Real-Time Application of Computer Graphics Improvement Techniques Using Hyperspectral Textures in a Virtual Reality System

Abstract

En la tecnología de realidad virtual, es necesario desarrollar mejoras y aplicar nuevas técnicas que permitan un progreso rápido y un desarrollo innovador. En la actualidad, los dispositivos de realidad virtual aún no han demostrado el gran potencial que podrían desarrollar en el futuro. Una razón principal para esto es la falta de precisión para representar escenarios tridimensionales con una solvencia similar a la que nuestro sistema visual obtiene del mundo real. Uno de los problemas principales es la representación de imágenes utilizando el sistema de color RGB. Este sistema de colorimetría digital tiene muchas limitaciones a la hora de representar imágenes fieles. En este trabajo proponemos desarrollar un entorno de realidad virtual que incorpore texturas hiperespectrales en un sistema de realidad virtual. Basándonos en estas texturas hiperespectrales, el objetivo de nuestra contribución científica es mejorar la fidelidad de la representación cromática, especialmente cuando las condiciones de iluminación de las escenas y su precisión son relevantes. Por lo tanto, presentaremos los pasos seguidos para renderizar objetos tridimensionales con texturas hiperespectrales dentro de un escenario de realidad virtual. Además, comprobaremos los resultados obtenidos al aplicar dichas texturas hiperespectrales mediante el cálculo de las coordenadas cromáticas de muestras conocidas.

In virtual reality technology, it is necessary to develop improvements and apply new techniques that allow rapid progress and innovative development. Nowadays, virtual reality devices have not yet demonstrated the great potential they could develop in the future. One main reason for this is the lack of precision to represent three-dimensional scenarios with a similar solvency to what our visual system obtains from the real world. One of the main problems is the representation of images using the RGB color system. This digital colorimetry system has many limitations when it comes to representing faithful images. In this work we propose to develop a virtual reality environment incorporating hyperspectral textures into a virtual reality system. Based on these hyperspectral textures, the aim of our scientific contribution is to improve the fidelity of the chromatic representation, especially when the lighting conditions of the scenes and its precision are relevant. Therefore, we will present the steps followed to render three-dimensional objects with hyperspectral textures within a virtual reality scenario. Additionally, we will check the results obtained by applying such hyperspectral textures by calculating the chromaticity coordinates of known samples.