Мультивидовые дисплеи
advertisement
Отображение 3D-контента Дмитрий Ватолин Video Group CS MSU Graphics & Media Lab Only for Maxus Содержание Способы отображения 3D-контента Cтереоскопические дисплеи Мультивидовые дисплеи Волюметрические дисплеи Голографические дисплеи CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ 2 Only for Maxus Способы отображения Классификация Стереоскопические воспроизведение двух ракурсов (большинство современных 3D дисплеев) Мультивидовые N различных ракурсов (современные безочковые дисплеи) Волюметрические Воспроизведение в дискретном воксельном пространстве Голографические Непрерывное световое поле, соответствующее реальному объему сцены CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm 3 Only for Maxus Содержание Способы отображения 3D-контента Cтереоскопические дисплеи Мультивидовые дисплеи Волюметрические дисплеи Голографические дисплеи CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ 4 Стереоскопические дисплеи Only for Maxus Два ракурса – для правого и левого глаза Способы разделения ракурсов: Очковые Автостереоскопические Лентикулярные линзы Параллакс барьер Слежение за зрителем (tracking) CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm 5 Only for Maxus Автостереоскопические Лентикулярные линзы При взгляде с разных углов увеличиваются разные участки изображения CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display" 6 Only for Maxus Автостереоскопические Параллакс барьер Слой материала с набором параллельных тонких микрощелей, за которыми каждый глаз видит соответствующий столбец пикселей CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display" 7 Only for Maxus Автостереоскопические Проблема – необходимо «попасть» в правильную зону Решение – увеличение количества видов CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display" 8 Only for Maxus Содержание Способы отображения 3D-контента Cтереоскопические дисплеи Мультивидовые дисплеи Волюметрические дисплеи Голографические дисплеи CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ 9 Only for Maxus Мультивидовые дисплеи Развитие идей автостереоскопических дисплеев Использование проекторных систем CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm 10 Only for Maxus Мультивидовые дисплеи CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm 11 Only for Maxus Мультивидовые Параллакс барьерные и линзовые Ширина щелевого растра в пикселях – количество выводимых ракурсов Резкое ухудшение разрешения по горизонтали Проблема темных полос между рядами пикселов CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display" 12 Only for Maxus Мультивидовые Параллакс барьерные и линзовые Современное решение: Наклонные зоны и технология субпиксельных элементов Нет темных полос Экран делится на зоны как горизонтально, так и вертикально – разрешение падает равномерно CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display" 13 Only for Maxus Мультивидовые Увеличение зон просмотра CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display" 14 Only for Maxus Мультивидовые Параллакс барьерные и линзовые Перспективное решение: Голографические оптические элементы (HOE) Каждый элемент преломляет свет в одном из нужных направлений Возможность разбиения не только на горизонтальные ракурсы, но и на вертикальные CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm 15 Only for Maxus Мультивидовые SeeLinder (Видео) CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Tomohiro Endo, "Cylindrical 3-D Video Display Observable from All Directions" 16 Only for Maxus SeeLinder Серийные модели Sony 360 3D Display CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ 17 Only for Maxus SeeLinder Технология Идея параллакс барьера Дисплей вращается с большой скоростью внутри цилиндра CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Tomohiro Endo, "Cylindrical 3-D Video Display Observable from All Directions" 18 Only for Maxus SeeLinder Технология CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Tomohiro Endo, "Cylindrical 3-D Video Display Observable from All Directions" 19 Only for Maxus Мультивидовые Проекторные системы CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Wojciech et al., “3D TV: A Scalable System for Real-Time Acquisition, Transmission, and Autostereoscopic Display of 20 Dynamic Scenes”, MERL MA 2004 Мультивидовые Проекторные системы (Видео) http://www.youtube.com/ 21 Only for Maxus TransCAIP Съемка 64 камеры Разрешение камеры – 320x240 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Taguchi et al. “TransCAIP: Live Transmission of Light Field from a Camera Array to an Integral Photography Display”, ACM SIGGRAPH 2008 22 Only for Maxus TransCAIP Отображение 60 видов Разрешение экрана – 256x192 пикселя Вертикальный и горизонтальный параллакс Параметры параллакса настраиваемы CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Taguchi et al. “TransCAIP: Live Transmission of Light Field from a Camera Array to an Integral Photography Display”, ACM SIGGRAPH 2008 23 TransCAIP (Видео) http://www.youtube.com/ 24 TransCAIP (Видео) Управление параллаксом http://www.youtube.com/ 25 Only for Maxus Мультивидовые Проблемы Зон просмотра мало или они большие — при переходе между зонами разница будет очень хорошо видна Очень много зон невозможно сделать технически CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ 27 Only for Maxus Мультивидовые 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 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display" 28 Only for Maxus Мультивидовые Оптимальное количество зон Эмпирически: ширина зоны 21 мм, между глазами умещается 3 зоны, один зритель: 9 зон — хороший результат CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display" 29 Only for Maxus Мультивидовые Оптимальное количество зон Два зрителя — необходимо больше зон Эмпирически: 28 зон просмотра CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display" 30 Only for Maxus Содержание Способы отображения 3D-контента Cтереоскопические дисплеи Мультивидовые дисплеи Волюметрические дисплеи Голографические дисплеи CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ 31 Only for Maxus Волюметрические Основной принцип Конечный объем дисплея Поле вокселей: Объекты, способные пропускать или рассеивать свет Объекты, способные излучать свет Заставляем нужные воксели светиться CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm 32 Only for Maxus Волюметрические Классификация CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm 33 Only for Maxus Волюметрические Примеры реализаций Рабочий объем задается трехмерным массивом диодов По оптоволоконным проводам передается изображение от оптомодулятора Частота обновления зависит от обновления всего куба CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm 34 Only for Maxus Волюметрические Примеры реализаций Рабочий объем – цилиндр Отображение за счет вращающейся сетки диодов CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm 35 Only for Maxus Волюметрические Примеры реализаций Рабочий объем задается массивом жидкокристаллических матриц У каждой матрицы два режима работы – прозрачная и отображающая определенную плоскость объекта CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm 36 Only for Maxus Волюметрические Вращающаяся проекторная плоскость Рабочий объем – сфера Отображение за счет вращающейся плоскости, на которую проецируется изображение каждого ракурса CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://www.youtube.com/ 37 Only for Maxus Волюметрические (Видео) Вращающаяся проекторная плоскость CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://www.youtube.com/ 38 Волюметрические (Видео) Проекция на вращающуюся плоскость,находящуюся под углом 45° к проектору и нормальному углу обзора http://www.youtube.com/ 39 Only for Maxus Содержание Способы отображения 3D-контента Cтереоскопические дисплеи Мультивидовые дисплеи Волюметрические дисплеи Голографические дисплеи CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ 40 Голография (Видео) Пример современной голографической печати высокого качества http://www.youtube.com/ 41 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 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm 42 КОНЕЦ ЛЕКЦИИ 3.
