D-технологии домашнего применения

В 2010 году технология 3D считалась, пожалуй, наиболее популярной, востребованной и инновационной. Сейчас интерес к 3D подостыл, и с каждым днем находится все больше и больше людей ею недовольных. Впрочем, критика — лишь очередной шаг на пути к прогрессу. В этой статье я расскажу о том, как получается объемное 3D -изображение, и какие технологии для этого используются.

Немного теории:

В основу 3D-технологий положена идея создания двух изображений для каждого глаза пользователя. По идее, создать 3D-контент (фото или видео) легко — достаточно просто объединить 2 камеры в одном устройстве, а затем уже свести воедино полученную с них информацию. Гораздо сложнее «показать 3D», то есть показать каждому глазу «свою» картинку.

Поляризация:

Базовые познания из курса оптики напоминают о том, что создавать «объем» можно с помощью поляризации светового потока. Достаточно пропустить свет через специальные преломляющие свет кристаллы, чтобы создать иллюзию трехмерного изображения. Для просмотра такого изображения потребуется использование специальных поляризационных очков. На принципе поляризации основана технология iМах 3D , используемая в кинотеатрах и неприменимая в домашней электронике.

Анаглиф:

Первые шаги в области 3D-технологий основаны на разделении картинки для каждого глаза по цвету. Такое видео (или изображение) называется анаглифным, а для просмотра анаглифного контента нужны специальные красно-синие очки (для одного глаза — красный фильтр, для другого — синий). Впрочем, при таком подходе хромают цветопередача и качество изображения. Анаглифное видео было популярно в 70-80-х годах прошлого века, но с тех пор уже немало воды утекло, и на дворе XXI век, век инновационных технологий.

Разделение строк:

Идея формировать разные картинки для каждого глаза путем построчного вывода их на экран — гораздо более современная и продвинутая. На ней основана, пожалуй, наиболее широко распространенная 3D-технология XpanD , которая используется как в кинотеатрах, так и 3D-телевизорах и мониторах. Для просмотра 3D-контента необходимы специальные очки, более того, они должны синхронизироваться непосредственно с устройством просмотра.

Синхронизация, как правило, осуществляется через ИК-датчик, расположенный между стеклами очков, ведь, как известно, если закрыть его пальцем (многие проделывали этот трюк в 3D -кинотеатрах ), объемное изображение теряется. Специальные очки (точнее, стекла в них) закрывают для каждого глаза то изображение, которое он не должен видеть — вот так просто и элегантно решена проблема создания объемного изображения.

Параллакс:

Впрочем, для просмотра 3D-контента можно обойтись и без очков. В таком случае экран должен «подготовить» две разных картинки для каждого глаза. Поверх экрана располагается так называемый параллаксный барьер, слой из тонких и точных щелей, отвечающих за то, какую картинку видит тот или иной глаз. Естественно, определенная часть экрана при этом скрыта от каждого из глаз (за этим самым барьером), но, тем не менее, наш мозг и при обработке такого «разорванного» изображения формирует цельную картинку.

К недостаткам этой технологии следует отнести то, что при малейшем сдвиге от оптимальной точки просмотра глаза уже не будут воспринимать изображение как объемное, оно будет просто двоиться или размываться. Экраны с параллаксным барьером используют в портативных устройствах — телефонах, фотоаппаратах и ноутбуках.

Но как же бе недостатков? Ничто в мире не совершенно, не являются исключением и 3D-технологии . Вот перечень основных недостаткой:

• Очки довольно сильно затемняют изображение;
• При просмотре 3D — контента болят глаза;
• Объемный эффект хорошо ощутим только в специально подготовленных видеороликах, чаще всего увиденное 3D-изображение не впечатляет;
• Для просмотра 3D-контента необходим специальный экран (а порой еще и очки);
• Да и распечатать 3D-фотографию, увы, не удастся. Пока..

Футуристический вертолет проходит низко над головами зрителей, закованные в экзоброню роботизованные морпехи сметают все на своем пути, здоровенный космический шаттл сотрясает воздух ревом двигателей – так близко и устрашающе реально, что непроизвольно вжимаешь голову в плечи.

Недавно вышедший на экраны «Аватар» Джеймса Камерона или трехмерная компьютерная игра заставляют зрителя, сидящего в кресле перед экраном, чувствовать себя участником фантастического действа...

Совсем скоро инопланетные монстры будут прогуливаться в каждом доме, где есть современный домашний кинотеатр.

Но каким же образом плоский экран способен показывать объемную картинку?

Человек в трехмерном объемном пространстве...

Один и тот же объект левым и правым глазом мы видим под разными углами, таким образом формируются два изображения – стереопара. Мозг соединяет обе картинки в одну, которая интерпретируется сознанием как объемная.

Различия в перспективе позволяют мозгу определить размер объекта и расстояние до него. На основании всей этой информации человек получает пространственное представление с правильными пропорциями.

Как возникает объемное изображение

Для того чтобы картинка на экране казалась объемной, каждый глаз зрителя, как в жизни, должен видеть несколько отличающееся изображение, из которых мозг сложит единую трехмерную картину.

Первые фильмы в формате 3Д , созданные с учетом этого принципа, появились на экранах кинотеатров еще в 50-е годы.

Поскольку набирающее популярность телевидение уже тогда составляло серьезную конкуренцию киноиндустрии, дельцы от кинематографа хотели заставить людей оторваться от диванов и направиться в кино, прельщая их визуальными эффектами, которые в то время не мог обеспечить ни один телевизор: цветным изображением, широким экраном, многоканальным звуком и, разумеется, трехмерностью.

Эффект объема при этом создавался несколькими разными способами.

Анаглифический метод (анаглиф – по-гречески «рельефный»). На ранних этапах 3D-кинематографа в прокат выпускались только черно-белые 3D-фильмы. В каждом соответствующим образом оснащенном кинотеатре для их показа использовались два кинопроектора.

Один проецировал фильм через красный фильтр, другой выводил на экран слегка смещенные по горизонтали кинокадры, пропуская их через зеленый фильтр.

Посетители надевали легкие картонные очки, в которые вместо стекол были установлены кусочки красной и зеленой прозрачной пленки, благодаря чему каждый глаз видел только нужную часть изображения, а зрители воспринимали «объемную» картинку.

Однако оба кинопроектора при этом должны быть направлены строго на экран и работать абсолютно синхронно.

В противном случае неизбежно раздвоение изображения и, как следствие, головные боли вместо удовольствия от просмотра – у зрителей.

Подобные очки хорошо подходят и для современных цветных 3D-фильмов , в частности, записанных методом Dolby 3D. В этом случае достаточно одного проектора с установленными перед объективом световыми фильтрами.

Каждый из фильтров пропускает для левого и правого глаза красный и синий свет. Одно изображение имеет синеватый, другое – красноватый оттенок. Световые фильтры в очках пропускают только соответствующие, предназначенные для определенного глаза кадры.

Однако данная технология позволяет добиться лишь незначительного 3D-эффекта , с малой глубиной.

Затворный метод. Оптимален для просмотра цветных фильмов. В отличие от анаглифического этот метод предусматривает попеременную демонстрацию проектором изображений, предназначенных для левого и правого глаза.

Благодаря тому, что чередование изображений осуществляется с высокой частотой – от 30 до 100 раз в секунду – мозг выстраивает целостную пространственную картину и зритель видит на экране цельное трехмерное изображение.

Ранее данный метод назывался NuVision, в настоящее время он чаще именуется XpanD. Для просмотра 3D-фильмов по этому методу используются затворные очки, в которые вместо стекол или фильтров установлены два оптических затвора.

Эти небольшие светопропускающие ЖК-матрицы способны по команде от контроллера менять прозрачность – то затемняясь, то просветляясь в зависимости от того, на какой глаз в данный момент необходимо подать изображение.

Затворный метод используется не только в кинотеатрах: применяется он и в телевизорах, и в компьютерных мониторах. В кинотеатре подача команд осуществляется с помощью ИК-передатчика.

Некоторые модели затворных очков 90-х годов, предназначенных для ПК, подключались к компьютеру с помощью кабеля (современные модели имеют беспроводной интерфейс).

Недостаток данного метода в том, что затворные очки являются сложным электронным устройством, потребляющим электроэнергию. Следовательно, они имеют достаточно высокую (особенно по сравнению с картонными очками) стоимость и значительный вес.

Поляризационный метод. В сфере кино такое решение носит название RealD. Его суть в том, что проектор попеременно демонстрирует кинокадры, в которых световые волны имеют разное направление поляризации светового потока.

В необходимых для просмотра специальных очках установлены фильтры, пропускающие только световые волны, поляризованные определенным образом. Так оба глаза получают изображения с различной информацией, на основании которой мозг формирует объемную картинку.

Поляризационные очки несколько тяжелее картонных, но поскольку они работают без источника электроэнергии, то весят и стоят значительно меньше, чем затворные.

Однако наряду с поляризационными фильтрами, устанавливаемыми на кинопроекторы и в очки, для показа 3D-фильмов по этому методу требуется дорогой экран со специальным покрытием.

На данный момент предпочтение окончательно не отдано ни одному из названных методов. Стоит, однако, отметить, что с двумя проекторами (по анаглифическому методу) работает все меньшее количество кинотеатров.

Как создаются 3D-фильмы

Использование сложных технических приемов требуется уже на этапе съемки, а не только в процессе просмотра 3D-фильмов.

Для создания иллюзии трехмерности каждую сцену необходимо снимать одновременно двумя камерами, с разных ракурсов.

Как и глаза человека, обе камеры размещают близко друг к другу, причем обязательно на одинаковой высоте.

3D-технологии домашнего применения

Для просмотра 3D-фильмов на DVD до сих пор используются простые картонные очки, наследие далеких 50-х. Этим объясняется и скромный результат – плохая цветопередача и недостаточная глубина изображения.

Однако даже современные 3D-технологии привязаны к специальным очкам, и такое положение вещей, по всей видимости, изменится не скоро.

Хотя в 2008 году компания Philips и представила прототип 42-дюймового жидкокристаллического 3D-телевизора, не требующего использования очков, данная технология достигнет своей рыночной зрелости минимум через 3–4 года.

А вот о выпуске 3D-телевизоров, работающих в тандеме с очками, на международной выставке IFA 2009 объявили сразу несколько производителей.

К примеру, Panasonic намерен уже к середине 2010 года выпустить модели телевизоров с поддержкой 3D, так же, как Sony и Loewe, делая ставку на затворный метод.

Компании JVC, Philips и Toshiba также стремятся взойти на «3D-подиум», однако они отдают предпочтение поляризационному методу. LG и Samsung разрабатывают свои устройства на основе обеих технологий.

Контент для 3D

Основным источником трехмерного видеоконтента являются Blu-ray-диски. Контент передается на источник изображения через интерфейс HDMI.

Для этого телевизор и проигрыватель должны поддерживать соответствующие технологии, а также недавно принятый стандарт HDMI 1.4 – одновременную передачу двух потоков данных формата 1080p обеспечивает только он. Пока что устройства с поддержкой HDMI 1.4 можно пересчитать по пальцам.

3D-технологии на компьютере

Первоначально просмотр трехмерного изображения на компьютере был доступен только с помощью очков или специальных шлемов виртуальной реальности. И те и другие были оснащены двумя цветными ЖК-дисплеями – для каждого из глаз.

Качество результирующего изображения при использовании данной технологии зависело от качества применяемых ЖК-экранов.

Однако данные устройства обладали целым рядом недостатков, которые отпугивали большинство покупателей. Кибершлем фирмы Forte, появившийся в середине 90-х, был громоздким, неэффективным и напоминал средневековое орудие пытки.

Скромного разрешения в 640х480 точек для компьютерных программ и игр было явно недостаточно. И хотя позднее были выпущены более совершенные очки, к примеру модель LDI-D 100 фирмы Sony, но даже они были достаточно тяжелыми и вызывали сильный дискомфорт.

Выдержав почти десятилетнюю паузу, технологии формирования стереоизображения на экране монитора вышли на новый этап своего развития. Не может не радовать то обстоятельство, что по крайней мере один из двух крупных производителей графических адаптеров, фирма NVIDIA, разработал нечто инновационное.

Комплекс 3D Vision стоимостью около 6 тыс. руб. включает в себя затворные очки и ИК-передатчик. Однако для создания пространственной 3д картинки при помощи этих очков требуется соответствующее аппаратное обеспечение: ПК должен быть оснащен мощной видеоплатой NVIDIA.

А для того чтобы псевдотрехмерная картинка не мерцала, монитор с разрешением в 1280х1024 точки должен обеспечивать частоту обновления экрана минимум в 120 Гц (по 60 Гц на каждый глаз). Первым ноутбуком, оснащенным данной технологией, стал ASUS G51J 3D.

В настоящее время доступны также так называемые 3D-профили более чем для 350 игр, которые можно скачать с веб-сайта NVIDIA (www.nvidia.ru). В их число входят как современные игры жанра экшн, к примеру Borderlands, так и выпущенные ранее.

В продолжение темы компьютерных игр, альтернативой затворному 3D является поляризационный метод. Для его реализации нужен монитор с поляризационным экраном, например Hyundai W220S.

Объемное изображение становится доступно при наличии любой мощной видеокарты ATI или NVIDIA. Однако при этом разрешение снижается с 1680x1050 до 1680x525 точек, поскольку используется чересстрочный вывод кадров.

По материалам журнала ComputerBild

Раздел постоянно пополняется полезностями:

Напишите свое мнение ниже в комментариях. Обсудим.

3D-технологии – общее название для разных видов объемного изображения. В переводе с английского сочетание ”3 dimensional” означает буквально «трехмерный». К 3D относят трехмерное изображение, трехмерную графику, а также совокупность аппаратных и программных инструментов и методов, дающих возможность создавать объемные объекты.

Основное применение такие технологии нашли в создании изображений на экране или плоском листе. 3D-технологии используются в телевидении, кинематографе, архитектуре, в компьютерных играх. Последним достижением в сфере трехмерных технологий стало изобретение объемной печати.

На специальных 3D-принтерах уже сегодня можно печатать простые физические объекты, имеющие длину, ширину и высоту.

Говоря о формате 3D, чаще всего подразумевают кинематограф. Такая система позволяет сконструировать иллюзию объемного изображения, выводимого на большой экран. Использование трехмерных технологий в кино базируется на бинокулярном зрении, характерном для человека. Все мельчайшие детали, которые пассивно улавливает зрительный анализатор, сетчатка глаза обрабатывает по отдельности. И только потом мозг соединяет отдельные элементы в целостный трехмерный образ.

Особенности технологий 3D

3D-графика предполагает взаимодействие с воображаемым пространством, имеющим три измерения. Но отображается этот объемный мир на плоской поверхности, имеющей всего два измерения. В ряде случаев изображенные на плоскости объект или воспринимаются как объемные без всяких дополнительных приспособлений.

Нередко для восприятия трехмерной реальности применяют виртуальные шлемы или специальные очки со стереоскопическим эффектом.

Объемное изображение в двухмерном пространстве включает в себя конструирование проекции трехмерной модели на плоский лист или экран. Здесь чаще всего не обойтись без использования специальных компьютерных программ. Представляемый в трехмерном виде объект при этом обычно является точной копией предмета из материального мира. Но он может быть и каким-либо абстрактным образом, выполненным, к примеру, из геометрических фигур.

Создание 3D-объекта начинается с построения модели при помощи математических методов обработки данных. Затем следует визуализация математической модели, после чего она принимает вид проекции, в которой отражается выбранная для моделирования или физический объект. Результат визуализации при помощи технических средств выводят на оконечное устройство, например, на экран телевизора или дисплей персонального компьютера.

Видео по теме

Новые технологии в показе кинофильмов стремительно набирают обороты. Наряду с уже привычным форматом 3D, зрителей все чаще приглашают посетить кинотеатры 5D. Их оборудование позволяет достигать еще большей реалистичности происходящего на экране.

5D-кинотеатр можно назвать аттракционом нового поколения, позволяющим зрителям окунуться с головой в очень красочный и невероятно интересный виртуальный мир, испытать максимально реалистичные ощущения. Здесь также присутствует объемное изображение 3D, к которому добавляются имитирующие движение спецэффекты. Благодаря ним у зрителя создается ощущение присутствия в самом центре событий, происходящих на экране телевизора.

Кресла поворачивают зрителей то влево, то вправо, подбрасывают их вверх, внезапно опускаются вниз, соответствуя действиям на экране. Вы прочувствуете каждой клеточкой своего тела происходящее в виртуальной реальности, будь то головокружительная гонка на автомобиле или стремительный полет сквозь глубины космической вселенной.

Добавляют острых ощущений и специальные эффекты движения воздуха, брызг, различные запахи и т.п. Разнообразные световые эффекты усиливают ощущение реальности происходящего. Действие в 5D-кинотеатре позволяют быть не просто зрителем, а активным участником всего происходящего на экране.

5D-кинотеатр содержит, как правило, небольшое количество специально оборудованных посадочных мест – от 4 до 16. Кресла зрителей в таком кинотеатре находятся на специальной платформе, движущейся и вибрирующей во время показа фильма и тем самым максимально повторяющей действия на экране.

Каждому посетителю при входе в кинозал выдаются 3D стереоочки. Они необходимы для просмотра стереоскопического изображения. Оборудование 5D-кинотеатра обычно включает в себя динамическую 4/5/7-местную платформу, стойку управления, акустическую систему, экран, маслостанцию, трап, систему видеопроекторов, камеру видеофиксации и систему спецэффектов.

Современные 3д технологии

Чем дальше, тем больше набирает обороты популярности 3D технология. Ведь еще несколько лет назад участником этой новой реальности можно было стать только в кинотеатре, а сейчас это стало доступно в домашних условиях, и все это реально с помощью телевизора 3Д.

Какие 3D технологии бывают

В современных 3D телевизорах больше применяются технологии круговой поляризации и затворная. Чем же они отличаются? 3д телевизоры, которые работают на основе затворной технологии, ее так же называют активной, производят работу следующим образом. Изображения на экране для обоих глаз передаются поочередно, так же как это происходить в реальности – каждый глаз видит изображение под своим углом. Осуществлению этого помогают 3D очки, которые по очереди скрывают изображение то от левого, то от правого глаза. Мерцание для глаз не ощущается из-за высокой частоты смены кадров. Благодаря этому создается впечатление, что перед глазами объемное изображение.

Похожая технология – поляризационная, или другими словами пассивная производит свою работу следующим образом: картина на телевизионном экране показывается сразу для обоих глаз, однако с различными направлениями распространения световых волн, а очки с поляризационным фильтром пропускают картину для определенного глаза. И в этом случае создается впечатление обзора объемной картины.

Какой 3D телевизор лучше

Чтоб остановиться на правильном выборе, надо определиться с параметрами, которые вам нужны. Рассматривая активную технологию надо обратить внимание на то, что качество изображения остается постоянным, тогда как у конкурентной технологии глаз испытывает напряжение больше, так как качество изображения почти в два раза хуже. У активной наблюдается падение яркости, а у пассивной – меньше, так же отсутствует мерцание.

В активных очках глаза быстрее устают. Так же надо учитывать цены на очки, так как активные очки – это электронное устройство. Соответственно они будут тяжелее и дороже пассивных. Надо отметить, что 3D технология работает на любых телевизорах, будь это ЖК или плазменный. Выбор остается за вами.

Несмотря на то, что телевизор 3D передает объемные изображения, не стоит забывать, что это так же и простой 2D телевизор, а поэтому он тоже должен соответствовать вашим запросам. Дополнительно у современных телевизоров есть функции прокрутки фильмов прямо с флешки, они подключаются к и к сети , а также имеют ряд уже знакомых параметров: контрастность, разрешение и углы.

Оставьте свой комментарий!

Современная техника, несмотря на плоский экран, способна передать не только двумерное изображение, но и объёмную картинку. Эта, активно обсуждаемая сегодня технология, присутствует в телевизорах марки LG и носит название 3D. Суть ее заключается в том, чтобы левый глаз зрителя не видел картинки для правого и наоборот.

В аппаратах LG реализованы множество видов этой технологии, но в целом можно выделить две самых популярных на сегодняшний день:

1. Активная – требует использования затворных очков для просмотра 3D.
2. Пассивная – в этом случае пользователю необходимы поляризационные или анаглифные очки.

Затворные очки применяются для просмотра объёмных фильмов на телевизорах с плазменным экраном или для 3D-проекторов LG. В этих очках имеются жидкокристаллические затворки, попеременно закрывающие обзор глазу, а также источник питания для обеспечения их работы. Поляризационная система очков знакома каждому посетителю городского 3D кинотеатра. Эта технология обеспечивает просмотр видео с экранов техники LG в чересстрочном порядке. Четные ряды видны правому глазу, нечётные – левому. Какая из предложенных технологий просмотра 3D лучше – выбирает каждый пользователь индивидуально.

Типы воспроизведения 3D-картинки

Основное деление технологий воспроизведения объёмного видео подразумевает три категории. Смело утверждать, что та или иная из них лучше, чем остальные виды – нельзя из-за существенных технических различий, применяемых для создания 3D-картинки.

1. Анаглифная. Эта технология знакома практически каждому – очки с разноцветными линзами. Достоинством анаглифного воспроизведения объёмной картинки является простота изготовления 3D-очков. В то же время, это не подразумевает, что чем лучше экран, тем замечательнее картинка. Ведь присутствующая в телевизорах современных поколений всех производителей, в том числе и LG проблема с точной цветопередачей делает использование анаглифных очков невозможным.
2. Затворная. Суть передачи объёмного 3D-изображения этим способом заключается в поочерёдной смене "видящего" глаза. Поддержка данного вида 3d технологии требует использования специальных очков с ЖК-линзами. При помощи встроенного источника питания, они с большой скоростью активно меняют прозрачность каждой линзы поочередно.
3. Поляризационная. Ее принцип работы основан на возможностях эффекта поляризации изображения. Очки сами отбирают, какая картинка транслируется на выбранный глаз, при этом для их работы не требуется источников питания.

Прежде, чем остановиться на конкретном варианте, лучше всего опробовать последовательно их все. Это позволит подобрать наиболее оптимальный вариант для использования техники LG без неприятных последствий для Ваших глаз.

Какая из систем 3D воспроизведения безопасней для глаз?

Мнения людей по поводу того, какая из современных технологий, созданных для просмотра видео в формате 3D, лучше – разделяются. Плюсы и минусы систем активно обсуждаются, приводятся мнения врачей и мировых экспертов. Но, на самом деле 3D-рипы для любой существующей сегодня 3d технологии абсолютно одинаковы. Разница картинки заключается только в качестве изготовления и аппаратной модели экранов, установленных в телевизорах, а также выбранных 3D-очках. Ведь, объёмное изображение можно смотреть и на проекторах LG – а у этой техники экранов нет.

Имеется мнение, что пассивная модель очков – безопасней для глаз, нежели активная. Но, тут есть свои нюансы. Первый вариант очков не так нагружает глаза и, в то же время, на экране видны все огрехи половинного разрешения. Во втором варианте, активно работающее переключение линз, часть людей способна увидеть. К сожалению, это значит, что им придется отказаться от их использования – или терпеть это неудобство. Вместе с тем эти очки дают более качественную картинку, хотя и нагружают глаза.

Все вышесказанное означает: смело утверждать, что первый или второй тип очков лучше – нельзя. Главными вопросами являются, длительность времени непрерывного использования специальных линз и требования пользователя к качеству картинки.

Время использования очков – важный показатель

Как бы активно Вас не убеждали в том, что для конкретной техники LG идеально подойдут те или иные 3D-очки – это не так. Правильный вопрос это не "что лучше", а "как долго можно их использовать" и, "какое будет качество картинки". , усталость глаз до начала просмотра, стрессы – многие, не учитывая эти факторы, заявляют, что выбранный тип очков плохой. Это не значит, что так и есть на самом деле, но иногда сбивает с толку других людей. Поэтому помните – зрительная система каждого человека уникальна, а решить любую проблему "некачественного" изображения в формате 3D иногда помогает индивидуальный выбор расстояния до экрана, интенсивности освещения помещения и подгон стандартных заводских настроек в используемой технике под себя.