Мультивидовые дисплеи
Download
Report
Transcript Мультивидовые дисплеи
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.