Новости

Что такое 3D-стереоскопия?

Современные дети окружены современными же технологиями. Они практически с самого рождения живут в медийном и информационном пространстве, так что удивить и заинтересовать их чем-либо становится достаточно непростой задачей. Это в равной степени относится и к жизни, и к процессу образования. Чтобы сделать изучаемый предмет увлекательным и интересным, мало просто установить в классе компьютеры и интерактивные доски. Нужно нечто качественно иное.

Педагогам хорошо известно, что сложные и абстрактные темы могут быть легче поняты (особенно младшими школьниками), когда изучаемая тема представлена визуально. Визуализация учебного материала не только повышает способность учащегося понять, как что-то устроено, но и помогает удерживать его внимание на изучаемом предмете. Кроме того, увидев что-либо «целое», дети (да и не только они) лучше понимают отдельные части этого целого. Видеть что-то в объёме, это почти то же самое, что и находиться прямо там.

Для многих само слово «стереоскопия» звучит как что-то непонятное и сложное. Хотя в основе этого понятия лежит теория, которая была сформулирована ещё XIX веке. В её основе лежит, так называемая стереопара, то есть пара плоских изображений одного и того же объекта (сюжета), имеющая различия между изображениями. Эффект объёма при просмотре возникает из-за того, что расположенные на разном удалении от наблюдателя части все сюжета в целом, при просмотре с разных точек (соответствующих правому и левому глазу) имеют различный параллакс (иначе говоря, угловое смещение). Если смотреть на стереопару так, что каждый глаз будет видеть изображение, предназначенное только для него, будет создаваться иллюзия наблюдения объёмной картины.

Ещё до появления фотографии в 1829 году учитель математики из Эдинбурга Эллиот придумал стереоскоп, представлявший собой обычную коробку, в которую помещались нарисованные на прозрачной подложке стереопары. Зритель смотрел сквозь узкую щель в перегородке, а части стереопары переставлялись местами, то есть для правого глаза предназначалась картинка, расположенная слева, и наоборот.

Очень хорошее объяснение принципа формирования объёмного изображения, было дано в замечательной книге советского учёного и популяризатора науки Я.И.Перельмана «Занимательная физика»: «все части плоской картины удалены от глаза одинаково, между тем как части пространственного объекта находятся на различном расстоянии, и чтобы ясно видеть их, глаз должен не одинаково “настраиваться”. Но самую большую услугу оказывает нам то, что здесь изображения, получаемые в каждом глазу от одного и того же предмета, не одинаковы. В этом легко убедиться, если смотреть на какой-нибудь близкий предмет, попеременно закрывая то правый, то левый глаз. Правый и левый глаз видят предметы не одинаково; в каждом рисуется иная картина, и это-то различие, истолковываемое нашим сознанием, дает нам впечатление рельефа».

В дальнейшем стереоскопы постоянно совершенствовались и том или ином виде дожили до наших дней. С развитием цифровой фотографии и ростом числа смартфонов, стереоскопы получили шанс на второе рождение. Теперь любой фотолюбитель с помощью цифрового фотоаппарата или камеры своего смартфона может получать высококачественные изображения, которые с помощью многочисленного бесплатного программного обеспечения могут быть преобразованы в стереопару, которую можно просматривать с помощью такого недорогого изобретения, как Google Cardboard. Это изделие, по сути, представляет собой картонный стереоскоп, источником изображения для которого является обычный современный смартфон.

В заключение хотелось бы отметить вот ещё что. В настоящее время термин 3D используется очень широко. Когда речь идёт о 3D кинотеатрах, телевизорах или проекторах, речь действительно идёт о технологиях, предназначенных для воспроизведения объёмного изображения, формируемого на упомянутых выше принципах. Однако в большинстве случаев (исключая технологии 3D-печати и 3D-сканирования) под этим термином понимается изометрическая проекция объёмного объекта на плоскость и, собственно, к объёмному изображению данный термин отношения не имеет. Поэтому, говоря о технологии просмотра объёмного изображения на плоском экране, мы будем пользоваться термином «3D-стереоскопия» или «стереоскопическая 3D-визуализация».

Почему именно 3D-стереоскопия? Об этом поговорим в следующем выпуске новостей самоизоляции.

Дмитрий Козуненко (Заместитель Генерального директора по информационным технологиям)

Email: kozunenko@svega-computer.ru