Стереоскопические 3D-мониторы

На сегодняшний день практически все серийно выпускаемые 3D-мониторы относятся к этому типу. Для их производства используются жидко-кристаллические или плазменные панели.

Используется стереопара, т.е. воспроизводятся два ракурса объемной сцены, один из которых предназначен для левого, а другой ‒ для правого глаза. Для этого объем воспроизведения разделяется на две части условной вертикальной плоскостью, перпендикулярной плоскости экрана и проходящей через его центр. Слева от плоскости выводится изображение для левого глаза (L), справа ‒ для правого (R) (рис.1).

Рис.1. Разделение объема воспроизведения условной вертикальной плоскостью

В таком мониторе для наблюдения стереоизображения человек должен располагаться так, чтобы каждый глаз находился в «своем» пространстве, что очень неудобно. Несколько человек не смогут пользоваться одновременно таким монитором, чтобы все наблюдали объемное изображение. В принципе для однопользовательской конфигурации существует автоматика, которая поворачивает разделительную плоскость вслед за движением головы пользователя (см. рис.2).

Рис.2. Система для слежения за головой пользователя

Но это увеличивает стоимость монитора и все равно несколько пользователей не могут одновременно наблюдать объемное изображение. Поэтому для разделения объема воспроизведения используются различные способы разделения.

Самый простой способ разделения стереоресурсов ‒ параллакс-барьер (рис.3).

Рис. 3. Идея параллакс-барьера

На прозрачной пленке печатается рисунок, состоящий из вертикальных черных полосок с шагом в два пикселя используемого монитора, такой ширины, чтобы между ними остались узкие прозрачные полоски. Если наложить полученный растр на панель с некоторым зазором, то с определенной позиции будут видны только четные пиксели, а с другой ‒ только нечетные. Если выводить на экран специальноподготовленное изображение, в котором чередуются пиксели левого (L) и правого (R) ракурсов, то пользователь буде наблюдать объемное изображение. Следует подобрать зазор между растром и панелью для обеспечения необходимого угла обзора.

Недостатком щелевого растра является существенное снижение яркости монитора.

Развитием щелевых растров являются линзовые растры (рис.4).

Рис. 5. Линзовый растр

Существенным недостатком метода параллакс-барьера, независимо от его технической реализации, является то, что он формирует не одну условную плоскость, а несколько. В разделяемых ими областях наблюдения чередуются L и R ракурсы, поэтому при смещении наблюдателя на некоторый угол от главной плоскости возникает так называемый «псевдоскопический» эффект, когда правый глаз видит картинку для левого глаза и наоборот, что создает неприятные ощущения.

Также недостатком метода параллакс-барьера также является снижение горизонтального разрешения3D-мониторов вдвое по сравнению с моно, ведь пиксели делятся между двумя ракурсами стереизображения. Поэтому усилия некоторых разработчиков направлены на возможность использования полного разрешения 3D-мониторов в монорежиме. Ряд разработчиков щелевые растры делают электрически отключаемыми, например, на основе жидких кристаллов. Еще одной вариацией реализации параллакс - барьера является метод параллаксного освещения (рис. 5). ЖК -панель освещается набором тонких вертикальных источников света. Включением второго набора источников (на рисунке обозначены голубым цветом) монитор переводится в режим моно.

Рис.5. Метод параллаксного освещения

Главный недостаток параллакс-барьера заключается в следующем. Стереоизображение не зря называют самой большой иллюзией в истории человечества. Когда человек видит стереоизображение, его мозг легко впадает в заблуждение, что перед ним истинно объемное изображение. Но стоит наблюдателю чуть наклонить голову или переместиться, как изображение претерпевает искажения, совершенно не свойственные реальным предметам, поскольку каждый глаз по-прежнему видит изображение, сформированное соответствующей ему камерой из фиксированной точки пространства. Поэтому изображение, сформированное стереоскопическим 3D-монитором, воспринимается без искажения лишь в одной точке наблюдения, когда положение каждого глаза наблюдателя точно соотносится с положением камер при съемке.По этой же причиненевозможны такие эффекты как «оглядывание» и динамический параллакс.Как не перемещайся перед стереомонитором, даже не выходя из зоны стереоэффекта, то картинка видна одна и та же самая!

Все же, несмотря на перечисленные недостатки, идея стереоскопического монитора в настоящее время популярна. В принципе популярность определяется доступностью той или иной технологии при данном уровне развития техники. Относительная простота изготовления, невысокая стоимость (цена серийно выпускаемых моделей не очень существенно отличается от обычных LC-мониторов, например ), реально обеспечиваемая современными видеосистемами скорость передачи данных (требуется двукратное увеличение по сравнению с моно), наличие контента, драйверов, программ привело к все более расширяющемуся использованию стереоскопических 3D-мониторов. На данный момент такие мониторы поддерживаются многими видеоадаптерами (например, ) , разработано достаточное количество игр (например, Batman: Arkham Asylum, Dead Rising 2, Mafia 2) и стереофильмов (например, Трансформеры, Мстители, Хоббит).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: