3D без стекла в Массачусетском технологическом институте

3D без стекла в Массачусетском технологическом институте

3d-glasses-broken.jpgПоскольку 3D имеет своего рода упал на обочину В последнее время производители ищут способ решить одну из самых больших проблем, с которыми столкнулись технологии, - необходимость носить очки. Теперь исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый процесс просмотра 3D. без очков . Будет ли это приживаться? Время покажет-







как вставить сноски в стиле чикаго в слово

Из Новости MIT
За последние три года исследователи из группы Camera Culture в MIT Media Lab постоянно совершенствовали дизайн многоперспективного трехмерного видеоэкрана без очков, который, как они надеются, может стать более дешевой и практичной альтернативой голографическому видео. в краткосрочной перспективе.
Теперь они разработали проектор, использующий ту же технологию, которую они представят на Siggraph в этом году, крупнейшей конференции по компьютерной графике. Проектор также может улучшить разрешение и контраст обычного видео, что может сделать его привлекательной переходной технологией, поскольку производители контента постепенно учатся использовать потенциал многоперспективного 3-D.
Многоперспективное трехмерное изображение отличается от стереоскопического трехмерного изображения, которое сейчас широко распространено в кинотеатрах, тем, что изображенные объекты открывают новые перспективы по мере того, как зритель перемещается вокруг них, как и реальные объекты. Это означает, что у него могут быть приложения в таких областях, как совместный дизайн и медицинская визуализация, а также развлечения.
Исследователи из Массачусетского технологического института - исследователь Гордон Ветцштейн, аспирант Мэтью Хирш и Рамеш Раскар, доцент кафедры медиаискусств и наук NEC и глава группы Camera Culture - создали прототип своей системы, используя готовые компоненты. . Сердце проектора - пара жидкокристаллических модуляторов, которые похожи на крошечные жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи), расположенные между источником света и линзой. Образцы света и тьмы на первом модуляторе эффективно превращают его в группу излучающих свет под небольшим углом, то есть свет, проходя через него, достигает второго модулятора только под определенными углами. Комбинации паттернов, отображаемых двумя модуляторами, таким образом, гарантируют, что зритель увидит немного разные изображения под разными углами.
Исследователи также создали прототип экрана нового типа, который расширяет угол обзора изображений с их проектора. Экран объединяет две линзообразные линзы - типа полосатых прозрачных листов, используемых для создания грубых трехмерных эффектов, скажем, в старых детских книгах.





Группа Camera Culture из MIT Media Lab представляет новый подход к трехмерному изображению без очков с множеством точек зрения.
Использование избыточности
Для каждого кадра видео каждый модулятор отображает шесть различных шаблонов, которые вместе создают восемь разных углов обзора: При достаточно высокой скорости отображения человеческая зрительная система автоматически объединяет информацию из разных изображений. Модуляторы могут обновлять свои шаблоны с частотой 240 Гц, или 240 раз в секунду, поэтому даже при шести шаблонах на кадр система может воспроизводить видео с частотой 40 Гц, что, хотя и ниже частоты обновления, обычной для современных телевизоров, по-прежнему остается выше, чем стандартные 24 кадра в секунду.
С технологией, которая исторически использовалась для создания трехмерных изображений без очков - известной как барьер параллакса - одновременное проецирование восьми разных углов обзора означало бы выделение каждому углу одной восьмой света, излучаемого проектором, что позволило бы тусклый фильм. Но, как и в случае с мониторами-прототипами исследователей, проектор использует тот факт, что при движении вокруг объекта большая часть визуальных изменений происходит по краям. Если, например, вы смотрели на синий почтовый ящик, проходя мимо него, от одного шага к следующему, большая часть вашего поля зрения была бы занята синим цветом примерно одинакового оттенка, даже если в него входили разные объекты. вид за ним.
С алгоритмической точки зрения ключом к системе исследователей является метод расчета того, сколько информации можно сохранить между углами обзора и сколько нужно изменить. Сохранение как можно большего количества информации позволяет проектору создавать более яркое изображение. Полученный набор углов и интенсивностей света затем должен быть закодирован в шаблоны, отображаемые модуляторами. Это сложный вычислительный порядок, но, адаптировав свой алгоритм к архитектуре графических процессоров, разработанных для видеоигр, исследователи MIT заставили его работать почти в реальном времени. Их система может получать данные в виде восьми изображений на кадр видео и преобразовывать их в шаблоны модулятора с очень небольшой задержкой.
Мостовая техника
Прохождение света через два модулятора также может повысить контраст обычного двухмерного видео. Одна из проблем ЖК-экранов заключается в том, что они не поддерживают «настоящий черный»: немного света всегда просачивается даже через самые темные области экрана. «Обычно у вас есть контраст, скажем, от 0 до 1», - объясняет Ветцштейн. «Это полный контраст, но на практике все модуляторы имеют что-то вроде 0,1 к 1. Итак, вы получаете этот« уровень черного ». Но если вы оптически умножите два вместе, уровень черного снизится до 0,01. Если вы показываете черным на одном, что составляет 10 процентов, и черным на другом, что также составляет 10 процентов, то вы проходите через 1 процент. Так что он намного более черный ».
Точно так же, как объясняет Хирш, если шаблоны, отображаемые на модуляторах, немного смещены друг от друга, проходящий через них свет будет мешать самому себе, что на самом деле повышает разрешение получаемых изображений. Опять же, исследователи разработали алгоритм, который может вычислять эти закономерности на лету.
По мере того, как создатели контента переходят на так называемый «четырехъядерный HD», видео с разрешением, в четыре раза превышающим сегодняшнее видео высокой четкости, сочетание более высокой контрастности и более высокого разрешения может сделать коммерческую версию технологии исследователей привлекательной для владельцев кинотеатров, которые в свою очередь может облегчить путь для принятия многоперспективного 3-D. Вы могли бы сделать одно - и это то, что действующие производители проекторов сделали в недавнем прошлом, - это взять четыре модулятора 1080p, поставить их рядом друг с другом и построить очень сложную оптику, чтобы их все бесшовно расположить, а затем получить гораздо более приятный линза, потому что вам нужно проецировать гораздо меньшее пятно и связать все вместе », - говорит Хирш. «Мы говорим, что вы можете взять два модулятора 1080p, вставить их в проектор один за другим, затем взять тот же старый объектив 1080p, проецировать через него и использовать этот программный алгоритм, и вы получите изображение 4k. Но не только это, он стал еще контрастнее ».
Распространение пикселей
Оливер Коссэрт, доцент кафедры электротехники и информатики Северо-Западного университета, когда-то работал в компании, которая пыталась коммерциализировать трехмерные проекторы без очков. «То, что я считаю новизной подхода [исследователей Массачусетского технологического института], заключается в двух вещах, - говорит Коссэрт. Во-первых, по его словам, «поиграйте с идеей параллакс-барьера, чтобы вы могли сделать так, чтобы он (а) не блокировал столько света и (б) получил лучшее разрешение».
Второй, по его словам, - это прототип экрана. «Есть такой инвариант оптических систем, который гласит, что если вы возьмете площадь плоскости и телесный угол света, выходящего из этой плоскости, то он будет фиксированным», - говорит Коссэрт. Это означает, что если вы возьмете размер трехмерного изображения и растянете его, скажем, в 10 раз больше, то поле зрения уменьшится в 10 раз. Это то, с чем мы столкнулись. Мы не могли придумать способ обойти это ».
«Они придумали экран, который вместо того, чтобы растягивать изображение - что и делает проекционная оптика - по существу сдвигает пиксели друг от друга», - продолжает Коссэр. «Это позволило им нарушить эту неизменность».

Windows 10 machine_check_exception



Дополнительные ресурсы