ДВА ГЛАЗА - НЕ РОСКОШЬ

Симченко Владимир

Спецвыпуск Xakep, номер #034, стр. 034-050-1

(vr@really.ru)

Современные 3D стереотехнологии

Однажды, глядя, как ребята с крестами на груди и в коричневых балахонах с капюшонами тащат некоего Галилея в местное отделение партии "аутодафистов" для беседы на тему "нет дыма без огня", Giovanni Battista della Porta совершенно неожиданно для себя пришел к выводу, что астрономия - это бесперспективно...

Тогда, в делеком 17 веке, полностью поглощенный мыслями о перспективе жизни della Porta задумался над созданием стереопары, обеспечивающей просмотр изображения в объеме. Первая попытка визуализации информации в 3D-стереоформате была предпринята именно им.

Принцип создания трехмерного изображения полностью базируется на естественной способности человека воспринимать окружающий мир в объеме. Когда смотришь на какой-либо объект, он воспринимается глазами с различных ракурсов, в результате мозг получает информацию о двух изображениях, отличающихся друг от друга углом зрения. Сопоставление изображений дает информацию об удалении от рассматриваемого объекта. Именно это свойство и используется при создании стереоизображения.

ПАРАЛЛАКС

Наличие двух глаз, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга, обеспечивает стереоскопичность зрения. Для большей наглядности проделай небольшой эксперимент: запусти на компьютере любую игровую программу, реализованную с помощью 3D графики (Quake, Unreal и т.д.), а теперь, поочередно закрывая левый и правый глаз, оцени изображение на мониторе. Как видишь, разницы никакой нет, потому что тригонометрическая иллюзия, которую ты наблюдаешь, это обычное плоское 2D изображение. А теперь проделай следующее: переведи взгляд на любой предмет, находящийся рядом с монитором, и снова взгляни на него, поочередно закрывая левый и правый глаз. Как видишь, ракурсы изображения получаются различные. Чтобы сильнее ощутить разницу в восприятии, взгляни на кончик пальца своей руки, вытянув ее как можно дальше перед собой. А теперь приблизь руку и, не меняя точки приложения взгляда, прикоснись пальцем к своему носу. Разница в угле зрения станет максимальной и до боли (в глазных мышцах) наглядной. Свойство глаз сфокусироваться на объекте и видеть его под различными углами, обеспечивая таким образом мозг исходным материалом для вычисления расстояния до объекта, получило название глазной параллакс (eyes` parallax). А метод разделения двух ракурсов изображений для создания эффекта объема - метод параллакс барьера (parallax barrier).

Наибольшее распространение на сегодняшний день получили следующие способы разделения двух ракурсов изображения:

Shutter (затворный) – правая и левая линза (затворы) поочередно закрываются. Когда на экран выводится изображение для левого глаза, срабатывает на закрытие правый затвор, и наоборот. Таким образом, в единицу времени можно видеть только одно изображение для левого или правого глаза. Но, так как процесс происходит достаточно быстро, глаз, в отличие от мозга, не фиксирует это обстоятельство, замечая лишь мерцание в случае использования низкой частоты смены изображений, например, при просмотре стерео DVD-фильма на телевизоре, когда на каждый глаз приходится всего 30 Гц. Что же касается компьютера, то он без проблем обеспечивает в стереорежиме на каждый глаз частоту не ниже 60 Гц, что больше, чем при просмотре телевизора (50 Гц). Так что проблема дискомфорта при использовании затворного метода полностью решена.

Содержание  Вперед на стр. 034-050-2
ttfb: 3.2458305358887 ms