Обзоры Обзоры 31.03.2002 в 21:00 comment

Шаг в третье измерение

author avatar
https://secure.gravatar.com/avatar/2f8d57cddfeb455ba418faa11ee01bb0?s=96&r=g&d=https://itc.ua/wp-content/uploads/2023/06/no-avatar.png *** https://secure.gravatar.com/avatar/2f8d57cddfeb455ba418faa11ee01bb0?s=96&r=g&d=https://itc.ua/wp-content/uploads/2023/06/no-avatar.png *** https://itc.ua/wp-content/themes/ITC_6.0/images/no-avatar.svg

ITC.UA

автор

Хрустальный шар a la hi-tech

Самым очевидным решением было бы заполнить область изображения некоторой
активной средой — веществом, позволяющим отображать графическую информацию, попросту
говоря, светиться или отражать свет. Проблема лишь в том, что такого вещества
пока не открыли. Поэтому ученые пришли к другому выводу: трехмерное изображение
можно получить, проецируя луч света на поверхность быстро вращающегося архимедова
винта. Именно такая конструкция экрана была выбрана группой немецких инженеров,
создавших прототип 3D-дисплея. Он получил название Felix,
что созвучно со словом helix, обозначающим спираль.


Шаг в третье измерение

Внешнее сходство между современным
3D-монитором и известным гадальным приспособлением просто поражает…
Шаг в третье измерение

Спиральный экран Felix вращается с частотой около 10 об/с. Светящаяся точка на
нем создается лучом лазера, направленным снизу и способным перемещаться параллельно
оси. Комбинация положения спирали в определенный момент времени и смещения луча
однозначно определяет любую точку в теле вращения, а множество светящихся точек
и формируют трехмерное изображение.

Экспериментальный образец Felix, существующий в настоящий момент, имеет высоту 91 см и диаметр 46 см.

Альтернативное решение избрали создатели объемного дисплея Actuality.
В области изображения вращается с частотой 730 об/мин полукруглый экран, на который
проецируются разрезы отображаемого тела. Всего формируется 198 таких сечений при
различных положениях экрана, благодаря чему и создается трехмерное изображение.
Большое количество передаваемой информации приводит к существенному ограничению
качества: разрешение каждого разреза составляет 768 x 768 точек, количество цветов
— 8. Внешне такой дисплей похож на хрустальный шар гадалки — это прозрачная
полусфера диаметром 20 дюймов, внутри которой заключен отображаемый объект. Такая
форма подходит для обзора с любой стороны и даже сверху, при этом наблюдателей
может быть неограниченное количество. И самое главное — картинка действительно
трехмерна, то есть глаз сможет фокусироваться на различной глубине изображения,
создавая зрителю ощущение аккомодации. Но все же современные объемные дисплеи
имеют множество недостатков — большие размеры, необходимость использовать движущиеся
элементы. Но самое главное — они не могут отображать непрозрачные объекты. Поэтому
такие дисплеи вряд ли когда-либо будут применяться в домашних системах, но для
научных целей, для визуализации данных и даже для рекламы они доступны уже сейчас.

Каждому глазу — по картинке

Бізнес англійська від Englishdom.
Тут навчають за методикою Кембриджу, завдяки якій англійську вивчили понад 1 мільярд людей. Саме вона використовується в найкращих навчальних закладах світу, і саме за нею створені курси.
Інформація про курс


Шаг в третье измерение

Беспроводной шлем виртуальной
реальности от Siemens — в настоящий момент наиболее совершенное устройство
такого класса

Зачем отображать тело полностью, если
человек все равно видит его с одной стороны? Для создания эффекта трехмерности
ему достаточно иметь всего два глаза. Это значит, что вполне можно обойтись, показав
лишь две картинки — по одной для каждого. Именно эту идею эксплуатируют создатели
шлемов виртуальной реальности. Принцип очень прост: через систему линз каждый
глаз видит "свой" экран. Но высокие требования к компактности из-за
того, что устройство нужно надевать на голову, привели к необходимости смириться
с низким разрешением изображения, которое удается получить на малогабаритном LCD-дисплее.

Несмотря на все ухищрения, подобные шлемы производства компаний VFX и iGlasses,
доступные на рынке, все же были чрезмерно массивными и потому недостаточно эргономичными.
Кроме того, эти приборы требовали проводного подключения к компьютеру, что дополнительно
снижало удобство. В связи с этим интересной является новейшая разработка компании
Siemens — беспроводной компактный
шлем виртуальной реальности. Но она не полностью лишена основных недостатков подобного
решения — индивидуальности и дороговизны.

Для уменьшения стоимости можно использовать систему из привычного двухмерного монитора и специальных очков. На экран по очереди выводятся картинки для каждого глаза. Для того чтобы в текущий момент информацию получал только один глаз, используются очки с жидкокристаллическими шторками, закрывающие то один, то другой глаз одновременно со сменой кадров. Если последние будут чередоваться достаточно быстро, то человек будет воспринимать их как единое трехмерное изображение.

В данном случае устройство, надеваемое на голову, ощутимо уменьшается, приближаясь по размерам к обыкновенным очкам. В настоящий момент выпускается довольно много моделей подобных стереоочков. К ним относятся популярные в Украине устройства производства ASUS и Elsa, подключаемые к видеокартам на основе графических чипсетов от NVidia. Сравнительно невысокая стоимость очков (порядка 300 грн) и совместимость с популярным API DirectX сделала их доступными рядовому геймеру.

Но необходимость выводить по очереди два кадра, соответствующих одному и тому
же моменту игры, уменьшает реальную частоту развертки монитора вдвое. Это значит,
что для снижения эффекта мерцания придется использовать качественный, а соответственно,
и дорогой дисплей. Эффект послесвечения люминофора ЭЛТ и инертность матриц ЖК-мониторов
вызывают наложение изображений для разных глаз, а следовательно, и ослабление
эффекта трехмерности. А необходимость использовать активные очки делает этот способ
таким же индивидуальным, как и предыдущий.

Бізнес англійська від Englishdom.
Тут навчають за методикою Кембриджу, завдяки якій англійську вивчили понад 1 мільярд людей. Саме вона використовується в найкращих навчальних закладах світу, і саме за нею створені курси.
Інформація про курс

Для того чтобы трехмерное изображение могла одновременно наблюдать группа людей,
пусть даже и с помощью очков, нужно "отделить" последние от видеокарты.
В одном из вариантов такого решения используют поляризационные фильтры, направляющие
колебания световых волн кадров для разных глаз в разных плоскостях. Соответственно
в очках достаточно использовать пассивные поляризационные линзы с перпендикулярными
плоскостями поляризации, фильтрующими лишь необходимое каждому глазу изображение.
Помимо отсутствия связи с ПК, это означает еще и дополнительное удешевление прибора.
Устройства такого типа предлагает компания StereoGraphics,
назвав их ZScreen 2000. Они состоят из активного экрана, совместимого с любым
монитором с диагональю 19—21″, в комплекте с легкими очками. Стоимость экрана
находится на уровне 2 тыс. долл., очков — $50. Для широкого использования можно
изготовить и дешевые бумажные очки, которые обойдутся всего в $1,2. Несколько
человек, надев их, смогут одновременно наблюдать трехмерное изображение на мониторе.
Компания пошла дальше, разработав подобные фильтры для ЖК-проекторов. Но использование
активных экранов сильно снижает яркость изображения. Например, для устройств ZScreen
оно падает на 68%.


Свобода от очков


Шаг в третье измерение

Стереоочки Elsa 3D Revelator
пока остаются лучшими и по дизайну, и по качеству

Дальше по шкале сложности следуют автостереоскопические
технологии, не требующие никаких дополнительных приспособлений для наблюдения
трехмерного изображения. Из них наибольшую популярность получили так называемые
линзово-растровые дисплеи (lenticular displays). В таких мониторах две картинки
разделяются на полосы, по очереди выводимые на ЖК-экран, перед которым размещается
слой маленьких полуцилиндрических линз (lenticules). Они собирают изображения
по цветовым составляющим и фокусируют их на зрачках. Необходимым условием для
создания таких мониторов является точное позиционирование пикселов на двухмерном
экране, чего можно достичь, лишь используя ЖК-панели с цифровым интерфейсом. Именно
поэтому такие 3D-дисплеи стали доступными лишь недавно.

Одними из первых появились мониторы немецкой компании Dresden
3D
, выпущенные под торговой маркой D4D. В их основе лежит ЖК-панель с диагональю
18,1″ с "родным" разрешением 1280 x 1024 точки. Другое необходимое требование
— фокусировка результирующего изображения точно на зрачках — выполняется путем
отслеживания их положения с помощью видеокамер над экраном. Электроника обрабатывает
картинки с частотой 25 Hz и соответственно перемещает слой линз. Правда, эти самые
"внимательные" глаза также делают эффект трехмерности индивидуальным.

Проблема индивидуальности решена в автостереоскопических дисплеях все той же компании StereoGraphics. Устройство под названием SynthaGram объединяет целых 9 (!) изображений, снятых последовательно расположенными вдоль объекта камерами. Каждые два соседних кадра представляют собой стереопару. При перемещении головы в поле зрения будут попадать разные их комбинации, создавая эффект кругового обзора. Главное преимущество этой технологии в полной независимости наблюдателя и дисплея, благодаря чему эффект может быть доступен сразу нескольким зрителям. Более того, его смогут наблюдать даже так называемые "стереослепые" люди, для которых другие технологии не подходят. Все девять картинок объединяются с помощью процесса, названного самой компанией interzigging, и выводятся на панель с такими же характеристиками, как и у дисплеев D4D. Пока что это выполняет программный модуль, но StereoGraphics обещает в ближайшее время выпустить аппаратное решение и драйвер с поддержкой API OpenGL. Дисплей уже сейчас доступен на рынке по цене 6 тыс. долл. в комплекте с видеокартой на основе чипсета ATI Radeon VE с цифровым видеовыходом. Недостатки такой реализации — требования генерировать целых 9 изображений и использовать второй (двухмерный) монитор для "плоских" элементов управления Windows. Также общим недостатком всех линзово-растровых дисплеев является то, что они обеспечивают трехмерность лишь в горизонтальной плоскости, по вертикали изображение остается "плоским".

Окружить себя виртуальностью


Шаг в третье измерение

Автостереоскопические дисплеи
по внешнему виду мало чем отличаются от обычных мониторов. Но, включив их,
пользователь наверняка заметит разницу…

Шаг в третье измерение

Изображение стереомонитора
нельзя запечатлеть на фото. Но его владелец наверняка увидит нечто подобное

Пожалуй, наиболее зрелищным является способ
визуализации, используемый компанией Elumens.
Его суть заключается в том, что вокруг зрителя создается полусферический экран,
охватывающий всю его область зрения. В результате мозг, потерявший ориентиры в
виде привычных границ изображения, обманывает сам себя, создавая стойкую иллюзию
трехмерности. Компания предлагает множество вариантов экрана: от индивидуального
стоимостью 20 тыс. долл. до полной полусферы, рассчитанной на 45 человек и имеющей
цену четверть миллиона долларов. Такой огромный экран позволит побывать в виртуальной
реальности, практически полностью оградив зрителя от реальности настоящей. Изображение
проецируется панорамными ЖК-проекторами со специально разработанными линзами,
проекторы совместимы с Windows NT/2000 (через API DirectX), системами Silicon
Graphics и всеми телевизионными стандартами. Конечно, такие дисплеи "не грозят"
домашнему пользователю, они предназначены для серьезных целей: дизайн, тренировка
персонала, презентации. Но вполне возможно и использование их для развлечений
— в небольших панорамных кинотеатрах, позволяющих буквально окунуться в происходящее.
Разве не к этому стремится индустрия развлечений?

Шаг в будущее

Существует множество технологий отображения трехмерных образов, в нашу статью же попали лишь реальные и доступные уже сегодня разработки. Естественно, они еще далеки от совершенства: не всегда удобные и эффективные, но всегда дорогие, такие мониторы еще неприемлемы для домашнего пользователя. Но ситуацию можно сравнить с эпохой первых телевизоров: непривычно, некрасиво, дорого, но дух захватывает! Так что нам остается следить за прогрессом и ждать новых качественных дисплеев по доступной цене.

Продолжается конкурс авторов ИТС. Напиши статью о развитии игр, гейминг и игровые девайсы и выигрывай профессиональный игровой руль Logitech G923 Racing Wheel, или одну из низкопрофильных игровых клавиатур Logitech G815 LIGHTSYNC RGB Mechanical Gaming Keyboard!


Loading comments...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: