ANAGLIFO DIGITAL E SUA APLICAÇÃO NA FOTOINTERPRETAÇÃO TEMÁTICA Universidade Estadual do Centro-Oeste Guarapuava - Irati - Paraná - Brasil www.unicentro.br ANAGLIFO DIGITAL E SUA APLICAÇÃO NA FOTOINTERPRETAÇÃO TEMÁTICA Attilio Antonio Disperati Carlos Alberto Borba Schuler UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE UNICENTRO Reitor: Vitor Hugo Zanette Vice-Reitor: Aldo Nelson Bona Editora UNICENTRO Direção: Beatriz Anselmo Olinto Assessoria Técnica: Eduardo A. Santos de Oliveira, Carlos de Bortoli, Oseias de Oliveira, Ruth Rieth Leonhardt e Waldemar Feller Divisão de Editoração: Renata Daletese Divulgação e Distribuição: Thiago Cancelier Dias Diagramadores: Anna Júlia Peccinelli Minieri, Josiane Ferreira, Marcio Fraga de Oliveira, Lucas Silva Casarini Correção: Níncia Cecília Ribas Borges Teixeira Diagramação: Marcio Fraga de Oliveira Capa: Marcio Fraga de Oliveira Imagens da capa: Fábio Henrique de Almeida; Carlos Alberto Borba Schuler; CONDEPE/FIDEM. Conselho Editorial Presidente: Mário Takao Inoue Beatriz Anselmo Olinto Carlos de Bortoli Hélio Sochodolak Ivan de Souza Dutra Jeanette Beber de Souza Jorge Luiz Favaro Luiz Gilberto Bertotti Maria José de P. Castanho Márcio R. Santos Fernandes Maria Regiane Trincaus Mauricio Rigo Raquel Dorigan de Matos Rosanna Rita Silva Ruth Rieth Leonhardt Sidnei Osmar Jadoski Impressão: Gráfica UNICENTRO Ficha Catalográfica Catalogação na Publicação Regiane de Souza Martins – CRB 9/1372 D612a Disperati, Attilio Antonio Anaglifo digital e sua aplicação na fotointerpretação temática / Attilio Antonio Disperati, Carlos Alberto Borba Schuler. – – Guarapuava: Unicentro, 2010. 118 p.: il. Bibliografia ISBN 978-85-7891-058-7 1. Anaglifos. 2. Fotografias. 3. Fotografia Aérea. 4. Fotografia Terrestre. 5. Imagens – Análise. I. Autores. II. Título. CDD 770 Copyright © 2010 Editora UNICENTRO Nota: O conteúdo desta obra é de exclusiva responsabilidade de seus autores. Prefácio Esta publicação enfoca a técnica do anaglifo, um dos inúmeros procedimentos existentes para a observação estereoscópica de fotografias aéreas e terrestres, como apoio para a fotointerpretação temática. O trabalho está dividido em treze capítulos. Nos seis primeiros, de caráter conceitual e teórico, apresentam-se os conceitos de visão estereoscópica direta e indireta, estereoscopia (os quais são básicos para uma melhor compreensão do tema), o conceito e os tipos de anaglifos, as vantagens do anaglifo digital, um pouco da história da estereoscopia e do anaglifo, finalizando com alguns exemplos de utilização de anaglifos pela NASA – National Aeronautical and Space Administration – em estudos conduzidos em outros planetas. A partir do sétimo capítulo, aborda-se o tema de forma aplicativa e direcionada para a fotointerpretação temática, enfatizandose informações práticas de obtenção de pares estereoscópicos de fotografias aéreas e terrestres, assim como a respectiva geração do anaglifo digital e a sua interpretação. Quanto ao processo de obtenção dos pares estereoscópicos, são considerados individualmente para as fotografias aéreas e para as fotografias terrestres, enquanto que a geração e a interpretação são as mesmas, pois independem do tipo de fotografias utilizadas. Com isso, ressaltam-se o aspecto prático do emprego das imagens anaglifo entre os diversos e potenciais usuários da técnica. Finalmente, apresentam-se diversos exemplos de anaglifos digitais de temas selecionados, constituindo-se assim em álbuns digitais, os quais podem ser de grande valia na fotointerpretação do uso e ocupação do solo, dos recursos naturais e de bens materiais do patrimônio histórico. E, para complementar, as referências de trabalhos consultados sobre o tema abordado nesta publicação. Sumário 1 Introdução................................................................................ 11 2 Visão estereoscópica direta, visão estereoscópica indireta e estereoscopia .............................................................15 3 Conceito de anaglifo...............................................................27 3.1 Variantes do método do anaglifo ............................................29 3.1.1 Anaglifo por impressão .......................................................29 3.1.2 Anaglifo por projeção ........................................................31 3.1.3 Anaglifo digital....................................................................34 4 Vantagens do anaglifo digital.................................................. 39 5 Um pouco da história da estereoscopia e do anaglifo........... 43 5.1 Breve histórico do uso do anaglifo em Aerofotogrametria ..................................................................50 6 Exemplos de utilização de anaglifos pela National Aeronautics and Space Administration (NASA) ........................ 53 7 Obtenção das fotografias aéreas estereoscópicas ................ 57 8 Obtenção das fotografias estereoscópicas terrestres............... 6 5 8.1 Câmaras estereométricas .......................................................67 8.2 Câmaras estéreo ....................................................................68 8.3 Câmaras individuais ...............................................................71 9 Geração e interpretação dos anaglifos ........................................77 9.1 Roteiro para elaboração de anaglifos a partir de um par de fotografias estereoscópicas (aéreas ou terrestres, pancromáticas P & B ou pancromáticas coloridas) utilizando o Adobe Photoshop 7.0.1......................................................... 77 9.1.1 Exemplo: modelo para obtenção de uma imagem anaglifo ............................................................................... 79 9.1.2 Interpretando a imagem anaglifo ...................................... 82 9.2 Problemas na elaboração dos anaglifos .................... 83 9.2.1 Obstáculos entre a câmara fotográfica e o objeto alvo .....83 9.2.2 Não paralelismo e/ou desnivelamento do eixo ótico da câmara nas duas estações de tomada das fotografias ........ 8 4 9.2.3 Impossibilidade de obter as fotografia com o eixo ótico da câmara na horizontal .................................. 8 5 9.2.4 Diferentes distâncias entre as duas estações de tomada e o objeto alvo....................................................................... 86 10 Softwares para a geração de anaglifos e interpretação na tela do monitor ................................... 8 9 11 Tarefas para o aperfeiçoamento da técnica ............................93 12 Exemplos de álbuns de anaglifos digitais ................. 9 5 12.1 Áreas florestais ....................................................................... 95 12.2 Áreas urbanas ........................................................................98 12.2.1 Monumentos históricos .......................................................98 12.2.2 Assentamentos irregulares ................................................. 102 12.3 Paisagens diversas ................................................................104 13 Referências e bibliografia de apoio ........................................109 1 Introdução O anaglifo é uma das inúmeras técnicas usadas para a observação em três dimensões (3D) de duas fotografias (aéreas ou terrestres) ou de dois desenhos que possuem recobrimento comum (comumente denominado recobrimento estereoscópico). Em outras palavras, a observação em 3D (tridimensional ou com a noção de profundidade) vai ocorrer na parte comum das fotografias/desenhos estereoscópicos. Um clássico exemplo de observação em 3D é a visão binocular humana, e o anaglifo proporciona indiretamente a observação em 3D, imitando o que ocorre na natureza. Apesar de ser uma técnica antiga, a utilização do anaglifo tem aumentado motivado principalmente pelos avanços de hardware e de software. Também, não se pode deixar de mencionar o avanço tecnológico das câmaras digitais, favorecendo a obtenção de fotografias, com melhor resolução. Além disso, os monitores de computador apresentam melhor resolução do que a televisão comum, propiciando melhor observação em 3D de pares fotográficos estereoscópicos. Em face disso, atualmente existem inúmeros sites na Internet divulgando a técnica do anaglifo e utilizando fotografias ou mesmo vídeo, além da venda de equipamentos e acessórios. A aplicação do anaglifo, apesar de utilização na ciência, ocorre, principalmente, em entretenimento e em diversão; a sua característica básica é o uso de óculos com lentes de cores diferentes. A técnica do anaglifo é de conhecimento dos universitários que cursaram as disciplinas Aerofotogrametria e Fotointerpretação Temática. Em tais disciplinas é destacada a observação e a interpretação das fotografias aéreas em 3D, geralmente conduzidas com o uso de estereoscópio de espelhos e, em menor frequência, com o anaglifo. Quanto ao uso do anaglifo, sob o ponto de vista acadêmico, faz-se menção para três aspectos: a) A sua utilização em algumas instituições universitárias, como no caso do Departamento de Geociências da North Dakota State University visando o aperfeiçoamento do ensino da Geologia e da Geografia; para detalhes acessar: <http://www.ndsu.nodak.edu/instruct/ schwert/anaglyph/>. b) A utilização de imagens anaglifo de aspectos da Topografia para o ensino em educação geográfica <http://user.numazu-ct.ac.jp/ ~tsato/tsato/graphics/anaglyph/index-e.html>. c) A disponibilidade da geração do anaglifo em alguns softwares de edição/processamento digital de imagens e de SIG, como exemplos no ARC GIS, no módulo Stereo Analyst do ERDAS, Adobe PhotoShop (LEVY, 2007), GIMP (GUZMAN, 2008), no ENVI e, também, em ambiente CAD (LEEWEN, 2006). Antes de abordar o tema proposto, é oportuno destacar o significado de visão estereoscópica direta, visão estereoscópica indireta e estereoscopia, as quais estão intimamente associadas com a técnica do anaglifo. 10