Технологии 3D-видео
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
µй через его центр. Слева от плоскости наблюдается изображение для левого глаза, справа - для правого (рис. 7).
Рис.7 Принцип работы аутостереоскопического дисплея
Очевидно, что для наблюдения стереоизображения человек должен располагать голову так, чтобы каждый глаз находился в "своем" пространстве, а это несколько утомительно.
Достоинства: 1) относительная простота изготовления, есть серийно выпускаемые модели; 2) невысокая себестоимость, возможно снижение цены в обозримом будущем; 3) реально достижимая скорость потока данных (двукратное увеличение от моно); 4) наличие инструментария для создания контента, драйверов, программ;
Недостатки: 1) невозможность "оглядывания" и динамического параллакса; 2) некоторая ограниченность зоны стереоэффекта; 3) наличие зон "неправильного" псевдоскопического эффекта; 4) вдвое меньшее горизонтальное разрешение в стереорежиме.
Цены на аутостереоскопические 3D дисплеи в данный момент выше чем на LCD мониторы (панели) аналогичных размеров, но тем не менее аутостереоскопические 3D дисплеи себя очень хорошо зарекомендовали в рекламной индустрии.
Аутостереоскопические 3D дисплеи широко применяются на выставках, в шоу-румах, в торговых залах для привлечения потребителей, при этом вызывая гораздо больше эмоций, чем обычные плазменные панели.
2. Волюметрические 3D дисплеи (V3D).
Существенно отличаются от всех рассмотренных выше типов 3D дисплеев, формирующих изображение с помощью элементов, расположенных в одной плоскости.
Принцип: воспроизведение объемного изображения в виде вокселов или векторов, реально разнесенных в рабочем объеме дисплея (объеме воспроизведения), четко ограниченном его конструкцией (рис. 8).
Рис.8 Принцип волюметрического дисплея
Достоинства: 1) истинно объемное изображение, обеспечивающее естественную связь между конвергенцией и аккомодацией, динамический параллакс и другие пространственные эффекты; 2) большой угол обзора, вплоть до 360 градусов по горизонтали и 270 градусов по вертикали;
Недостатки: 1) невозможность отображения непрозрачных объектов, нельзя отобразить реалистичную графику и видео; 2) объем воспроизведения закрыт физически, невозможно совмещение с реальными объектами; 3) требуется очень большая скорость потока данных; 4) очень высокая стоимость, от многих десятков но нескольких сотен тысяч долларов.
3. Голографические 3D дисплеи (H3D)
Воспроизводят непрерывное световое поле, соответствующее световому полю реальной 3D сцены. Однако, современная техника немыслима без цифровой обработки сигналов, стало быть, любая непрерывная функция с некоторой точностью апроксимируется рядом дискретных значений.
Принцип: разделение объема воспроизведения множеством условных вертикальных плоскостей, проходящих через центр экрана. В каждой части разбитого плоскостями пространства наблюдается свой вид (ракурс) объемной сцены (рис. 9).
Рис.9 Голографический дисплей
Достоинства: самое реалистичное 3D изображение, обладающее всеми оптическими свойствами отображаемого реального объекта;
Недостатки: 1) техническая сложность на пределе современных возможностей аппаратуры; 2) вычислительных мощностей хватает только для статических изображений.
2. Стереоскопический кинематограф
Стереокинематограф нельзя назвать полноценным способом демонстрации объёмных изображений, поскольку он основывается лишь на бинокулярном зрении. Если закрыть один глаз, объёмный эффект пропадает. В то же время, смотря на реальные объекты, закрыв один глаз, человек может без труда определить, объёмный ли перед ним объект, или плоская картинка.
За счёт того, что стереокинематограф основан только на бинокулярном эффекте, часто объекты кажутся плоскими, но размещёнными друг за другом, в разных параллельных плоскостях.
Разглядывая объёмную картинку, человек интуитивно ожидает, что можно будет рассматривать разные её части по своему желанию: сначала сфокусировать взгляд на ближнем объекте, затем на предмете подальше, однако, стереоскопическое кино, картинки для которого формируются тем же способом, что и для обычного плоского кинематографа, навязывает точку фокусировки. Резко изображается то, что хотел выделить режиссёр, а второстепенные на его взгляд детали размываются. И если зритель пожелает рассмотреть второстепенные детали, то у него это никак не получится: они будут оставаться размытыми в любом случае. В обычном, плоском, кино этот эффект привычен и понятен мозгу, но в стереорежиме сильно мешает просмотру.
По этим причинам стереокино не рекомендуется смотреть людям с такими дефектами зрения, как косоглазие.
2.1 Ранние патенты и исследования
Эра стереоскопического кинематографа началась в конце 1890-х годов, когда британский первопроходец кинематографа Уильям Фриз-Грин подал патентную заявку на метод производства стерескопического фильма. В описании процесса указывалось, что изображения с двух плёнок проецируются на экран рядом друг с другом; зритель надевает стереоскоп, который совмещает два изображения в одно целое. Однако из-за того, что метод подразумевал использование слишком громоздкой аппаратуры, использование его в театрах представлялось непрактичным. Фредрик Юджин Ив запатентовал установку для стереосъёмки в 1900 году. Его камера оснащалась двумя объективами, расставленными на расстоянии 1,75 дюйма (~4