Noul ecran extrage volumul din haosul aparent

Noul ecran afișează corect imaginea stereo de la aproape orice unghi (ilustrația Cultura camerei / MIT Media Lab).

Noutatea se numește HR3D. Aceasta este dezvoltarea de ecrane cu o barieră parallax (de obicei, un set de fante verticale în mască) care acoperă ochii drept și stângaci pentru pixelii destinați ochiului stâng și respectiv dreapta.







În versiunea clasică, dacă doriți să îmbunătățiți calitatea imaginii, trebuie să măriți numărul de cadre parallax de ieșire simultan și să compactați bariera parallax. Aceasta reduce cantitatea de lumină care trece prin ea. Luminozitatea scade și trebuie doar să ridicați puterea luminii de fundal, care, de exemplu, pune rapid bateria dispozitivului mobil.

Și chiar și în această schemă, efectul 3D funcționează numai dacă ecranul este normal. Rotiți-l la 90 de grade, iar toate stereorezile se vor rupe. Deci, dacă visezi să asigurăm funcționarea ecranului în orice poziție, va trebui să introducem al doilea set de fante palallaxe, perpendicular pe primul. De fapt, obținem o mască cu multe găuri mici, prin care puțin ajunge la privitor.

O barieră rigidă de parallax care funcționează în două direcții (în stânga) și o imagine afișată de ecran fără barieră (dreapta). Un set de găuri permite fiecărui ochi să vadă numai pixelii necesari. Această schemă oferă un efect 3D în unele display-uri autostereoscopice moderne, dar câștigul pentru această metodă este o mare pierdere de lumină (ilustrația Cultura camerei / MIT Media Lab).

Este important să subliniem că o astfel de mască rămâne fixă ​​pentru orice imagine. De aici rezultatul negativ: luminozitatea scade catastrofic, efectul stereoscopic este instabil, fiabilitatea transmisiei imaginii este scăzută.

Modul de ieșire din situația dificilă sa dovedit a fi radical - bariera de parallax ar trebui să devină un ecran cu cristale lichide. Și ar trebui să lucreze la lumen, și chiar în timp real se adapteze la imaginea produs de ecranul principal (inferior).

Deci, în loc de fante orizontale sau verticale, vom crea o armată arbitrar comutabile-poarta puncte, arătându-ne pixelii necesare din partea de jos a ecranului, indiferent de care parte ne uităm la ea.

Principiul general al HR3D. Galbenul arată lumina de fundal. Următoarele sunt două matrici LCD suprapuse care formează un flux unic pentru fiecare dintre ochii privitorului (ilustrația Cultura camerei / MIT Media Lab).

A fost creat de specialiști de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts. Ei eviscerat cele două ecranul LCD serie eliminate din matrici de proiecte inutile filtre de polarizare și de acoperire suplimentară, iar apoi a pus împreună cele două ecrane de afișare HR3D prototip experimental.

Pentru a elimina seria de afișare LCD-matrice, și pregătiți-l pentru includerea în HR3D (dreapta jos), inventatorii au luat o șurubelniță, radieră și acetonă (pentru a elimina adezivi) (Cultură fotografii Camera / MIT Media Lab).

Evident, principala sa caracteristică nu este hardware-ul, ci software-ul. Pentru fiecare cadru al conținutului original în vrac, trebuie create două imagini complementare, care, atunci când sunt suprapuse, vor crea o iluzie a volumului. Imaginea de jos aici este un fel de bază criptată, iar decodorul superior.

Diferența dintre noua metodă de ieșire a conținutului 3D (partea de jos) din cea anterioară (de mai sus). Conținutul original (1), adică, grafica pe calculator sau fotografie 3D-camera, se transformă într-un câmp de lumină integrat (2), de exemplu, un set de fotografii 3 x 3, arătând obiect din diferite puncte de vedere. Apoi, imaginea afișată de afișaj (3) este calculată. În această realizare, vechi pixelii abilă agitare din mai multe imagini într-un singur cadru (4), la care este atașată o barieră statică paralaxă (5), și un nou - formarea unui set de timp perechi separate de „Mask - frame“ (6 și 7). Apoi, cadrele sunt trimise pe ecranul LCD spate (8), care în metoda veche este singura. Aceste cadre sunt acoperite cu o mască fixă ​​(9) în metoda anterioară sau cu o a doua matrice LCD (10) - în cea nouă. În ambele cazuri, se realizează percepția unei imagini tridimensionale (11) (o ilustrare a Cultură Foto / MIT Media Lab).

Construcția unor astfel de perechi necesită o cantitate imensă de calcul. Pentru producția a două fluxuri montabile-demontabile obține câmpul luminos dorit trebuie să introducă conceptul de „rangul câmpului luminii“ Lecția nenegativ etanșă matrici factorizare și alte lucruri. Cititorii care sunt departe de matematică, este suficient să știm că calculul unui cadru pentru ieșire pe sistemul HR3D durează până la 20 de minute de timp al computerului.







Desigur, spectatorul nu așteaptă atât de mult timp. Este vorba despre traducerea preliminară a conținutului 3D într-un format înțeles de noul ecran. Astfel, pentru o combinație de claritate și de precizie linii cu luminozitatea și contrastul în sistemul HR3D acceptabil are fiecare cadru mult și divizat în mai multe subcadre simple afișate secvențial la o frecvență ridicată (bună matrice LCD inițial implicate în experiment, sunt capabili fizic de a oferi 120 de cadre pe în al doilea rând).

Programul care procesează imaginea originală rezolvă problema de optimizare. Ea preia o pereche de imagini pentru stratul LCD superior și inferior, astfel încât atât calitatea imaginii de ansamblu a fost bună, și că pâlpâirea cadru nu a fost prea vizibil.

Cu un ecran în care o barieră paralaxă rigidă răspunde la separarea celor două părți ale stereo-ului, un astfel de truc nu va funcționa. Dar rezultatul merită efortul: cu aceeași iluminare de fundal ecranul HR3D poate fi de trei ori mai strălucitor decât predecesorii săi. Prin urmare, nivelul de iluminare poate fi redus, iar consumul de energie - redus. Pentru dispozitivele mobile acest lucru este foarte important.

Oamenii de știință au construit un nou afișaj pur și simplu prin înșurubarea unei matrice de cristal lichid pe partea de sus a celuilalt (Photo Camera Culture / MIT Media Lab).

În legătură cu "energia" trebuie să ne amintim o altă variantă de împărțire a imaginilor pentru ochii din dreapta și stânga - lentilele lentice. Practic, nu rețin lumina. Dar, fiind lipite pe ecran, ele nu pot fi oprite, spre deosebire de matricea LCD superioară. Prin urmare, cu cel de-al doilea dispozitiv este ușor de tradus într-un mod 2D cu păstrarea unei imagini de înaltă calitate.

Adăugați la acest lucru avantajele unui set complet de schimbare paralaxei la privitorul în orice direcție din centrul ecranului, și vă simțiți că HR3D - înlocuitor ideal pentru display-uri existente. Dar, de fapt, noutatea poate fi totuși laudată doar în avans.

La urma urmei, în cazul utilizării unui astfel de afișaj în sistemele electronice mobile, aproape toată energia salvată pe ecranul de fundal al ecranului va trebui să fie dată procesorului. Acesta va fi încărcat în gât cu prelucrarea cadrelor stereo. Și aceasta este o barieră serioasă în calea introducerii unei barieră de parallax adaptivă.

Afișajul prototip și creatorii lui (de la stânga la dreapta) Ramesh Raskar, Douglas Lanman și Matthew Hirsch (foto Matthew Hirsch).

Inventatorii tehnologiei văd două modalități de a rezolva problema. Sau în cele din urmă va fi capabil de a optimiza si simplifica algoritmul matematic pentru conversia imaginilor, sau pentru astfel de ecrane vor avea nevoie pentru a crea procesoare specializate. Ei se vor concentra strict pe calculul volumului de formare cu privire la noul sistem și pentru a face față cu o astfel de sarcină ar trebui să fie mult mai rapide procesoare „de uz general“, astfel încât chiar și cu mai puțină energie.

un alt motiv pentru a lupta producătorii de procesoare :)

"La urma urmei, în cazul utilizării unui astfel de afișaj în electronica mobilă, aproape toată energia economisită pe ecranul de fundal al ecranului va trebui să fie dată procesorului. Acesta va fi încărcat în gât cu prelucrarea cadrelor stereo. Și aceasta este o barieră serioasă în calea introducerii unei barieră de parallax adaptivă. "

De asemenea, am o problemă, având în vedere cât de repede se dezvoltă procesatorii, problema acestei tehnologii, în absența conținutului, va trebui să pătrundă pe piață mult timp.

"Cititorii care sunt departe de matematică, este suficient să știm că calculul unui cadru pentru ieșire pe sistemul HR3D durează până la 20 de minute de timp pentru calculator".

trebuie să presupunem că a fost un sistem desktop modern, nu un telefon mobil. Deci, problema este locul de a fi.
Personal, nu înțeleg de ce am un ecran stereoscopic în telefonul meu mobil.

Acum nu am nevoie de ea, deoarece nu aveam nevoie de culoare înainte. În câțiva ani - nevoie, nu este nevoie, dar va;)

Apoi, va deveni flexibil, senzorial, cu comunicare tactilă de feedback etc.

Și de fiecare dată pe marginea unei astfel de introduceri vor spune - "de ce este în mobil?"

După cum spunea Shurik: "Trebuie, Fedya, trebuie. "

Conținut 3D mai mult și mai mult

Idee minunată! Progresul la fața locului nu merită :) Și problema vitezei este destul de simplu rezolvată. Creați un DSP specializat în timpul nostru nu este o problemă

dacă am înțeles corect esența ideii (nu sunt sigur), atunci pentru a optimiza calculele există cel puțin două modalități principale:
1. aparent numărul de calcule este proporțional cu numărul de elemente ale matricelor directe ale matricelor - adică pixeli. deoarece reducerea numărului de pixeli la nivelul telefonului mobil poate rezolva problema cu sarcina.
2. pentru ecrane mari, împărțiți imaginea în pătrate mici cu aceeași "înălțime a volumului de la margine" și calculați pentru ele și nu pentru întreaga imagine

Elevii au venit cu un gunoi complet.

Membrii forumului se bucură cu bucurie de această știre, deoarece au hotărât că un nou sistem de creare a unei imagini holografice era în ritm, doar mai bine. Sistemul este mult mai rău și mult mai scump decât cele vechi.

Aceasta este o dezvoltare bună și logică a afișajelor bazate pe o barieră de parallax. La scară industrială, va fi mult mai bună și mai ieftină decât în ​​eșantionul experimental.

Eroarea dvs. se bazează în întregime pe faptul că nu v-ați deranjat să înțelegeți principiul acțiunii și algoritmul de construire a imaginilor. Este imposibil să înțelegeți acest lucru din articolul în discuție.

Se poate pune o întrebare simplă: Vreau să pun în aplicare un lucru foarte simplu - că ochiul stâng văd un punct albastru, iar ochiul drept - un punct verde. Câte pixeli sunt necesare pe o matrice LCD? Un afișaj clasic 3D va necesita un pixel, o frecvență crescută. Ecranul paralaxic clasic este de doi pixeli. Afișajul lentilelor lenticulare este de doi pixeli. "Invenția" discutată necesită fie 18, fie 32 de pixeli, în funcție de variantă.

Pentru ca invenția să aibă vreun sens, trebuie să fie o sarcină extrem de neobișnuită. Știu o astfel de problemă. Nu este un film, nu este un televizor, nu un film. Jocul pe calculator nu este potrivit, deoarece viteza procesării cadrelor nu este suficientă. O fotografie a filmului nu poate fi rotită la 90 de grade - nimic nu va fi clar.

Nu mi-am dat seama cum să transformi televizorul într-o parte, să arăți așa - în lateral - un film și să plătești de zece ori mai mult pentru un televizor care poate salva un efect 3D într-o astfel de direcție.

Fără îndoială, invenția are o valoare pentru creaturile cu nouă ochi, dacă acestea pot oferi o distanță corectă și corectă între ochi. De exemplu, dacă aceste creaturi au ochii pe tentacule flexibile.

Vadim Sushchenko are dreptate. Această tehnologie este foarte promițătoare pentru afișarea conținutului 3D deja redat sau capturat (și nu pe mobil!). Pentru jocuri, acest lucru nu funcționează deloc; acolo este efectuată în mod constant redarea și este de dorit cu o frecvență destul de bună - cel puțin 25 cadre / sec.







Trimiteți-le prietenilor: