• Виртуальная реальность
  • Шлем виртуальной реальности
  • Комната виртуальной реальности
  • Прототип автомобиля в виртуальной реальности
  • Виртуальная реальность, визуализация данных
  • Виртуальная реальность в автомобилестроении
  • Человек в виртуальной реальности
  • Комната виртуальной реальности
  • virtual reality aviation

Автостереоскопические 3D дисплеи

Сразу отметим, что на сегодняшний день к этому типу относятся практически все серийно выпускаемые устройства, какими бы эпитетами вроде «реальное 3D», «суперобьемный», «ошеломляюще реалистичный», «голографический» и пр. не украшались их рекламные буклеты и пресс-релизы.

Принцип работы. Разделение объема воспроизведения на две части условной вертикальной плоскостью, перпендикулярной плоскости экрана и проходящей через его центр .Слева от плоскости наблюдается изображение для левого глаза, справа — для правого.
Очевидно, что для наблюдения стереоизображения человек должен располагать голову так, чтобы каждый глаз находился в «своем» пространстве, а это несколько утомительно.

«Однопользовательскую» конфигурацию легко дополнить автоматикой, которая поворачивает разделительную плоскость вслед за движением головы пользователя — трекинг (tracking).
Технически для производства стереоскопических 3D дисплеев лучше всего подходят LCD или плазменные панели, поскольку пикселы в них жестко привязаны к месту, в отличии от CRT мониторов, где изображение может слегка сдвигаться и изменять свой масштаб.
Параллакс-барьер, самый простой способ разделения стереоракурсов (осуществимый даже в «домашних» условиях, если у вас есть LCD монитор). Нужно напечатать на прозрачной пленке рисунок, состоящий из вертикальных черных полосок с шагом в два пиксела вашего монитора, такой ширины, чтобы между ними остались узкие прозрачные полоски. Если наложить полученный растр на экран, с определенной позиции будут видны только четные пикселы, а с другой — только нечетные.

Обратите внимание на зазор между растром и панелью, обеспечивающий необходимый угол обзора. Осталось вывести на экран специально подготовленное изображение, в котором чередуются пикселы левого (L) и правого (R) ракурсов. Подробнее о щелевых растрах можно прочесть в статье Е. Вазенмиллер «Щелевые растры». Недостатком щелевого растра является существенное снижение яркости монитора, поскольку часть световой энергии поглощается черными полосками. Естественным развитием щелевых растров являются линзовые растры, так же, как объектив фотоаппарата является развитием маленького отверстия камеры-обскуры.

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, так, что при смещении наблюдателя на некоторый угол от главной плоскости возникает неприятный эффект, называемый «псевдоскопическим», когда правый глаз видит левую картинку и наоборот.
Следующий недостаток — снижение горизонтального разрешения 3D дисплея вдвое по сравнению с моно, ведь пикселы нужно делить между двумя ракурсами стереоизображения. Определенные усилия разработчиков направлены на возможность полного использования разрешения 3D дисплея в моно-режиме.
Щелевые растры делают электрически отключаемыми, например, на основе жидких кристаллов. Естественно, что линзовый растр отключить невозможно. Другой вариацией на тему параллакс-барьера является метод параллаксного освещения. LCD панель освещается набором тонких вертикальных источников света.

Включением второго набора источников (на рисунке обозначены голубым цветом) дисплей переводится в режим моно.
И, наконец, самый главный недостаток. Стереоизображение недаром называют самой большой иллюзией в истории человечества. Когда вы видите стереокартинку, ваш мозг легко впадает в заблуждение, что перед вами истинно объемное изображение. Но лишь до тех пор, пока вы неподвижны. Стоит чуть наклонить голову или переместиться, как изображение претерпевает искажения, совершенно не свойственные реальным предметам, поскольку каждый глаз по-прежнему видит изображение, полученное соответствующей ему камерой из фиксированной точки пространства.
Строго говоря, изображение, сформированное стереодисплеем, воспринимается без искажений лишь в одной точке наблюдения, когда положение каждого глаза наблюдателя точно соотносится с положением камер при съемке. По той же причине невозможны такие эффекты, как «оглядывание» и динамический параллакс. Как ни перемещайся перед стереодисплеем, если мы даже не выходим из зоны стереоэффекта, то картинку все равно видим ту же самую, а если закрыть один глаз, все ухищрения разработчиков и вовсе пропадут даром — ничего, кроме моноизображения, мы не увидим.
Так почему же при таком количестве серьезных недостатков идея стереоскопического 3D дисплея столь популярна? Все определяется доступностью той или иной технологии при данном уровне развития техники. Для стереодисплея сегодня существует вся технологическая цепочка Устройство — Драйвер — Программа — Контент. Проще говоря, стереодисплей есть куда включить, есть чем согласовать, есть что и с помощью чего увидеть.
Плюсы:
• относительная простота изготовления, есть серийно выпускаемые модели;
• невысокая себестоимость, возможно снижение цены в обозримом будущем;
• реально достижимая скорость потока данных (двукратное увеличение от моно);
• наличие инструментария для создания контента, драйверов, программ;
Минусы:
• невозможность «оглядывания» и динамического параллакса;
• некоторая ограниченность зоны стереоэффекта;
• наличие зон «неправильного» псевдоскопического эффекта;
• вдвое меньшее горизонтальное разрешение в стереорежиме
Маховик индустрии уже раскручивается, наличие контента создает спрос на устройства, наличие устройств создает спрос на контент.
Цены на аутостереоскопические 3D дисплеи в данный момент выше чем на LCD мониторы (панели) аналогичных размеров, но тем не менее аутостереоскопические 3D дисплеи себя очень хорошо зарекомендовали в рекламной индустрии (дать ссылку на страницу).
Аутостереоскопические 3D дисплеи широко применяются на выставках, в шоу-румах, в торговых залах для привлечения потребителей, при этом вызывая гораздо больше эмоций чем обычные плазменные панели.