Обдурити людський мозок штучної стереоскопічної картинкою, представивши зору оптичну ілюзію обсягу, в теорії не так вже й складно, для цього за більш ніж півторастолітньої історію стереографії придумано чимало чудових способів. Залишивши за дужками голографію та інші екзотичні, погано реалізуються на сучасному етапі розвитку технологій проекти, виділимо три основні класи пристроїв з використанням різних різновидів дисплея (екрану):
- Активно-затворна технологія - тимчасове поділ каналів для правого і лівого ока з застосуванням черзі відкривають кожне око 3D-окулярів;
- Пасивна технологія - спектральний (анаглиф, VisuZ та інші), оптичний (LG, IMAX, RealD та інші), а також інші способи поділу каналів для правого і лівого очей, де використовуються пасивні (не перемикайтеся) 3D-окуляри з відповідними фільтрами;
- Автостереоскопічними технологія - відображення обсягу без застосування очок. "Авто" в даному випадку означає, що наш зір формує для мозку стереоскопічну ілюзію без додаткових фільтрів - тільки очі і екран.
Навіть самі "просунуті" з нині представлених в роздробі "безочкової" 3D-дисплеїв для планшетів і гаджетів забезпечують досить умовну імітацію об'єму, що вже говорити про 3D-телевізори з великими діагоналями, де відтворення глибини супроводжується нереально космічними цінами.
Тим часом технології виробництва екранів для якісного відображення обсягу вже існують. Незважаючи на мій персональний скептицизм щодо зовсім вже близького майбутнього 3D без окулярів, що базується на досвіді знайомства з десятками інженерних і роздрібних зразків 3D-дисплеїв з досить посередньою якістю передачі обсягу, все ж свідчу як мінімум три прототипи з вельми переконливою передачею стерео 3D- картинки бачив своїми очима.
Сьогодні ми поговоримо виключно про автостереоскопічних дисплеях, існуючі недоліки технологій і способи їх подолання. Але, на жаль, змушений підкинути здоровенну ложку дьогтю в бочку меду очікують стереоскопії без очок. Якщо ви не дивіться сучасний стереоскопічний контент в активних або пасивних 3D-окулярах з якихось особистих міркувань естетичного чи технічного характеру (не подобається, як виглядаєте в окулярах, окуляри незвичні або дійсно незручні, випендрьож підлітка-нігіліста: "тріде відстій!" І тому подібним) - що ж, є сенс почекати.
0. Визначимося з термінологією
Для того щоб переконатися, що ми з вами говоримо на одній мові і користуємося одними і тими ж термінами, проведемо для початку простий експеримент: спробуємо витягнути руку перед своїм обличчям і схрестити вказівний і середній палець витягнутої руки на рівні очей (якщо не виходить просто схрестити , фігушки теж підійде). Тепер уважно подивимося на ці пальці спочатку одним оком, потім іншим.
Тепер, продовжуючи по черзі закривати правий або лівий очей, плавно наблизимо комбінацію з пальців якомога ближче, до кінчика носа, а потім, також не поспішаючи, відсунемо її на максимально далеку відстань від особи.
Таким нехитрим способом ви з вами на практиці з'ясували кілька ключових особливостей нашого зору. По-перше, кожне око бачить зображення під власним кутом, і воно відрізняється від відомого другим оком тим сильніше, чим ближче знаходиться спостережуваний об'єкт. По-друге, чим ближче об'єкт спостереження розташований до очей, тим більше кут між осями зору кожного ока (палець у самого носа і зовсім змушує очі, що називається, "косити").
Все разом це називається параллаксом, основою стереоскопічного зору людини, і дозволяє нам з допомогою природного угломерной системи "очі - мозок" визначати розміри об'єктів і відстань до них. Це ж допомагає кіношникам влаштовувати класичний обман зору, показуючи двох людей, що стоять на різній відстані, як ліліпута і гіганта, на цьому ж ефекті базується будь-який спосіб емуляції перспективи в пристроях з екранами для відтворення обсягу без очок.
Оскільки оптичні осі наших очей знаходяться на фіксованому відстані один від одного (як правило, щось на зразок 60-65 мм), визначати обсяг предметів і відстань до них з більш-менш певною точністю ми можемо лише на невеликій відстані: чим більше відстань до предмета, тим менше кут паралакса і, відповідно, тим менше точність "вимірювання".
Згадайте про це ще раз, коли будете вимагати від розробників "безочкової" екранів великих діагоналей з хорошою передачею глибини: можливо, проблема все ж не в поганих технологіях, а в обмежених можливостях нашого зору.
Втім, в житті ми підвищуємо точність свого окоміру ще й за рахунок руху щодо об'єкта, що спостерігається або, навпаки, руху об'єкта відносно спостерігача і статичних об'єктів в полі зору. Те ж саме з успіхом використовують кіношники - динамічні сцени у фільмах і вдалі фотографії виглядають часом досить об'ємно і пластично навіть без третього виміру.
Додаткове відчуття об'єму також може забезпечити вміле розмиття переднього або заднього фону зображення.
Втім, всі ці хитрощі однаково хороші і в звичайних, і в об'ємних 3D-фільмах, до якості автостереоскопічних екранів вони мають лише непряме відношення.
# 8673; # 1. Стерео без окулярів: Лентікулярная технологія
Найпростіший, старий і вже багато разів "обкатаний" на практиці спосіб формування об'ємної картинки без окулярів відомий нам ще по бабусиним стереооткриткам. Спосіб заснований на тому, що поверх листівки або, в нашому випадку, екрану, розташовується спеціальна накладка з вертикальними лентікулярнимі лінзами специфічного перетину. Заломлює світло під певним кутом, такі лінзи забезпечують "смужку зображення", різну для кожного ока, і все разом це складається в наочний приклад автостереоскопії.
Величезним плюсом лентикулярной технології є її низька ціна, адже під пластиковою накладкою як і раніше лежить дисплей, виконаний за звичною ЖК-технології. Мінусів у цій простій технології, навпаки, дуже багато. Перш за все, це ефект "муару" і особливо ефект "фантомних" відображень (деякі називають це явище "гхостінг", механічно і безграмотно калькуючи в російську мову англійський термін ghosting) - коли одержуваний стереоефект при деяких кутах огляду несподівано розпадається на роздвоюється картинку.
Друга біда лентікулярних дисплеїв - жорстка орієнтація картинки в силу стрічкової структури лінз, отака своєрідна "поляризація". Спробуйте змінити портретну екран у горизонтальний, і видимий обсяг картинки моментально пропаде.
При цьому ми ще навіть не торкнулися проблеми зниження "чесного" дозволу 3D-екрану при використанні пікселів для формування картинок для двох очей одночасно.
Якщо з другою проблемою в рамках класичної лентикулярной технології боротися неможливо (нижче ми розглянемо варіанти з нелентікулярнимі лінзами), то фантомні спотворення частково прибираються за допомогою більш високої роздільної здатності екрану і більш дрібної структури лінз. На жаль, такий спосіб спрацьовує тільки в відношенні невеликих екранів гаджетів діагоналлю 3-4 дюйма. Якщо мова заходить про 7-9 дюймах і більш, де погляд користувача, навіть коли він дивиться по центру, перпендикулярний не всієї площині екрану - периферія екрану виявляється в будь-якому випадку під помітним кутом, доводиться йти на додаткові хитрощі.
Приблизно за тим же принципом працюють накладні рамки 3DeeScreen зі спеціальним екраном 3DeeLens від компанії Spatial View, що поставляються з відповідною програмою і дозволяють переглядати стереоконтент на екранах ноутбуків без застосування очок. Корекція положення очей користувача системою 3DeeScreen відбувається 30 разів в секунду. Крім того, з урахуванням значної різниці параметрів ноутбуків різних виробників, в комплект поставки також входить спеціальна утиліта для калібрування. До речі, в процесі розробки фахівці Spatial View активно співпрацювали з Cyberlink і Arcsoft, оптимізуючи свою технологію для більш якісної сумісності з програмними 3D-плеєрами.
Подібних рішень з різною якістю виконання накладок і софта зараз на ринку вже десятки.
# 8673; # 2. Стерео без окулярів: бар'єрний паралакс
Для розуміння суті технології бар'єрного параллакса проведемо ще один практичний експеримент. Знову витягнемо руку перед очима, тільки тепер замість фіги попрошу вас конфігурувати з великого і вказівного пальців такий собі "бублик" - цей жест ще називають "ОК". Подивіться крізь цей "бублик" на що-небудь, та хоча б на текст, який ви зараз читаєте, і по черзі закривайте праве і ліве око. Ваші очі знову бачать трохи розрізняються картинки, і знову це заслуга ефекту паралакса, а роль бар'єру в даному випадку виконав ваш "бублик".
Ось так в загальних рисах влаштовані автостереоскопічні дисплеї з бар'єрним параллаксом: беремо звичайний ЖК-дисплей, на нього покладені "бар'єрну грати" з отакими вузькими "бійницями", і в результаті кожне око побачить тільки той піксель, який йому буде видно через цю решітку.
Власне, цієї інформації цілком достатньо для правильного уявлення принципу роботи технології бар'єрного параллакса. Ми навіть не будемо детально критикувати його численні нюанси, назвемо лише головні: для великих екранів і декількох глядачів технологія в її базової реалізації зовсім не придатна. Є, правда, одна істотна перевага перед лентікулярнимі дисплеями - при продуманій реалізації параллаксного бар'єру зміна орієнтації дисплея з альбомної на портретну і назад не призводить до втрати стереоефекту.
Технології лентікулярних лінз і параллаксного бар'єру - це все, що у нас є для реалізації автостереоскопічних екранів. І якщо в чистому вигляді обидві технології відмовляються забезпечити високу якість картинки на великих діагоналях, та ще з пристойною передачею обсягу, вихід один: будемо їх комбінувати.
CleverClean SLIM-Series VRpro - самий плоский робот-пилосос Незважаючи на невеликі, майже іграшкові габарити, новий робот-пилосос компанії CleverClean може похвалитися тим, чого не зможе зробити ніхто інший його більший побратим. Він легко пропилососити під диваном або комодом, де пил може збиратися місяцями, а то й роками, адже дістатися туди нелегко навіть звичайними засобами: шваброю і ганчіркою
Згода на обробку персональних даних