СВЕГА-Компьютер
Технологии 3D-стереоскопии
Виртуальные технологии, их сильные и слабые стороны. Перспективы их дальнейшего развития. Часть IV Технологии 3D-стереоскопии Как мы помним, VR-технология даёт пользователю возможность видеть стереоскопическую картинку, выводя на встроенный в VR-шлем экран отдельные изображения для правого и левого глаза, так называемую стереопару. При этом качество изображение, которое может видеть пользователь VR, оставляет желать лучшего. Но как быть, если необходимо, чтобы одно и тоже 3D-изображение видело несколько зрителей одновременно? Для этого и предназначены технологии 3D-стереоскопии, которые позволяют видеть гораздо более качественное объёмное изображение на плоском экране. В большинстве случаев для получения стереоэффекта требуется записать две части стереопары в один видеопоток, а затем разделить его на правое и левое изображения с помощью специальных очков. В целом технологии формирования стереоскопического изображения условно можно разделить на активные и пассивные. При использовании активной технологии изображения для каждого глаза показываются поочерёдно, а для реализации данного метода используются активные жидкокристаллические очки, которые в нужный момент закрывают поочерёдно, то один, то другой глаз. Чтобы знать, в какой момент нужно закрыть тот или иной глаз, очки должны синхронизироваться с источником видеоизображения (компьютером, проектором или телевизором). Активные очки тяжёлые, плохо совмещаются с медицинскими очками, их нужно заряжать и нельзя мыть в воде. Самым простым пассивным методом формирования стереоскопического изображения является анаглифический метод, при котором цвет спектра изображения делится на две части, одна для левого, вторая для правого глаза. Каждый из ракурсов проходит через свой фильтр, отрезающий свою часть спектра. Итоговое изображение формируется за счёт суммирования ракурсов. В очках стоят разные фильтры для каждого глаза. Анаглифический метод является самым дешёвым, но и самым некачественным методом, поскольку при его использовании возникают значительные искажения цветопередачи и потеря цвета исходного изображения. Кроме того, если долго находиться в анаглифических войсках, у зрителя на какое время может упасть цветовая чувствительность и возникнуть дискомфорт в восприятии обычного мира. Другие пассивными методами являются поляризационные методы (линейной или круговой поляризации) и метод многополосной оптической фильтрации. Общим для этих методов является то, что для их реализации, как правило, используется два проектора, в каждом из которых установлен специальный фильтр. В случае линейной поляризации изображения для левого и для правого глаза накладываются через расположенные под прямым углом друг к другу фильтры в проекторах. В очках также находятся расположенные под 90 градусов друг к другу фильтры, которые отсекают изображение, предназначенное для другого глаза. В случае метода круговой поляризации изображения для разных глаз имеют разное направление вращения вектора поляризации. Оба поляризационных метода обладают рядом недостатков, таких как необходимость поддерживать постоянное положение головы для сохранения стереоэффекта (в случае круговой поляризации допустим наклон головы не больше, чем на 30 градусов), а в случае использования метода круговой поляризации происходит двукратное падение фактического разрешения для каждого глаза. Обе поляризационные технологии предъявляют повышенные требования к качеству экрана, и для обеспечения наилучшего изображения рекомендуется использование дорогостоящих проекционных экранов с серебряным покрытием. Поляризационные очки имеют небольшой вес и пластиковые стёкла, что делает их достаточно дешёвыми, но очень долговечными. Метод многополосной оптической фильтрации также использует два проектора с установленными в них фильтрами. В отличие от поляризационных методов, данный метод не требует применения дорогостоящих экранов, стереоэффект наблюдается в любой точке, не возникает двоения изображения быстро движущихся объектов и отсутствуют потери яркости. Очки, используемые в рамках данной технологии, оснащены минеральными стёклами, могут надеваться поверх медицинских очков, а также подвергаться санитарной обработке. После изучения многочисленной литературы и проведения множества проб и испытаний, именно эта технология легла в основу многофункциональных комплексов с 3D-стереоскопической визуализацией, производимых нашей компанией.
