Új metódus a több pontból nézhető 3D kép előállítására

Napjaink 3D mozija és TV-je plusz mélységérzetet nyújt csupán, de valódi háromdimenziós vizuális élményt nem. A nézők ugyanis bárhol is ülnek a filmvászonhoz vagy a képernyőhöz képest a szemüvegen át a térbeli kép egy fix perspektíváját látják. A valóságban viszont egy tárgy körül mozogva a változó nézőpontból látott kép is más és más.

A lenyűgöző fejlődés ellenére a holografikus televízió, amely a nézőpont változásával különböző képet lenne képes mutatni, egyhamar valószínűleg nem valósítható meg. A mozgókép valósidejű hologramjainak létrehozásához ugyanis parányi pixelek sokaságára és egy bonyolult hardverre van szükség.

Az MIT Media Lab’s Camera Culture csoportja által létrehozott „Tensor Display” elnevezésű rendszer viszont a meggyőző 3D illúzió előállításához csak néhány folyadékkristályos képernyő (LCD) réteget használ, amelyeknek másodpercenként 360-szor, azaz 360Hz-el kell frissíteniük a képet.

A többrétegű LCD alkalmazása nem újdonság a szemüveg nélküli 3D kép létrehozásában. A Nintendo 3DS hordozható 3D játékkonzol is két LCD képernyő réteget alkalmaz a mélység illúziójának előállításához. A fölső LCD képernyőn két, a néző szemeinek eltérő látószögének megfelelően kicsit eltérő kép függőlegesen feldarabolt és váltakozva fésűszerűen összerendezett darabjai jelennek meg. Az alsó LCD képernyő csak váltakozó sötét és világos sávokból áll, amely a háttérvilágítást blokkolja, illetve engedi át úgy, hogy az említett feldarabolt kép megfelelő darabjait csak a megfelelő szem láthassa. Ez az úgynevezett parallaxis korlát technika valójában több mint száz éves és az autósztereoszkóp képelőállítás egyik módszere.

Az MIT kutatóinak új szemüveg nélküli 3D videó rendszere – ahogy azt a mellékelt ábra illusztrálja – az LCD rétegeken önmagukban bizarrnak tűnő mintázatokat jelenítenek meg, és az egyes rétegek az alattuk lévőek által átengedettek fényt kifinomult módon szűrve együttesen egy koherens nagyfelbontású több nézőpontú, azaz változó perspektívájú 3D képet produkálnak. (A sorban legalsó kép azt illusztrálja, ami az összetett képből az egyik szembe jut egy bizonyos nézőszögből.)

A „Tensor Display” azért három LCD képernyőből áll, mert csak így volt megoldható, a perspektívák százainak megjelenítése 360 Hz-es képfrissítéssel. A korábbi kettő közé bekerülő harmadik LCD képernyő persze exponenciálisan bonyolította a megjelenítendő mintázatok kalkulálásának problémáját. A kutatók legfontosabb meglátása az volt, hogy a nézőszög változásával a kép néhány összetevője változik, néhány viszont nem. A mintakalkuláló algoritmusok kihasználják ezt a természetes redundanciát, csökkentve az LCD képernyőkhöz küldeni szükséges információ mennyiségét, és javítva a végső kép felbontását. A „Tensor Display” mögötti matematikai apparátus egyébként hasonló, mint amit a komputertomográfok (CT) 3D képalkotásánál alkalmaznak.

A Siggraph komputergrafikai kiállításon a kutatók a három LCD panelt használó „Tensor Display” prototípust fogják bemutatni. Emellett kifejlesztettek egy prototípust, amely csak két LCD panelt alkalmaz, de ezek közé betettek egy a szemüveg nélküli LCD képernyők előtt használatos lentikuláris lencsékből álló lapot, amely a fényt balra és jobbra töri. A lencsék alkalmazásával a képernyő nézőszögét 50 fokra tudják bővíteni, míg a hárompaneles változattal a 3D illúzió csak 20 fokos nézőszögben konzisztens.

HTMLONHTMLOFF

Kapcsolódó linkek:

Hírek a NICT 508 centis szemüveg nélküli 3D képernyőjéről
A japánok már az igazi 3D TV-n dolgoznak
Egy lépéssel közelebb a holografikus TV-hez
A holografikus TV-re még 15-20 évet várni kell