Зазеркалье

Если стереозвук вошел в нашу жизнь давно и прочно, то стереоизображение делает лишь первые шаги. Сейчас индустрия переходит к реальным 3D-дисплеям, стереокартинка на которых видна без всяких очков.

Если стереозвук вошел в нашу жизнь давно и прочно, то стереоизображение делает лишь первые шаги. Наигравшись со стереоскопией на базе двухмерных дисплеев в комплекте с очками (красно-синими или покадрово переключаемыми), индустрия переходит к реальным 3D-дисплеям, то есть таким, стереокартинка на которых явственно видна без всяких очков.

Первый раз подобную технологию я встретил на CeBIT пять или шесть лет назад на стенде Philips; тогда она меня совсем не впечатлила: дисплей на базе ЭЛТ-монитора с низким разрешением и высокой зависимостью от позиции зрителя перед экраном позволял сносно видеть в стереоскопии разве что специально подготовленные изображения. Нынешние же устройства отображают в трех измерениях и видео, и игры, и трехмерные модели весьма прилично. Принцип их работы прост — как у открыток с меняющейся или объемной картинкой. Один из вариантов — система вертикальных цилиндрических линз, установленная перед TFT- или плазменной матрицей, — позволяет разделить картинки для левого и правого глаза. Но принцип принципом, а дальше начинаются технические тонкости, реализованные разными разработчиками по-разному.

Одна из проблем — вышеупомянутая зависимость качества стереокартинки от положения пользователя перед экраном. В простейшем случае решение перекладывается на человека, позволяя ему сидеть лишь на определенном расстоянии и строго напротив, — если отойти в сторону, от стереокартинки остаются только разводы и воспоминания [см. фото 1]. Для устранения проблемы та же Philips разместила за линзой не два вертикальных ряда пикселов, а целых девять, в результате чего трехмерность сохраняется при горизонтальном перемещении зрителя в некоторых пределах. Правда, такое решение требует особого способа формирования стереокартинки — не двух проекций, а больше, которые в мониторе Philips получаются из одной-единственной проекции на основе анализа скорости движения различных участков изображения. Таким образом, на вход монитора можно подавать практически любой видеосигнал, главное — чтобы в нем присутствовала динамика. Подчеркну, что это решение «аппаратное» — компьютер в формировании трехмерности не участвует. Результат неплох — демонстрировавшийся видеофильм и игра типа Quake выглядели действительно объемно. На вопрос, что будет со статичными сценами, представитель компании развел руками — не рассчитано.

Еще один подход к обеспечению пространственной свободы зрителя — установка на дисплей телекамер, вкупе со специальным софтом, следящих за положением глаз зрителя и обеспечивающих просмотр почти с любой точки и любого расстояния (компания A.C.T. Kern, [фото 2]). Здесь количество пикселов за линзой тоже больше двух, но они отображают не разные проекции, а переключаются между двумя заранее подготовленными — в зависимости от направления взгляда зрителя, отслеживаемого телекамерами с высокой скоростью (120 раз в секунду). При очень хорошем качестве трехмерной картинки в этой системе возникает довольно много сложностей со слежением за глазами: их местоположение должно быть предварительно локализовано вручную и занесено в базу данных, а на основе общих шаблонов мои, к примеру, глаза отслеживались довольно плохо, и изображение на дисплее постоянно «плавало». Кроме того, это опять же «система для одного зрителя».

Интересные решения немного другого типа представили компании Sanyo и Sharp (последняя — в своем ноутбуке с трехмерным дисплеем PC-RD3D [3]). У Sharp нет никакой системы линз, но между TFT-матрицей и рассеивателем фоновой подсветки экрана установлена маска, закрывающая подсветку для определенных вертикальных рядов пикселов (в версии Sharp это называется parallax barrier). Подсветка «правых» пикселов TFT-матрицы затенена для левого глаза и наоборот; в результате получается два разных изображения с вдвое меньшим горизонтальным разрешением, нежели физическое разрешение матрицы. У Sanyo, наоборот, parallax barrier расположен перед TFT-матрицей. В обоих случаях «параллаксный барьер» сделан с помощью дополнительной ЖК-матрицы, то есть он отключаемый, и в двухмерном режиме все пикселы видны обоим глазам, а дисплей превращается в обычный. Проблема формирования двух проекций трехмерного изображения в данном случае полностью переложена на софт.

В отношении формирования проекций любопытный выход нашла компания X3D Technologies. Технология основана на использовании информации о третьем измерении, присутствующей в данных инерфейса OpenGL. Компания разработала плагин, названный X3D Enhancer, позволяющий на основе этой информации управлять работой графического процессора видеокарт от Nvidia, обеспечивая формирование на DVI-выходе двух проекций трехмерного изображения (на аналоговом выходе при этом остается обычная картинка). Таким образом, для любого приложения, использующего интерфейс OpenGL, трехмерная картинка формируется автоматически. Правда, нужен еще и соответствующий стереодисплей, коих X3D Technologies предлагает целую линейку — от 17-дюймовых TFT до 50-дюймовых плазменных панелей.