Dom > Razstava > Vsebine

Uvedba tehnologije stereoskopskega prikaza

Jul 02, 2018

Uvedba tehnologije stereoskopskega prikaza

1.Kaj je tehnologija stereoskopskega prikaza?

    Tehnologija stereoskopskega prikaza je eden od načinov za uresničitev poglobljene interakcije v virtualni resničnosti VR. 3D stereoskopski prikaz lahko prikaže globino, raven in položaj slike, opazovalec pa lahko razume dejansko porazdelitev slike bolj neposredno, da bi dobil bolj celovito razumevanje informacij o sliki ali vsebini zaslona.
Idealen vizualni prikaz bi moral biti neenoten v smislu kakovosti, jasnosti in obsega, vendar sedanja tehnologija ne podpira vizualnega prikaza te visoke stopnje realnosti. Z razvojem Cameronove "Afande" konec leta 2009 je tehnologija tridimenzionalnega prikaza postala ena najbolj vročih tehnologij.

2. načelo 3D stereoskopski prikaz tehnologije

     Osnovno načelo 3D stereoskopskega prikaza je prikazano na sliki. Slika prikazuje vzporedno optično os obeh oči, kar je enako dvema očesoma na razdalji. Notranja zenska razdalja (IPD) je razdalja med učenci obeh oči. Različna lokacija dveh oči je vzrok za stereoskopski vid. F je fiksna točka na predmetu B blizu človeškega očesa. Pogled desnega očesa kaže, da je točka F drugačna v položaju pogleda, kar je stereoskopska paralaksa. Človeško oko lahko uporabi tudi to paralakso, da presodi razdaljo in globino predmetov. To je tridimenzionalna vizija človeških bitij, s čimer se pridobijo tridimenzionalne informacije o okolju.


1.png

Drug način gledanja na človeško oko je pogled na fiksno točko F v bližini. V tem času je kot optične osi obeh oči konvergentni kot na sliki. Ker optične osi obeh očes potekajo skozi točko F, so točke F v središču obeh pogledov. Na tej točki bo paralaksa paralizirana s F, ki je dlje ali bližje človeškemu očesu. Človeško oko lahko uporabi tudi to paralakso, da presodi razdaljo in globino predmetov.
Trenutno se izdelki 3D stereoskopske tehnologije na trgu osredotočajo predvsem na dva načina s prostim očesom in na golo oko. Glavni proizvodi, ki so vključeni so zaslon s tekočimi kristali, plazma zaslon, prenosni terminal, projekcijska oprema in tako naprej.

3.Klasifikacija stereoskopskega zaslona

Tehnologijo 3D stereoskopskega prikaza lahko razdelimo na tri načine: stereoskopski zaslon s prostim očesom, prenosni stereoskopski zaslon in očala. Vstavijo se naslednje tehnike prikaza.
Tehnologija prikaza objektiva
Površina leče je niz cilindričnih leč, ki se uporablja za generiranje samodejne tridimenzionalne slike z usmerjanjem dveh različnih dvodimenzionalnih slik na njihove podregije gledanja. Slika se oblikuje v podregiji pod različnimi koti pred lečo. Ko je glava opazovalca na pravem mestu, je vsako oko v različnih razglednih prostorih in pridobljene so različne slike, da bi dobili binokularno paralakso.


Oblikovanje objektiva zahteva visoko ločljivost za veliko vidno polje. Dva vidna polja morajo biti prikazana v realnem času, slika pa je narezana in postavljena v navpično vrstico za objektivom. Število vidnih polj je omejeno z nepopolno fokusno sposobnostjo cilindričnih leč. Popačenje leče in difrakcija svetlobe zmanjšata smer leče, zato se slika, ki je osredotočena na zadnji zaslon, ne razprši z vzporednimi žarki, temveč v določenem kotu. Ta razpršenost omejuje število podregij, ki se razlikujejo med seboj. Druga ključna težava prikaza objektiva je, da mora biti slika zadnjega zaslona poravnana s šivom ali lečo, sicer slika podregije ne bo vodila do ustreznega podobmočja.

2.png

Tehnologija prikazovanja paralakse
Paralaksna pregrada je navpična plošča, ki se nahaja pred zaslonom. Blokira vsak del zaslona. Učinek paralakse je podobno kot pri obraznem ogledalu. Razlika je v tem, da blokira del zaslona z odbojnikom, namesto z uporabo objektiva, ki vodi zaslonsko sliko. Na zaslonu so prikazane dve sliki, od katerih je vsaka razdeljena na navpične črte. Vrstica, prikazana na zaslonu, se preklaplja z levo in desno sliko oči, vsako oko pa vidi samo svojo vrstico.
Prikaz paralakse se običajno ne uporablja, ker obstaja več pomanjkljivosti. Najprej je prikazana slika pretemna, ker pregrada blokira večino svetlobe v vsakem očesu. Poleg tega je pri majhni širini reže lahko difuzija svetlobe z vrzelami problem zaradi sipanja svetlobe. Poleg tega mora biti razdeljen na trakove.

3.png

Tehnologija prikaza rezalnega dela
Zaslon za zlaganje rezine se imenuje tudi večplastni prikaz. Sestavljen je iz večplastnih dvodimenzionalnih slik (rezanje), ki tvorijo tridimenzionalni volumen. Tako kot vrtljiva črta LED, se lahko proizvede občutek ravninske slike, rotirana ravnina LED pa lahko ustvari sliko telesa. Premikajoče se ogledalo je treba premikati na visoki frekvenci, tako da lahko uporabite tudi zoom objektiv. Na splošno se zvočni signal 30 Hz uporablja za vibriranje membrane. Ko zrcalo vibrira, se dolžina izostritve spremeni in reflektirani monitor oblikuje sliko v obrezani piramidi. Zrcalo nenehno spreminja svojo povečavo, tako da slika, ki je skenirana, sčasoma spreminja njeno globino.

Metoda zlaganja rezine prikazuje osvetljeno količino, zaradi katere je objekt pregleden, medtem ko pokriti predmet ni mogoče skriti. To je lahko idealno za zbirke prostorskih podatkov in trdne probleme modeliranja. Vendar ni primeren za fotografije in realne slike s skritimi površinami. Povečanje sledenja glave omogoča, da se skrita površina približno odstrani od gledalca v risarskem koraku. Vendar pa ni mogoče pravilno narisati vseh površin, ker si lahko ogledate dve očesi z različnih lokacij.

4.png

Prenosne stereoskopske očala
Z uporabo načela stereoskopskega prikaza so nekateri proizvajalci zagotovili prenosna osebna stereo očala. Z vgradnjo majhnega LED zaslona pred vsako oko očal, vsako nekoliko drugačno sliko zdaj proizvaja paralaksa v očesu, ki ustvari virtualno tridimenzionalno sliko, podobno kot dva metra stran. Ker je objektiv v očalih, ni potrebe po dodatnem prostoru, na traku pa lahko nosite 3D slike.


5.png

Stereoskopska tehnologija prikaza v projekcijskem sistemu
V večini sistemov virtualne resničnosti ali razstavnih in prikazovalnih sistemov se stereoskopska očala uporabljajo za gledanje leve in desne slike, ko se uporablja binokular, in stereoskopske slike so končno pridobljene z mapiranjem v možganski skorji. Stereoskopska očala brez čelade prikazujejo stereoskopski zaslon in projekcijski zaslon. Ti sistemi zahtevajo le par svetlobnih stekel, da se ustvari visokokakovosten stereoskopski prikaz, kar uporabniku omogoča minimalno omejitev vztrajnosti in je udobno. Pod omejitvijo udobnega razpona gledanja sta statično vidno polje in prostorska ločljivost zaslona in projekcijskega zaslona odvisna od razdalje med uporabnikom in prikazovalno ravnino.