Компьютерра - Журнал "Компьютерра" №726

Информация предоставлена Серболюбом Хетлеровичем

Дисплеи барьерного типа появились еще в 90-х годах. На линзах, которые клеятся к стандартным ЖК-матрицам, размещены так называемые барьерные сетки (система непрозрачных полос, расположенных под разным углом к экрану). Линзы преломляют свет под разными углами, благодаря чему стереокартинку видят несколько зрителей, включая и тех, что сидят в стороне от центральной оси дисплея. Непрозрачные же полосы нужны, чтобы скрывать от правого глаза те пикселы, которые строят изображение для левого глаза, и наоборот. Линзы сделаны из специальной стеклянной смеси, сводящей искажения практически к нулю. Поскольку расположение и форма пикселов для разных моделей дисплеев неодинаковы, то для каждой модели приходится разрабатывать свой слой барьерных линз.

Такие многопользовательские экраны создала фирма x3d[Не раз и не два дисплеи на барьерной технологии демонстрировали также Sanyo и Sharp, но если верить отзывам очевидцев, многопользовательскими их не назовешь.], ныне носящая имя New Site. Восемь ракурсов трехмерной сцены, которые позволяют видеть эти дисплеи, обуславливают определенные трудности или, скажем так, особенности в их эксплуатации. Из-за того, что все восемь ракурсов воспроизводятся одновременно, в компьютере, к которому подключен дисплей, должна быть весьма мощная видеокарта. Кроме того, демонстрируемая 3D-сцена должна быть переведена в специальный формат. Если у вас есть готовый 3D-ролик в одном из распространенных форматов, воспроизвести на трехмерном x3d-дисплее без перекодировки не удастся. Вам потребуется, скажем, плагин от New Site для 3ds Max, который позволит создать нужный файл в этом приложении. Однако время рендеринга, по понятной причине, увеличивается восьмикратно.

Есть и другие тонкости. Например, барьерные линзы загораживают от каждого глаза половину площади дисплея, что вдвое снижает яркость получаемого изображения[Изображение темнеет и при взгляде под углом - но это уже общее место для ЖК-матриц.]. В зонах перехода от одного ракурса к другому зритель видит двоящуюся картинку (впрочем, достаточно чуть сместиться, чтобы поймать глазами нужный ракурс). Наконец, в зависимости от размеров дисплея существует определенное расстояние, на котором трехмерность чувствуется лучше всего - так называемая зона комфортного просмотра. Для пятидесятидюймового дисплея это 4–4,5 метра. Если подходить ближе, картинка начинает двоиться, а удаление от экрана постепенно делает изображение плоским. Для тех же пятидесяти дюймов объем чувствуется до расстояния 10–12 метров.

- Нужно учитывать, - говорит Серболюб Хетлерович, заместитель директора Beyond Media, - что разрешение трехмерных дисплеев вчетверо меньше номинального разрешения матриц, на которых они сделаны. Это происходит из-за того, что одновременно показывается две картинки, а не одна.

Beyond Media еще недавно продавала x3d-дисплеи, однако последнее время все больше полагается на новые 3D-экраны от Philips.

- В них цветопередача и яркость не страдают, - поясняет Хетлерович. - Технология создает эффект антиблика, чего нельзя получить на дисплеях x3d. Эффект вылета объектов здесь меньше, зато больше эффект глубины сцены.

Честно сравнить два разных дисплея у нас не получилось - HD-матрица сорокадюймового Philips содержит вчетверо больше пикселов, чем матрица x3d, так что изображение на Philips, конечно, четче[По словам Хетлеровича, Philips готовится к выпуску многопользовательских дисплеев full HD 3d, на которых в HD-разрешении можно будет видеть объемное изображение.]. К тому же в Beyond Media и 3dtv-vision не нашлось ролика, который можно было прокрутить на обоих аппаратах. Но совершенно точно, что "Филипсы" ярче.

Вместо барьерных линз голландцы используют микролинзы Френеля, преломляющие свет в разных направлениях, и создают девять ракурсов для просмотра. Линзы вытянуты вдоль столбцов пикселов матрицы и имеют, упрощенно говоря, форму половинки цилиндра, рассеченного параллельно диаметру (на самом деле, форма сложнее). Совершенно так же, как и в случае x3d, перемещаясь, можно попасть в зоны, где начинает двоиться изображение. Зона комфортного просмотра - три метра от экрана, эффект объемности должен пропадать в десяти метрах. Впрочем, с точки зрения зрителя большое преимущество одной платформы в сравнении с другой неочевидно (в буквальном смысле). Зато, если разбираться в тонкостях, зрителю незаметных, появляются существенные отличия.

По мнению Евгения Гусева, генерального директора компании 3dtv-vision, конкурирующей в России с Beyond Media на рынке трехмерных дисплеев, главный недостаток x3d - сложность в подготовке контента. А поскольку продажа 3D-телевизоров во многом завязана на продажу контента, x3d оказывается в невыгодном положении.

Специальная микросхема Philips WOWvx Hydra board[Модно словечко "wow" даже в компьютерной индустрии употребляется не впервые. World of WarCraft, Vista WOW, WOWvx… Кто следующий скажет "вау"?], интегрированная в дисплей, обрабатывает видеопоток в специальном формате 2D+глубина, то есть содержащем двухмерное изображение и карту глубины (специалисты чаще употребляют термин z-buffer). Это упрощает разработку контента, так как любой (!) видеоряд можно конвертировать с помощью специального ПО в формат 2D+глубина. Конвертация трехмерной сцены происходит автоматически (при этом время рендеринга в пять-шесть раз меньше, чем в случае с x3d), а вот двухмерная картинка требует вмешательства человека.[ Есть возможность сделать все на автомате, но качество, говорят, оставляет желать лучшего.]Для ручной работы Philips предлагает в аренду специальный сервер, называемый Bluebox, с которым одновременно могут работать до восьми человек. Первый такой сервер в России нам показали в офисе 3dtv-vision.

Обработка двухмерного видео начинается с того, что программа автоматически разбивает ролик на сцены. В каждой сцене выбирается ключевой кадр, для которого вручную, с помощью растрового графического редактора, строится карта глубины. Грубо говоря, оператор указывает, какие объекты находятся ближе, а какие дальше. Сцена с готовой картой глубины обрабатывается автоматически, при этом кодирование, как правило, идет в несколько проходов. Один человек может обработать в день 6–10 минут видео, в зависимости от сложности и количества сцен. Если усреднять (возможно - идеализировать), то десять клиентов Bluebox за два дня одолеют полнометражный фильм длительностью два часа сорок минут.

В 3dtv-vision нам показали фрагменты известных кинофильмов, а также специальные демонстрационные ролики. В Beyond Media мы также оценили эффект от трехмерного дисплея при игре в Quake - для этого Bluebox не требуется, только специальный драйвер для видеокарты. Нужно сказать, что какой-то особый выигрыш в восприятии ощущался лишь изредка. Иногда казалось, что за исключением объекта в фокусе картинка слишком замыленная.

- Конечно, делать ролик с нуля - самый верный с точки зрения итогового качества путь, - считает Евгений Гусев. - Все-таки видео для обычного ТВ делается без учета возможности трехмерного дисплея, и даже самая великолепная телевизионная реклама может не стать эффектнее, если ее перевести в формат 2D+глубина.

Помимо возможности превратить двухмерное видео в трехмерное, технология Philips имеет и другой козырь: тот же Bluebox способен автоматически конвертировать видео, снятое стереокамерой, а специальное решение, названное Redbox, позволит это сделать на лету, то есть теоретически возможны прямые 3D-трансляции, за которыми, как надеются в Philips, будущее. Кроме того, уже не один и не два фильма сняты на стереокамеры. В случае с дисплеями Philips - это практически готовый контент, и вполне вероятно, что не простаивающий без дела домашний трехмерный телевизор перестанет быть утопией. Пока же идеи, оформленные в виде "ящиков", не слишком дешевы. Тот же Bluebox мало взять у Philips в аренду (купить нельзя!): нужно еще покадрово платить за конвертацию.

Гораздо меньше слышно о голографическом и трехкоординатном дисплеях. В первом случае предполагается создавать подвижное голографическое изображение. Для воплощения этого замысла нужен заметный технологический прорыв, так как еще никто не умеет создавать голограммы в естественном свете, а иначе съемку придется проводить, освещая сцену интенсивным лазерным излучением, которое небезопасно для людей [Здесь излагается позиция кандидата технических наук, члена Международного общества по дисплейной технике В. А. Ежова.]. Есть и другие, не менее серьезные препятствия. Уже несколько десятилетий не удается создать динамическую голографическую среду, в которой можно было бы снимать подвижные объекты и создавать при этом многоракурсное изображение.