Oixel bieten Vorteile – Ocular Information Xchange Element
Oixel verwenden im Gegensatz zu Pixeln eine völlig andere und erweiterte Beschreibung von Wahrnehmungs Information. Der Prozess der Datengenerierung wird vom Entwickler Oixografie genannt.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang die Unterscheidung von Wahrnehmungsinformation und der Verarbeitung von Wahrnehmungen im Bewusstsein. Der Mensch nimmt die von seinen Wahrnehmungsorganen aufgenommenen Lage und Bildinformationen erst nach Verarbeitung als Modell in seinem Bewusstsein wahr. Obwohl er sich bewegt und sogar seine Augen relativ zum Körper bewegt, wird dieses Modell als visuelles Erlebnis nahezu statisch auf die Umgebung abgebildet. Bestimmte Kollisionen zwischen "Gegenständen" können im Idealfall intuitiv richtig vorherbestimmt und produktiv genutzt werden.
Klassische Bilddaten
Pixel werden geometrisch üblicherweise mit gleichmäßiger rechteckiger (meist quadratischer) Form und mit X-, Y- Koordinaten beschrieben. Voxel, die üblicherweise als Kugeln repräsentiert werden, verfügen noch über eine Z-Information.
Diesen Koordinaten werden dann Eigenschaften wie RGB-Farbe, Temperatur oder andere Strahlungs- oder Reflektionswerte zugewiesen.
Das Wesen der Oixel
Ein Oixel weist die Eigenschaften einer beliebigen Geometrie zu, die zusätzlich mit einem globalen Koordinatensystem und zusätzlich mit einem lokalen Koodinatensystem versehen sein kann. Die Lage und Form kann auch als relative Transformation mit Skalierung, Rotation und Translation angegeben werden. Diese Informationen können mit GPS Geoinformationen verknüpft sein. Zu dieser Lage/Form/Eigenschaften Information wird ein Zeitpunkt der Datenbeschreibung gespeichert. Dieser ist mit dem Zeitpunkt einer Fotografie vergleichbar.
Oixografie
Die einfachste Form der Oixografie, macht sich den schon lange bekannte Wissen über "Sakkaden", feinster Bewegungen der Augen von Lebewesen, zu nutze. Wird ein Bildsensor sehr schnell um einen Grad bewegt, der eine Veränderung des Bildausschnitts mit einem Bruchteil der Auflösung verursacht, kann aus den Differenzdaten im günstigen Fall eine Auflösungserhöhung ermittelt werden. Es können also mit einer Kamera, die z.B. nur über eine Auflösung von 10 Megapixel verfügt, Bilddaten mit der zehnfachen Auflösung berechnet werden.
Lichtfeldfotografie
Die bekannte Lichtfeldfotografie macht mit einem ähnlich unkonventionellen Ansatz derzeit Furore. Sie ist aber auch auf die Erfassung und Verarbeitung von othogonalen Bilddaten ausgerichtet.
Oixel vs. Polygon und B-Rep 3D-Daten
Im Bereich der 3D-Visualisierung werden seit vielen Jahren Polygondaten und Flächendaten (B-Rep oder Boundary Representation) zur Datenverarbeitung eingesetzt. Zur Visualisierung werden diese dann fast immer als triangulierte Polygone verarbeitet.
Zur klassichen 2D- oder 3D Stereo-Visualisierung macht die Umrechnung von Oixel-Dtaen in triangulierte Polygone immer noch Sinn. Der Unterschied und Vorteil der Oixel Daten liegt in der Verarbeitung einer zusätzlichen Lage/Zeitpunkt Information in Verbindung mit aufeinander folgenden Schnappschüssen, die eine drastische Reduzierung der zu speichernden Daten ermöglichen soll.
Eine ähnliche Optimierung wurde in jüngster Zeit durch die HDR-Fotografie umgesetzt, bei der verschieden belichtete Bilder zusammengefügt werden, die ebenfalls nacheinander aufgenommen wurden.
Mikro Oixografie zur Auflösungserhöhung
Mit einem Oixografie Adapter im Stativgewinde können anstatt von Panorama Aufnahmen im Micropixel Bereich "verwackelte" Bilde geschossen werden, die durch Nachverarbeitung zu Bildern mit deutlich höherere Auflösung führen können.
Oixografie als 3D Scan und Fabbing Konzept
Die Oixografie kann bei der 3-Dimensionalen Repräsentanz von Objekten und Umgebungen den erforderlichen Speicherplatz drastisch reduzieren. Die hochauflösenden Darstellungsdaten können bei entsprechend verfügbarer Rechenleistung zur Laufzeit aus den Repräsentanzdaten erzeugt werden. Sind im Gegensatz zu klassischen 2 D-Bilddaten 3D Elemente als Zwischenformat erzeugt worden, kann man aus diesen "Flächen/Objektrückführungen" beliebig hoch aufgelöste Darstellungen oder Objekt-Kopien erzeugen.
Fabbing -> Wikipedia
Fortgeschrittene Anwendungen
Da die Oixografie ausdrücklich weitergehende Eigenschaften einbezieht, sind die Anwendungsfälle deutlich breiter aufgestellt.
- Qualitätssicherung
- Verfolgen von Hautveränderungen
- Sportwissenschaften / Orthopädie
- Geowissenschaften
- Planetenerkundung
- Meeresforschung
Hintergrund des Begriffs „Oixel“
Dieser Artikel war schon länger geplant. Diese Dokumentation wurde indirekt durch die am 6. August 2012 erfolgte Landung des NASA Roboters Curiosity auf dem Mars ausgelöst. Im Dialogchat über die Auflösung von verfügbarem Bildmaterial des Rovers für eine Veröffentlichung über die Verwendung der Programmiersprache Python wurden aus 10000 Pixeln per Tippfehler „Oixel“. Die damit verbundene Assoziation und das Fehlen einer anderen Konnotation waren der Auslöser, um den Begriff „Oixel“ an die im Vorigen beschriebene Technologie zu binden.
Ausblick
3D-Repräsentanz und 3D-Scantechnologie sind aus der aktuellen Hochtechnologie nicht mehr wegzudenken. Das Aufbrechen der bisherigen konventionellen Methoden zur Bildverarbeitung ist überfällig. Nur so lassen sich die Anforderungen an Präzision ohne Datenexplosion erfüllen. – Be curious! Stay hungry!