«3D мания» шагает по планете!

Все знают, что «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». А еще лучше один раз услышать объемный звук, увидеть объемное стереоизображение, и влюбиться в «3D видение» навсегда!

Человечество всегда стремилось к объемному представлению изображений. Но как в случае со штангой, не подняв сразу большой вес, штангист подходит снова и снова, пока упорные тренировки не позволят это сделать. Современные информационные технологии позволили нам вплотную приблизиться к настоящему объемному видео (объемный звук мы уже имеем давно), а потому огромное количество производителей по всему миру выпускают устройства (проекторы, камеры, телевизоры, мониторы, очки, ноутбуки и т.п.) и контент для 3D (игры, фото, 3D фильмы, 3D телевещание). В каждом уважающем себя крупном городе сегодня обязательно есть 3D и даже 5D кинотеатры (недавно такой открылся в Ташкенте), когда на экране можно не только увидеть объемное изображение, но и ощутить передвижения в пространстве и даже прочувствовать в реальном времени тактильные ощущения от ветра или брызг воды. Все это в сопровождении объемного звука позволяет нам попасть в новый фантастический мир, а потому «3D мания» все увереннее шагает по планете.

3d_28_10_2010

Предлагаем небольшой обзор технологий, который представлен на специализированном сайте www.3Dliga.ru

3D стерео (стереоскопические) технологии, технологии VR (виртуальной реальности)
Во всем мире технологии, которые позволяют видеть 3D объемные изображения на плоском экране, называются стереоскопическими (stereoscopic) или 3D стереоскопическими технологиями. Однако у нас больше принят термин 3D технологии, который ведет к путанице, так как под 3D технологиями подразумевается вся компьютерная графика.

Основным принципом всех современных 3D стереотехнологий является разнесение изображения отдельно для каждого глаза. В жизни мы видим каждым глазом чуть различную картинку, которая отличается на небольшой угол зрения. Соответственно, мы получаем две слегка различающиеся картинки, которые наш мозг восстанавливает в одну объемную стереоскопическую картинку. Таким образом, 3D стереоизображение формируется именно мозгом.

Когда мы смотрим обычный телевизор или экран, то каждому глазу показывается одинаковая картинка и не возникает объемного стереоэффекта. Для решения этой задачи был открыт принцип стереоскопии, который заключается в том, что при показе каждому глазу специально подготовленной отдельной картинки человек начинает видеть объемное 3D стереоизображение. Этот принцип известен уже давно, еще в конце XIX века были популярны стереофотографии, а в 70-е годы прошлого века активно развивали сеть стереокинотеатров.

Тогда почему до сих пор мы не используем всех преимуществ 3D стереоскопических технологий?
Простого способа разнесения изображения для каждого глаза (например, стереоскопы) оказалось недостаточно (так как качество такой 3D стереотехнологии невысоко и просматривать стереонеудобно). Создание качественного 3D стереоизображения требует специального высокотехнологичного оборудования (3D очков, компьютера, 3D монитора или проектора, драйверов, 3D фильмов или игр). Еще несколько лет назад 3D оборудование было доступно только крупным организациям и стоило сотни тысяч долларов. Однако за последние годы производительность и характеристики техники растут так быстро, что теперь вы можете поставить себе на стол последние достижения и новинки 3D технологий!

В настоящий момент наибольшее развитие получили две 3D стереотехнологии: активные (затворные) 3D очки и поляризационные технологии. В первую очередь это вызвано их стоимостью, удобством установки и настройки, а также направлениями применения.

Активные (затворные) очки (например, NVIDIA 3D Vision) — это наилучшее решение для дома и для бизнеса, когда 3D смотрят один или несколько человек. Преимуществом активных очков является совместимость с большим количеством устройств (3D мониторов, телевизоров и проекторов), легкость установки, применение обычных экранов и др.

Поляризационные системы — это наилучшее решение для массовых показов, мероприятий и выставок. Преимуществом данной технологии является низкая стоимость поляризационных очков и возможность использовать проекторы с любыми техническими параметрами (светимостью, разрешением и т.д.).

Уже доступны для дома: 3D фильмы, 3D игры, 3D фотографии, 3D телевидение, 3D Интернет

Что позволило сделать качественный скачок в развитии стереоскопических технологий?
• Развитие производительности видеокарт
• Резкое увеличение производительности процессоров
• Переход на HD-формат
• Удешевление 3D мониторов, телевизоров и проекторов
• Появление доступных для домашнего использования технологий (поляризация, shutter glasses (затворные очки)
• Развитие стереомониторов, переход на LCD-технологии
• Внедрение новейших стереосистем для создания реалистичной 3D графики (стереографики)
• Создание новых технических решений по стереоскопическим технологиям
• Появление необходимых 3D программ и аппаратных стереорешений
• Признание стереоскопических технологий как профессиональным 3D сообществом, так и пользователями, которые ищут новых впечатлений и ощущений от 3D

В настоящее время в мире развивается несколько 3D стереотехнологий. Каждая 3D технология имеет свои недостатки и достоинства.

Анаглиф технология (сине-красные очки). 3D технология с цветовым разделением
В 3D анаглиф технологии цветового разделения изображения для левого и правого глаза используют разные цвета для каждого кадра (аниграфическое разделение).

3d_28_10_2010_1

Традиционно в стереоскопических технологиях левое изображение преимущественно красного цвета, а правое — синего. Стереоочки для наблюдения тоже имеют соответствующие светофильтры (красный и синий).

Преимущества 3D технологии цветового разделения: низкая стоимость технологии, простота использования стереоскопии, не требуется специального монитора или проектора. Сегодня многие книги для детей продаются с картонными анаглиф очками для просмотра объемных иллюстраций.

3d_28_10_2010_3

Недостатки 3D анаглиф технологии цветового разделения: искажения в отображении цветов, плохое качество стереоскопии, быстрая утомляемость глаз.

Стереотехнология анаглиф (цветового разделения) активно применяется в 3D фотографии. Заменяется более современными стереоскопическими технологиями.

Стереоскопическая технология — цветовое разделение внутри спектра цветов (Infitec)
В 3D технологии цветового разделения внутри спектра цветов (Infitec) изображения для левого и правого глаза используют разные цвета (анаглифическое разделение), но в данной 3D технологии разделение происходит не на красный и синий, а на отдельные полоски внутри спектра этих цветов. Данная особенность стереоскопической технологии позволяет повысить качество стереоизображения, избежать искажения цветов.

3D очки, применяемые в данной стереотехнологии, тоже имеют соответствующие светофильтры, однако эти светофильтры очень сложны, так как должны разделять спектр цветов.

Преимущества 3D технологии цветового разделения внутри спектра (Infitec): высокое качество стереоскопии, не требуется специальный 3D экран.

Недостатки стереотехнологии цветового разделения внутри спектра: бывает небольшое искажение в отображении цветов, дороговизна 3D очков, данная стереоскопическая технология требует специализированного 3D обеспечения от производителя, данная 3D технология требует места для размещения 3D оборудования.

Основное применение технология Infitec нашла в 3D кинотеатрах.

3D поляризационная технология — поляризационное разделение
В 3D технологии поляризационного разделения два изображения разделяются с помощью поляризации света (линейная поляризация или круговая поляризация). Они проецируются на специальный экран (3D серебряный экран), не меняющий поляризации падающего света. Направления поляризации фильтров подобраны таким образом, что каждый глаз видит только предназначенное для него изображение. 3D технология поляризационного разделения применяется в проекционных 3D EVENT системах, специальных мониторах, 3D кинотеатрах.

Преимущества 3D поляризационной технологии: высокое качество 3D эффекта, возможность использовать проекционные системы для большого числа зрителей, наиболее комфортное решение для длительного просмотра 3D стерео.

Недостатки стереоскопической технологии поляризационного разделения: незначительные несовершенства при разделении изображений из-за рассеивающих свойств экрана, 3D оборудование для стереоскопической технологии требует места для размещения, сложность установки и настройки оборудования, специальный 3D экран.

Применение: в 3D кинотеатрах, для массовых 3D показов, шоу, выставок и мероприятий, для науки и образования; для сложных проектов.

Затворная (shutterglasses) технология, которая использует жидкокристаллические очки
В настоящий момент это наиболее распространенная 3D технология для дома и для бизнеса. Основными производителями 3D очков для данной технологии являются NVIDIA (очки 3D VISION), Xpand (очки Xpand), появляются очки и от других крупнейших компаний.

В 3D технологии затворного разделения изображения для левого и правого глаза проецируются на экран по очереди и для наблюдения используются 3D очки, стекла которых затемняются синхронно с подаваемым изображением.

3D технология затворного разделения применяется для домашних и бизнес решений, для выставок и презентаций и в других направлениях. Для данной технологии требуются специальные 3D мониторы или 3D проекторы, поддерживающие 120 Гц. Все больше новых мониторов и проекторов поддерживают 120 Гц (мониторы Samsung, ViewSonic, Acer и др.; проекторы BenQ, ViewSonic, Mitsubishi, Acer и др.).

Преимущества стереоскопической технологии затворного разделения: высокое качество изображения 3D, простота установки и настройки, поддержка многих производителей, доступность, лучшее решение для дома, возможность интеграции сложных 3D систем.

Недостатки 3D технологии затворного разделения: специальные требования к 3D оборудованию (высокая частота 3D монитора, 3D проектора — 120 Гц), дорогие 3D очки, неудобна для массовых мероприятий.

Поляризационные 3D мониторы
В 3D технологии поляризационных 3D мониторов изображение для левого и правого глаза разделяется с помощью поляризации света от матрицы LCD-стереомонитора. Данный 3D эффект достигается с помощью различных поляризационных фильтров-пленок. К стереомонитору прилагаются поляризационные 3D очки, которые пропускают изображение для каждого глаза отдельно. Производители: JVC, Zalman.

Преимущества стереоскопической технологии поляризационных 3D мониторов: доступная цена 3D оборудования, простота установки 3D оборудования, поляризационный 3D монитор может служить как обычный монитор.

Недостатки стереоскопической технологии поляризационных 3D мониторов: среднее качество стереоизображений и 3D видео, падение разрешения 3D, ограниченный угол просмотра 3D видео, 3D кино и 3D изображений (нужно находиться строго перед поляризационным 3D монитором).

Автостереоскопические 3D мониторы (без специальных очков)
В 3D технологии автостереоскопических мониторов (без очков) изображение для левого и правого глаза разделяется с помощью специальной растровой пленки-фильтра на LCD автостереоскопическом мониторе, который состоит из микроколб. Для просмотра 3D не требуются специальные 3D очки.

Пространство перед автостереоскопическим 3D монитором разбивается на несколько зон, если зритель попадает в одну из таких зон, то он видит стереоизображение на автостереоскопическом 3D мониторе. При переходе из одной зоны стереоскопического монитора в другую 3D изображение искажается. Наиболее комфортный просмотр 3D изображения будет с расстояния 3-5 метров от монитора.

Наиболее известными решениями по автостереоскопическим дисплеям являются мониторы: Philips и SuperD.

Преимущества 3D технологии автостереоскопических мониторов: отсутствие 3D очков, компактность, автостереоскопический монитор можно использовать как обычный монитор.

Недостатки 3D технологии автостереоскопических мониторов: малая глубина 3D изображения, специальная дорогая обработка 3D видеороликов, меньшее разрешение 3D изображения, требования к положению зрителя, высокая стоимость оборудования.

Видеоочки, шлемы виртуальной реальности и HMD
В данной 3D технологии используются видеоочки с поддержкой 3D — это специальные видеоустройства, которые надеваются на голову. В данной стереотехнологии изображение для левого и правого глаза выводится на два LCD-дисплея, размещенных прямо перед каждым глазом зрителя на близком расстоянии. LCD-дисплеи имеют маленький размер и невысокое разрешение, но с близкого расстояния эти дисплеи выглядят как большой киноэкран.

3d_28_10_2010_2

Преимущества 3D технологии, использующей видеоочки: компактность стереосистемы, отключение от окружающей реальности, невысокая цена (для среднего разрешения 3D видеоочков).

Недостатки 3D технологии: невысокое разрешение, ограничение применения данной 3D технологии, недостаточная поддержка, высокая стоимость (для высокого разрешения стереодисплеев).

3d_28_10_2010_4

Поляризационные системы — это наилучшее решение для массовых показов, мероприятий и выставок.

В рамках одной статьи невозможно сделать обзор обо всех 3D технологиях в создании изображения, поэтому мы решили сделать несколько вставок.

Вставка к статье 1
NVIDIA GeForce 3D Vision

В 2009 году компания NVIDIA, один из крупнейших производителей графических решений для компьютеров, выпустила на рынок устройство NVIDIA 3D Vision. Это набор из беспроводных high-tech очков, мощного IR источника и развитой версии программного обеспечения, которая автоматически преобразовывает сотни PC игр в стереоскопический режим.

3d_28_10_2010_5

NVIDIA 3D Vision позволяет пользователю сидеть на максимальном расстоянии (4,6 м) от трансмиттера, а специальные очки уже имеют заряд батареи на 40 часов комфортного 3D просмотра. Подзаряжать устройство очень просто. Для этого вам всего лишь потребуется вставить прилагающийся USB-кабель в очки и подключить их к своему компьютеру. Очки способны проработать до 40 часов без подзарядки, время зарядки составляет 15 минут.

Для работы с очками NVIDIA 3D Vision необходимо иметь совместимое «3D Vision-Ready» оборудование. Специальный монитор (видеопроектор, телевизор), видеокарту, достаточно мощный ПК и операционную систему Microsoft Windows Vista 32-bit или 64-bit, Windows-7 32-bit или 64-bit.

Кстати, описываемая в этом номере журнала камера Fujifilm FinePix REAL 3D W1 поддерживает работу с очками и софтом NVIDIA 3D Vision. В Ташкенте уже давно продается набор NVIDIA 3D Vision. Ориентировочная стоимость до 600 тысяч сумов.

Подробнее на сайте www.nvidia.ru

Технология NVIDIA 3 D Vision Surround

С выходом решений линейки GTX 400 компания NVIDIA предложила технологию, позволяющую выводить стереоизображение сразу на три монитора (понятно, что сподвигла их на это, вышедшая ранее технология Eyefinity от заклятого конкурента).

Технология использует активные беспроводные затворные очки и стереодрайверы NVIDIA из комплекта 3D Vision. На двух видеокартах GTX 400, работающих в конфигурации SLI, при помощи технологии 3D Vision Surround можно получить стереоизображение высокого разрешения сразу на трех устройствах вывода.

3d_28_10_2010_6

Поддерживается три монитора в разрешении 1920?1080 в стереорежиме, или в разрешении 2560?1600 в обычном 2D. Также 3D Vision Surround включает возможность компенсации изображения, скрытого за рамками мониторов. С включенной функцией та часть изображения, которая скрыта за рамками мониторов, не показывается пользователю. В результате получается более целостная картинка, что особенно важно для стереорежима, когда малейшее несоответствие картинки на разных мониторах может разрушить эффект объема.

Отметим, что 3D Vision Surround — это чисто программное решение, и оно работает лишь с двумя или более GPU, объединенными в систему SLI, а с одной видеокартой такой возможности нет — количество активных выходов все равно не может быть более двух на каждую карту. Зато эта технология будет работать, в том числе и на SLI-системах на основе старых видеокарт серии GTX 200. Источник www.ixbt.com

Вставка к статье#2
Технология конвертации изображения из 2D в 3D делает старые фото трехмерными

Увидеть свою фотографию в формате 3D — заманчивая перспектива. Сейчас многие производители начали предлагать 3D фотокамеры или специальные 3D объективы для того, чтобы пользователи могли насладиться объемными снимками. Но новинки пока еще очень дороги и зачастую слишком сложны для рядового потребителя. И что самое главное — новейшая 3D фототехника не способна придать старым цифровым снимкам объем и глубину. А новые 3D телевизоры Samsung с технологией конвертации 2D изображения в 3D, которые уже с апреля этого года доступны в свободной продаже, способны вдохнуть в них новую жизнь.

Нужно всего лишь подключить к телевизору USB-носитель с фотографиями, нажать кнопку «3D» и надеть специальные очки! Подобно машине времени, по нажатию кнопки на пульте управления новый телевизор с технологией конвертации 2D изображения в 3D перенесет вас во времени и пространстве. Эйфелева башня на фотографии с прошлого отпуска вновь поразит своим величием и красотой, а детские снимки вернут в то время, когда деревья были большими, а небо синим.

Конвертация обеспечивается сверхмощным видеопроцессором 3D Hyper Real Engine, молниеносно управляющим каждым пикселем цифрового изображения. Процесс конвертации изображения проходит в режиме реального времени и разделен на четыре этапа. На первом этапе искусственный интеллект анализирует картинку, разбивая ее на отдельные условные объекты — «человек», «деревья», «дорога» и т.д. Во время второго этапа алгоритм определяет дальность расположения объектов от зрителя на основе нескольких критериев — размер, четкость, яркость. Чем детальней прорисовка текстур и крупней габариты, тем меньшей окажется вычисленная дистанция. Затем проводится вычисление бинокулярного смещения: достигая больших значений на переднем плане, оно пропорционально уменьшается на среднем и заднем планах. В завершении процесса конвертации алгоритм прорисовывает парное бинокулярное изображение, которое в сочетании с исходной плоской картинкой создает эффект правдоподобной 3D глубины.
Источник: www.samsung.com

Orphus system