Отображение 3 D- контента

Отображение3D-контента

Дмитрий Ватолин

Video Group

CS MSU Graphics & Media Lab

CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/

Only for Maxus

Содержание Способы отображения 3D-

контента Cтереоскопические дисплеи Мультивидовые дисплеи Волюметрические дисплеи Голографические дисплеи

2

http://www.compression.ru/video/


Only for Maxus

Способы отображенияКлассификация

3

Стереоскопическиевоспроизведение двух ракурсов (большинство современных 3D дисплеев)

МультивидовыеN различных ракурсов (современные безочковые дисплеи)

ВолюметрическиеВоспроизведение в дискретном воксельном пространстве

ГолографическиеНепрерывное световое поле, соответствующее реальному объему сцены

http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm




Only for Maxus



4



Only for Maxus Стереоскопические

дисплеи

5

Два ракурса – для правого и левого глаза Способы разделения ракурсов:

Очковые Автостереоскопические

Лентикулярные линзы Параллакс барьер

Слежение за зрителем (tracking)





Only for Maxus

АвтостереоскопическиеЛентикулярные линзы

При взгляде с разных углов увеличиваются разные участки изображения

6Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display"



Only for Maxus

АвтостереоскопическиеПараллакс барьер

Слой материалас набором параллельных тонких микрощелей,за которымикаждый глаз видит соответствующий столбец пикселей




Only for Maxus Автостереоскопическ

ие Проблема – необходимо «попасть» в правильную

зону Решение – увеличение количества видов




Only for Maxus



9



Only for Maxus Мультивидовые

дисплеи Развитие идей автостереоскопических

дисплеев Использование проекторных систем

10http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm





дисплеи






Параллакс барьерные и линзовые

12

Ширина щелевого растра в пикселях – количество выводимых ракурсов

Резкое ухудшение разрешенияпо горизонтали

Проблема темных полос между рядами пикселов

Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display"



Only for Maxus

Современное решение: Наклонные зоны и

технология субпиксельных элементов

Нет темных полос Экран делится на зоны как

горизонтально, таки вертикально – разрешениепадает равномерно

13

МультивидовыеПараллакс барьерные и линзовые





Увеличение зон просмотра




Only for Maxus

Перспективное решение:

Голографическиеоптические элементы (HOE)

Каждый элемент преломляет свет в одномиз нужных направлений

Возможность разбиенияне толькона горизонтальные ракурсы,но и на вертикальные

15

МультивидовыеПараллакс барьерные и линзовые






SeeLinder (Видео)

16Tomohiro Endo, "Cylindrical 3-D Video Display Observable from All Directions"



Only for Maxus SeeLinder

Серийные модели

Sony 360 3D Display 17



Only for Maxus SeeLinder

Технология

Идея параллакс барьера Дисплей вращается с большой скоростью внутри

цилиндра

18Tomohiro Endo, "Cylindrical 3-D Video Display Observable from All Directions"



Only for Maxus

19

SeeLinderТехнология

Tomohiro Endo, "Cylindrical 3-D Video Display Observable from All Directions"




Проекторные системы

20Wojciech et al., “3D TV: A Scalable System for Real-Time Acquisition, Transmission, and Autostereoscopic Display of Dynamic Scenes”, MERL MA 2004


21

МультивидовыеПроекторные системы (Видео)

http://www.youtube.com/


Only for Maxus

Taguchi et al. “TransCAIP: Live Transmission of Light Field from a Camera Array to an Integral Photography Display”, ACM SIGGRAPH 2008 22

TransCAIPСъемка

64 камеры Разрешение

камеры – 320x240



Only for Maxus

23

TransCAIPОтображение

60 видов Разрешение

экрана – 256x192 пикселя

Вертикальныйи горизонтальный параллакс

Параметры параллакса настраиваемы

Taguchi et al. “TransCAIP: Live Transmission of Light Field from a Camera Array to an Integral Photography Display”, ACM SIGGRAPH 2008


24

TransCAIP (Видео)


25

TransCAIP (Видео)Управление параллаксом



Only for Maxus

Зон просмотра мало или они большие — при переходе между зонами разница будет очень хорошо видна

Очень много зон невозможно сделать технически

27

МультивидовыеПроблемы




Оптимальное количество зон

Теоретически: Зона просмотра не должна превышать диаметр

зрачка: Ширина зоны 3 мм, между глазами 20 зон Необходимо минимум 30 зон, оптимально 60




Only for Maxus

Эмпирически: ширина зоны 21 мм, между глазами умещается 3

зоны, один зритель:9 зон — хороший результат

29

МультивидовыеОптимальное количество зон




Only for Maxus

Два зрителя — необходимо больше зон

Эмпирически: 28 зон просмотра

30

МультивидовыеОптимальное количество зон




Only for Maxus



31



Only for Maxus

Конечный объем дисплея

Поле вокселей: Объекты, способные

пропускатьили рассеивать свет

Объекты, способныеизлучать свет

Заставляем нужные воксели светиться

32

ВолюметрическиеОсновной принцип





Only for Maxus

33

ВолюметрическиеКлассификация





Only for Maxus

34

ВолюметрическиеПримеры реализаций


Рабочий объем задается трехмерным массивом диодов

По оптоволоконным проводам передается изображениеот оптомодулятора

Частота обновления зависит от обновления всего куба




Only for Maxus

35



Рабочий объем – цилиндр

Отображение за счет вращающейся сетки диодов




Only for Maxus



Рабочий объем задается массивом жидкокристаллических матриц

У каждой матрицы два режима работы – прозрачнаяи отображающая определенную плоскость объекта




Only for Maxus

37

ВолюметрическиеВращающаяся проекторная плоскость


Рабочий объем – сфера

Отображение за счет вращающейся плоскости,на которую проецируется изображениекаждого ракурса



Only for Maxus

38

Волюметрические (Видео) Вращающаяся проекторная плоскость



39

Волюметрические (Видео)


Проекция на вращающуюся плоскость,находящуюся под углом 45° к проектору и нормальному углу обзора


Only for Maxus



40


Пример современной голографической печати высокого качества 41

Голография (Видео)



Only for Maxus Голографические

дисплеи Цель – с помощью дифракционных систем

плоских дисплеев в реальном времени получать интерференционную картину, соответствующую реальному световому полю наблюдаемой сцены

На сегодняшний день Слишком затратны и сложны в реализации Способны воспроизводить только статичные

изображения Обладают только горизонтальным параллаксом




КОНЕЦ ЛЕКЦИИ 3.

Отображение 3 D- контента

Documents

Transcript of Отображение 3 D- контента