus, -a, -um, care
înseamnă dublu sau pereche , și subtantivul auris , -is, -i însemnând ureche . Simplificând
putem spune că sunetul binaural este un tip de sunet creat special pentru cele două urechi ale
omului. Alte definiții descriu sunetul binaural ca fiind „ O transmisie sonoră din două surse,
care poate varia acustic în tonalitate sau înălțime, cu scopul de a reda un efect stereofonic ”39
Prin natura lui, sunetul binaural poate fi redat doar cu ajutorul căștilor audio. Acest fapt
îi oferă capacitatea de a reda cel mai bine spațialitatea în comparație cu restul sistemelor, pentru
că reprezintă o modalitate de stimula în mod direct timpanul, fără intervenția reflexiilor din
mediul ambiant sau a altor fenomene acustice care pot altera sunetul de la sursă până la ur eche,
oferind în același timp și o izolare acustică ridicată, fapt care contribuie la o imersiune
completă. În cazul realității augmentate unde nu se dorește acest fenomen de izolare completă,
pentru redarea sunetului binaural se pot folosi căști de tip deschis sau closed -back , singurul
minus în cazul acestora fiind capacitatea redusă de redare a frecvențelor joase. Procesul de
urmărire a mișcărilor capului devine cu mult mai facil în cazul sunetului binaural, acesta putând
fi realizat de către aceiași senz ori responsabili și de partea de imagine.
Pentru moment principala problemă a sunetului binaural și nu numai, este aceea a
diferenței de HRTF de la om la om. Acest fapt poate nu poate asigura o experiență sonoră 100%
unificată și traductibilă pentru fieca re individ în parte, iar proximitatea membranelor căștilor
față de timpan, face ca orice defect minor să fie perceptibil, creând un efect destul de pregnant
asupra concepției spațialității și experienței sonore. Desigur că acest lucru nu alterează sesizabi l
calitatea sunetului binaural, doar că din punct de vedere tehnic, creatorul nu poate anticipa cu
acuratețe experiența sonoră totală. Oricum acest nivel de acuratețe este cu mult mai ridicat
decât în cazul tehnologiilor surround spre exemplu unde nu poți fi sigur tot timpul de felul în
care sunt calibrate sistemele de ascultare sau de calitatea și plasarea boxelor.

39„Of or relating to sound transmission from two sources, which may vary acoustically, as in tone or pitch, to
give a stereophonic effect.” – American Heritage® Dictionary of the English Language, Fifth Edition. Cop yright
© 2016 by Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company.

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-36-
O soluție oferită în momentul actual este cea a calculării și folosirii unei medii a HRTF -urilor
obținut din analizarea unui număr mare de indivizi. O altă problemă pe care o putem considera
totuși rezolvată, dar care trebuie menționată este aceea că în lipsa senzorilor care detectează
mișcările capului și a software -ului care le analizează și procesează sunetul în funcție de
acestea, sunetul binaural își pierde din credibilitate în momentul în care ascultătorul întoarce
capul. Totuși aceste software -uri sunt tot mai răspândite și sunt regăsite în toate engine -urile
de jocuri video și în pachetele SDK40 ale marilor producători de sisteme de rea litate virtuală.
Captarea sunetului binaural se face cu ajutorul unor microfoane speciale plasate la
distanța de aproximativ 22 -23 de centimetri(distanța medie între urechile unui om).
Microfoanele profesionale sunt așezate în interiorul unui model care i mită capul uman(fig.29)
și care se numește dummy head41. Acest lucru asigură redarea cât mai precisă a spațiului și o
traducere mai bună a HRTF -urilor în relație cu capul uman. Companii precum 3Dio, folosesc
chiar mulaje de silicon care imită perfect pavili onul auricular(fig.30).

Fig.29 – Microfonul binaural
Neumann KU100

40 Din engleză Software Development Kit = Pachet pentru dezvoltarea de software
41 Din engleză dummy head = cap de manechin
Fig.30 Microfonul binaural
3Dio Free Space

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-37-

Concluzie

Acest nou mediu al realității virtuale, prin intermediul tuturor tehnicilor și tehnologiilor
prezentate în această lucrare, poate constitui cu adevărat o revoluție tehnologică și o schimbare
substanțială a modului în care privim cinematografia și artele sp ectacolului în general.
Bineînțeles că datorită neajunsurilor pe care această tehnologie le are, se creează un val de
scepticism în jurul acesteia. După cum am analizat, majoritatea acestor probleme sunt de ordin
tehnic, iar ca majoritatea problemelor de o rdin tehnic pe care civilizația le -a întâmpinat de -a
lungul timpului, putem avea încredere că perioada în care acestea vor fi rezolvate va fi destul
de scurtă. Din punctul de vedere al conținutului, după cum am afirmat, creatorii sunt încă în
stadiul de în vățare a limbajului necesar realizării acestui gen de artă digitală și descoperă cu
fiecare creație câte ceva nou. Încadrarea acesteia poate fi din nou văzută ca o problemă, dar
totuși una rezolvabilă, care se va dovedi tot odată cu trecerea timpului, prin observarea
dorințelor și nevoilor oamenilor în ceea ce privește noua tehnologie.
După cum am putut observa, de -a lungul timpului, fiecare gen de artă a avut o perioadă
de acomodare, în care creatorii făceau diferite teste, experimente, probau diferite g enuri de
conținut pentru a testa reacția publicului și pentru a putea determina care este forma cea mai
bună la care răspund oamenii și care se mulează cel mai bine pe stilul formei de artă respective.
Putem afirma cu tărie că acest proces își adaptează do ar ritmul în cazul fiecărei arte, dar cu
siguranță nu se oprește. Creatorii sunt mereu în căutare de inovație stilistică și chiar și tehnică,
fapt care propune și acest nou mediu al realității virtuale ca nouă formă de cinematografie și
chiar ca nouă formă de exprimare artistică.
Pentru moment tot ce ne rămâne de făcut este să urmărim evoluția acestui mediu, să
vizionăm conținut de realitate virtuală, fie vizitând un cinematograf de realitate virtuală, fie
folosindu -ne de tehnologia bazată pe smartphone -uri, care chiar dacă nu este de top, ne poate
oferi o idee despre ce înseamnă acest nou mediu și ce potențial are.

Tehnici ale realității virtuale Dubăț Codruț

-38-

Bibliografie

American Heritage® Dictionary of the English Language , Fifth Edition. Copyright ©
2016 by Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company
Parisi ,Tony – Learning Virtual Reality – 2015 – O’Reilly Media, Inc – United States of
America
Mazuryk , Tomasz , Gervautz , Michael – Virtual Reality History, Applications,
Technology and Future – Institute of Computer Graphics Vienna University o f Technology,
Austria
Craig, Alan. B. , Sherman, William R. , Will, Jeffery D. – Developing Virtual Reality
Applications – Morgan Kauffmann Publishers – USA – 2009
Simpson , J A, Weiner , E.S.C., The Oxford English Dictionary Oxford University Press
-1989
Youngblood , Gene – Expanded Cinema – 1970 – Published by E.P. Dutton
Heilig , M. L. El Cine del Futuro: The Cinema of the Future . Presence, Vol. 1, No. 3,
pp. 279 -294 (1992)
Cruz -Neira , Carolina ; Sandin , Daniel J. ; DeFanti , Thomas A. – Surround -Screen
Projection -Based Virtual Reality: The Design and Implementation of the CAVE -; The
University of Illinois at Chicago
Whyte , Jennifer – Virtual Reality and the Built Environment – 2017 – Routledge
Pulbisher
Carty, Brian; Lazzarini, Victor – Binaural Hrtf Based Spatialisation: New Approaches
And Implementation – Dept. of Electronic Engineer ing, Queen Mary Univ. of London – 2011