3 д мониторы сообщение

Обновлено: 19.05.2024

В последнее время о 3D дисплеях много пишут, но, как правило, речь идет о какой-либо конкретной модели или модельном ряде конкретного производителя. Немногочисленные же обзорные статьи содержат описания случайного набора из очков, шлемов и, собственно, 3D дисплеев.

Практически отсутствует классификация существующих 3D дисплеев, что приводит к запутанной терминологии. Даже солидные фирмы-производители зачастую называют свои изделия не тем, что они есть на самом деле.

В этой статье предпринята попытка систематизировать накопленный автором обширный материал по технологиям воспроизведения 3D, одно только перечисление которых заняло бы несколько страниц. Правда, большая их часть существует в виде патентов и описаний, гораздо меньше "живых" прототипов, и уж совсем малая часть реализована.

Начнем с терминов:

Во-первых, 3D дисплеем мы будем называть любое устройство, способное вывести изображение, воспринимаемое человеком как объемное, без очков или других дополнительных устройств.

Во-вторых, назовем пространство, в котором можно наблюдать изображение, формируемое 3D дисплеем, объемом воспроизведения, а пространство, в котором находится зритель - объемом наблюдения. Только находясь внутри объема наблюдения человек вправе рассчитывать на восприятие неискаженного объемного изображения, заключенного в объем воспроизведения.

Стереоскопические. Воспроизводят два ракурса объемной сцены, один из которых предназначен для левого, а другой - для правого глаза.
Мультивидовые. Воспроизводят несколько последовательных ракурсов объемной сцены, любые два из которых составляют стереопару.
Голографические. Воспроизводят непрерывное световое поле, соответствующее световому полю реальной 3D сцены.
Волюметрические. Воспроизводят изображение в виде набора точек (вокселей) или векторов, физически разнесенных в ограниченном рабочем пространстве дисплея (объеме воспроизведения).

Каким образом человек воспринимает мир в объеме? На самом деле, это очень непростой вопрос. Два глаза? Тогда закройте один глаз и посмотрите вокруг. Можно заметить, что картина не поменялась радикально, изображение не стало плоским! Все дело в том, что объемный образ мира виртуален, он вычисляется мозгом с помощью алгоритмов, учитывающих множество факторов, среди которых различие между изображениями, воспринимаемыми левым и правым глазом (параллакс) является важным, но отнюдь не единственным.

При наблюдении реальных трехмерных сцен эти факторы связаны между собой вполне определенным образом, что зафиксировано в нашем опыте. Соответственно, 3D дисплей должен формировать изображение с учетом различных факторов и их взаимосвязей. Исходя из этого, можно проанализировать перечисленные выше типы 3D дисплеев и выделить их достоинства и недостатки. При этом, мы не станем вдаваться в технические тонкости конкретных технологий (кстати, иногда тщательно скрываемые производителями), достаточно будет установить, к какому из перечисленных типов относится конкретное устройство.

Для каждого типа будет выделен ПРИНЦИП работы, ПЛЮСЫ и МИНУСЫ.

СТЕРЕОСКОПИЧЕСКИЕ 3D ДИСПЛЕИ

Сразу отметим, что на сегодняшний день к этому типу относятся практически все серийно выпускаемые устройства, какими бы эпитетами вроде "реальное 3D", "суперобъемный", "ошеломляюще реалистичный", "голографический" и пр. не украшались их рекламные буклеты и пресс-релизы.

ПРИНЦИП. Разделение объема воспроизведения на две части условной вертикальной плоскостью, перпендикулярной плоскости экрана и проходящей через его центр .Слева от плоскости наблюдается изображение для левого глаза, справа - для правого.

Очевидно, что для наблюдения стереоизображения человек должен располагать голову так, чтобы каждый глаз находился в "своем" пространстве, а это несколько утомительно.

"Однопользовательскую" конфигурацию легко дополнить автоматикой, которая поворачивает разделительную плоскость вслед за движением головы пользователя (tracking).

Технически для производства стереоскопических 3D дисплеев лучше всего подходят LCD или плазменные панели, поскольку пикселы в них жестко привязаны к месту, в отличии от CRT мониторов, где изображение может слегка сдвигаться и изменять свой масштаб.

Параллакс-барьер, самый простой способ разделения стереоракурсов (осуществимый даже в "домашних" условиях, если у вас есть LCD монитор). Нужно напечатать на прозрачной пленке рисунок, состоящий из вертикальных черных полосок с шагом в два пиксела вашего монитора, такой ширины, чтобы между ними остались узкие прозрачные полоски. Если наложить полученный растр на экран, с определенной позиции будут видны только четные пикселы, а с другой - только нечетные.

Обратите внимание на зазор между растром и панелью, обеспечивающий необходимый угол обзора. Осталось вывести на экран специально подготовленное изображение, в котором чередуются пикселы левого (L) и правого (R) ракурсов. Подробнее о щелевых растрах можно прочесть в статье Е. Вазенмиллер "Щелевые растры". Недостатком щелевого растра является существенное снижение яркости монитора, поскольку часть световой энергии поглощается черными полосками. Естественным развитием щелевых растров являются линзовые растры, так же, как объектив фотоаппарата является развитием маленького отверстия камеры-обскуры.

Существенным недостатком метода параллакс-барьера, независимо от его технической реализации, является то, что он формирует не одну условную плоскость, а несколько.

В разделяемых ими областях наблюдения чередуются L и R ракурсы, так, что при смещении наблюдателя на некоторый угол от главной плоскости возникает неприятный эффект, называемый "псевдоскопическим", когда правый глаз видит левую картинку и наоборот.

Следующий недостаток - снижение горизонтального разрешения 3D дисплея вдвое по сравнению с моно, ведь пикселы нужно делить между двумя ракурсами стереоизображения. Определенные усилия разработчиков направлены на возможность полного использования разрешения 3D дисплея в моно-режиме.

Щелевые растры делают электрически отключаемыми, например, на основе жидких кристаллов. Естественно, что линзовый растр отключить невозможно. Другой вариацией на тему параллакс-барьера является метод параллаксного освещения. LCD панель освещается набором тонких вертикальных источников света.

Включением второго набора источников (на рисунке обозначены голубым цветом) дисплей переводится в режим моно.

И, наконец, самый главный недостаток. Стереоизображение недаром называют самой большой иллюзией в истории человечества. Когда вы видите стереокартинку, ваш мозг легко впадает в заблуждение, что перед вами истинно объемное изображение. Но лишь до тех пор, пока вы неподвижны. Стоит чуть наклонить голову или переместиться, как изображение претерпевает искажения, совершенно не свойственные реальным предметам, поскольку каждый глаз по-прежнему видит изображение, полученное соответствующей ему камерой из фиксированной точки пространства.

Строго говоря, изображение, сформированное стереодисплеем, воспринимается без искажений лишь в одной точке наблюдения, когда положение каждого глаза наблюдателя точно соотносится с положением камер при съемке. По той же причине невозможны такие эффекты, как "оглядывание" и динамический параллакс. Как ни перемещайся перед стереодисплеем, если мы даже не выходим из зоны стереоэффекта, то картинку все равно видим ту же самую, а если закрыть один глаз, все ухищрения разработчиков и вовсе пропадут даром - ничего, кроме моноизображения, мы не увидим.

Так почему же при таком количестве серьезных недостатков идея стереоскопического 3D дисплея столь популярна? Все определяется доступностью той или иной технологии при данном уровне развития техники. Для стереодисплея сегодня существует вся технологическая цепочка УСТРОЙСТВО-ДРАЙВЕР-ПРОГРАММА-КОНТЕНТ. Проще говоря, стереодисплей есть куда включить, есть чем согласовать, есть что и с помощью чего увидеть. Это видеоадаптеры с двумя и более видеовыходами, стереодрайверы, множество игр и немного (пока) стереофильмов.

Маховик индустрии уже раскручивается, наличие контента создает спрос на устройства, наличие устройств создает спрос на контент.

Цены на стереоскопические 3D дисплеи достаточно высоки (примерно от $1500 и выше), хотя себестоимость собственно "железа" не очень существенно отличается от обычных LCD мониторов. Все дело лишь в незначительном пока объеме выпуска, так что не за горами тот день, когда и мы с вами сможем себе позволить покупку стереомонитора.

Подведем итог первой части.

относительная простота изготовления, есть серийно выпускаемые модели;
невысокая себестоимость, возможно снижение цены в обозримом будущем;
реально достижимая скорость потока данных (двукратное увеличение от моно);
наличие контента, драйверов, программ

невозможность "оглядывания" и динамического параллакса;
очень ограниченная зона стереоэффекта;
наличие зон "неправильного" псевдоскопического эффекта;
вдвое меньшее горизонтальное разрешение в стереорежиме

Естественно, не все из сказанного выше верно для любого конкретного дисплея, существует множество способов преодоления того или иного недостатка, но главный недостаток можно устранить только в 3D дисплеях, относящихся к другим группам. О них пойдет речь в следующих статьях цикла.

3D-мониторы по достоинству оценят любители трёхмерных развлечений и кинопоказов в 3D. Монитор, оснащенный современной технологией 3D, сочетает в себе стандартные функциональные возможности, предлагаемые классическими мониторами, с дополнительными мультимедийными возможностями.

На первый взгляд трудно различить 3D-монитор и стандартное устройство. Более того, функцию 3D можно отключить во время повседневного использования. Так что монитор этого типа может быть полностью универсальным оборудованием, которое будет служить пользователю как во время работы, так и во время развлечений.

Какой монитор 3D выбрать

3D-мониторы представляют собой разнообразную группу устройств. Они включают в себя низкобюджетные решения, которые не будут радовать возможностями, но есть также решения более высокого класса, которые позволят вам использовать весь потенциал трехмерного изображения.

Основное разделение 3D-мониторов по используемой технологии выглядит следующим образом:

Пассивная (поляризационная) технология – основана на использовании монитора с соответствующими очками. 3D кадры содержат отдельную картинку для правого и левого глаза. Пассивные экраны включают специальный поляризационный фильтр, который работает с очками, и когда вы надеваете их, вы можете видеть пространственный эффект. Недостатком технологии поляризации является снижение разрешения изображения примерно вдвое по сравнению со способностью экрана работать без 3D-эффекта. Преимущество этой технологии – более низкая цена, чем у решения, использующего активную технологию.
Активная технология – более популярна и охотнее используется производителями. Её можно встретить в мониторах, телевизорах и проекторах. Она работает, чередуя изображения для левого и правого глаза непосредственно на мониторе. Технология требует высокой скорости обновления изображения – 120 Гц, хотя изображение достигает каждого глаза с частотой обновления со стандартным уровнем в 60 Гц. 3D мониторы активно взаимодействуют с жидкокристаллическими очками. Недостатком активной технологии является снижение яркости изображения, но эта проблема устраняется повышением яркости. Цена на активные 3D-мониторы выше, чем на пассивные. Преимуществом активной технологии является очень хорошее качество изображения и работа в режиме 3D без потери разрешения.

3D или обычный монитор

3D-мониторы часто выбирают игроки и люди, которые хотят использовать монитор для просмотра фильмов в 3D. Действительно ли стоит делать ставку на эту технологию и покупать 3D-монитор или лучше выбрать классический аппарат?

Стоит ли покупать 3D-монитор, зависит от предполагаемого использования оборудования. Если монитор будет использоваться в качестве мультимедийного устройства, заменять телевизор и использоваться для игр и развлечений, 3D-технологии приветствуются. Если покупка ориентирована на людей, которые работают за компьютером, более разумным выбором будет монитор хорошего качества.

3D-мониторы для ПК имеют ряд преимуществ и очень популярны, но также имеют некоторые недостатки, которые следует упомянуть.

Многофункциональность.
Возможность смотреть фильмы в 3D.
Возможность играть в 3D игры.
Режим 3D можно отключить.
3D-монитор может заменить телевизор.

3D-мониторы дороже классических.
Большинство моделей требует использования очков.
Пассивные мониторы в режиме 3D имеют меньшее разрешение.

Одним из недостатков использования 3D-мониторов является необходимость использования дополнительных аксессуаров в виде очков. Интересно, что эффект 3D на обычном компьютере также можно получить с помощью специальных очков, но впечатление будет никчёмное. Однако, уже существуют модели мониторов, которые могут работать в режиме 3D без очков.

3D-мониторы для использования без очков выпускает LG. Компания была пионером в разработке этой технологии. К сожалению, эти мониторы стоят дорого, и ещё долго придётся ждать существенного снижения цен.
Технология 3D без очков использует видеокамеру, которая отслеживает движения пользователя и соответствующим образом корректирует отображаемое изображение.
Чтобы использовать 3D-монитор без очков, необходимо установить специальное приложение, которое входит в комплект приобретенного устройства.

3D эффект на компьютере

3D-мониторы отлично работают при повседневном использовании и при просмотре фильмов. Если необходимо приобрести новый монитор, рассмотрите вариант с 3D-функциональностью.

На что стоит обратить внимание при покупке 3D монитора?

Применяемая технология – активный или пассивный. Более дешевым вариантом будет пассивная (поляризационная) технология, но лучшие результаты могут быть получены на мониторе, использующем активную технологию.
Матрица – может быть дешевой TN. Эта матрица подсвечивается незначительно, иногда используется в дешевых мониторах и во многих классических 3D-мониторах. Другой вариант – это 3D-монитор с матрицей IPS. Это решение дороже, чем матрица TN, но предлагает лучшие параметры изображения.
Диагональ и разрешение – большой монитор с высоким разрешением обеспечит лучший опыт при использовании мультимедиа, но потребует сотрудничества с хорошей видеокартой. Вы должны учитывать технические возможности вашей видеокарты (если её замена невозможна), поскольку при плохой графике лучший монитор не сможет реализовать свой потенциал.

3D игровой монитор

Мониторы, использующие технологию 3D, должны понравиться любителям игр. В этом случае при выборе устройства стоит обратить особое внимание на:

Заявленные углы обзора.
Частоту обновления – должна быть 120 Гц в режиме 3D.
Возможность наклона монитора, изменение положения вверх/вниз.
Время отклика – чем выше, тем лучше.
Разрешение и контрастность – чем выше, тем лучше.

Также будет важно, если очки, которые работают с выбранным монитором, будут соответствовать требованиям пользователя. Они должны быть легкими и удобными, обеспечивать длительное использование, а также заряжаться довольно быстро.

3D-монитор – что ещё придётся купить

Вместе с приобретением 3D-монитора стоит рассмотреть обновление остальных компонентов компьютера. Эффективное использование 3D-технологий требует хорошего оборудования. Очень важна видеокарта.

Какая графическая карта для 3D-монитора должна быть в ПК? Многие производители предоставляют в спецификации видеокарт информацию о том, что устройство хорошо работает во взаимодействии с графикой, фильмами и играми в 3D. Это не означает, что другие карты не будут работать в этом приложении. Многое зависит от того, что должен воспроизводить компьютер.

Фильмы в 3D могут отображаться даже на старых видеокартах, но совершенно по-другому выглядит вопрос в отношении запуска 3D-игр. При выборе видеокарты для компьютера с 3D-монитором лучше всего следовать параметрам, которым должна соответствовать графика, чтобы новейшие игры работали без проблем на самых высоких настройках. Слабый компьютер не сможет в полной мере использовать потенциал современного экрана.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Когда мы смотрим на какой-нибудь трехмерный объект, оба глаза видят его под разным углом. Затем наш мозг совмещает два изображения, полученные от каждого из глаз, и в результате мы воспринимаем не только цвет и форму предмета, но также его глубину и удаленность.
Чтобы картинка на мониторе казалась трёхмерной, используется технология, при которой каждый глаз видит на мониторе свое изображение, немного отличающееся, от того, что видит другой глаз. Благодаря этому изображение на 3D-мониторах кажется нам объемным, хотя на самом деле оно таковым не является.

Принцип работы 3D

Технология анаглиф
Данная технология заключается в использовании двух одинаковых кадров, пропущенных через светофильтры разного цвета. Для этого нужны специальные очки с линзами-светофильтрами. Благодаря тому, что каждая из этих линз поглощает часть изображения, предназначенную для другого глаза, картинка на экране воспринимается объемной.
Главным достоинством технологии анаглиф является его высокая доступность – для просмотра нужен лишь фильм или изображение в формате анаглиф и очки со светофильтрами, которые стоят относительно недорого. Однако качество передачи цветов и оттенков в анаглифе оставляет желать лучшего, а после просмотра некоторое время может ощущаться дискомфорт.

Поляризационная технология
Этот способ реализации 3D возможен благодаря эффекту поляризации света. На поляризационный монитор поступают два изображения, которые поляризованы между собой. При просмотре такого 3D через поляризационные очки, каждая линза которых принимает свет только соответствующей поляризации (т.е. один глаз видит только чётные строчки, а второй – нечётные), создается эффект трехмерного изображения. Отличительной особенностью поляризационных очков является высокое качество цветопередачи, особенно по сравнению с анаглифом, а также хорошая яркость и контрастность.
При просмотре желательно находиться на некотором расстоянии от экрана, так как вблизи изображение будет казаться не столь четким.

Затворная технология
Мониторы с использованием затворной технологии являются наиболее распространенным вариантом 3D-мониторов на сегодняшний день. На экран монитора с высокой частотой выводятся кадры поочередно для каждого глаза, а затворные стекла 3D-очков попеременно закрываются, позволяя глазу видеть только ту картинку, которая предназначена для него. Как правило, такие очки идут в комплекте с 3D-монитором, так как они должны быть точно синхронизированы с ним. Для синхронизации очков с монитором используется инфракрасный порт, радиопередатчик или Bluetooth.
Затворная технология позволяет смотреть фильмы, и играть в 3D-игры, при этом ни расстояние от экрана, ни угол, под которым вы смотрите, не имеют принципиального значения. Однако при длительном просмотре 3D через затворные очки может наблюдаться повышенная утомляемость глаз. Еще один недостаток данной технологии – недостаточно высокая яркость изображения, в сравнении с поляризационной технологией.

По способности отображения 3D информации:

1. Стереоскопические. Воспроизводят два ракурса объемной сцены, один из которых предназначен для левого, а другой - для правого глаза.
Для формирования стереоскопического изображения применяется технология с чересстрочной круговой поляризацией. Суть этой технологии заключается в следующем: кадр для одного глаза выводится только на четные строчки, кадр для другого — только на нечетные, свет от четных и нечетных строк имеет разнонаправленную круговую поляризацию, соответственно для просмотра используются пассивные очки, пропускающие свет от четных строк в один глаз и не пропускающие свет от этих строк в другой глаз, и наоборот. В результате глаза видят разные ракурсы, и картинка получается стереоскопической.

2. Мультивидовые. Воспроизводят несколько последовательных ракурсов объемной сцены, любые два из которых составляют стереопару.
ПРИНЦИП: Разделение объема воспроизведения несколькими условными вертикальными плоскостями, проходящими через центр экрана. В каждой части разбитого плоскостями пространства наблюдается свой вид (ракурс) объемной сцены.

3. Голографические. Воспроизводят непрерывное световое поле, соответствующее световому полю реальной 3D сцены.
Голографический монитор имеет экран обратной проекции, который является полностью прозрачным (его основа изготавливается из прочного стекла). Особенность этого экрана такова, что уровень черного является степенью его прозрачности, т.е. чем контрастнее изображение, тем более эффектно изображение. Изображение проецируется под определенным углом с проектора, который может быть установлен на полу или спрятан за подвесной потолок.

4. Волюметрические. Воспроизводят изображение в виде набора точек (вокселей) или векторов, физически разнесенных в ограниченном рабочем пространстве дисплея (объеме воспроизведения).

Мониторы с поддержкой технологии воспроизведения 3D появились относительно недавно, однако они уже успели завоевать немалую популярность. Всего лишь несколько лет назад посмотреть фильм в 3D можно было только в кинотеатре, да и то не в каждом, теперь же любой желающий может приобрести 3D телевизор или монитор и наслаждаться качественным стереоизображением у себя дома. Однако, несмотря на широкую распространенность этой технологии, далеко не все потребители имеют представление о том, как работает 3D-монитор, и чем отличаются между собой различные 3D-мониторы. Поэтому предлагаем вам рассмотреть поподробнее, что же представляет собой 3D-технология и какие бывают ее виды.

Принцип работы 3D

Когда мы смотрим на какой-нибудь трехмерный объект, каждый из глаз видит данный предмет под своим углом. Затем наш мозг совмещает два изображения, полученные от каждого из глаз, в одно целое и в результате мы воспринимаем не только цвет и форму предмета, но также его глубину и удаленность.

Но ведь картинка на мониторе всегда остается плоской, как же сделать так, чтобы мозг воспринимал ее, как трехмерную? Для этого используется технология, принцип работы которой заключается в том, что каждый из глаз видит на мониторе свое изображение, немного отличающееся, от того, что видит другой глаз. Благодаря этому изображение на 3D-мониторах кажется нам объемным, хотя на самом деле оно таковым не является.

На сегодняшний день популярностью пользуются три разновидности технологии передачи 3D-видео. Все они схожи по принципу своей работы, однако техническая реализация 3D в них происходит несколько по-разному.

Технология анаглиф

Наиболее простой вариант достижения эффекта трехмерного изображения на мониторе заключается в использовании двух одинаковых кадров, пропущенных через светофильтры разного цвета. Для того чтобы смотреть такой фильм или изображение, нужны специальные очки с линзами-светофильтрами. Благодаря тому, что каждая из этих линз будет поглощать ту часть изображения, которая предназначена для другого глаза, в целом картинка на экране будет восприниматься объемной.

Главным достоинством технологии анаглиф является его высокая доступность – для просмотра нужен лишь фильм в формате анаглиф и очки со светофильтрами, которые стоят относительно недорого. Однако данная технология имеет и существенные недостатки. Качество передачи цветов и оттенков в анаглифе оставляет желать лучшего, а после просмотра некоторое время может ощущаться дискомфорт.

Поляризационная технология

Второй способ реализации 3D-видео возможен благодаря эффекту поляризации света. На поляризационный монитор поступают два изображения, которые поляризованы между собой. При просмотре такого 3D через поляризационные очки, каждая линза которых принимает свет только соответствующей поляризации, создается эффект трехмерного изображения. Отличительной особенностью поляризационных очков является высокое качество цветопередачи, особенно по-сравнению с анаглифом, а также хорошая яркость и контрастность.

Поскольку данная технология все еще развивается, в продаже можно найти не так уж и много качественных мониторов с поддержкой поляризационного 3D. К тому же для просмотра фильма через поляризационные очки желательно, находиться на некотором расстоянии от экрана, так как вблизи изображение будет казаться не столь четким.

Затворная технология

Мониторы с использованием затворной технологии являются наиболее распространенным вариантом 3D-мониторов на сегодняшний день. Трехмерное изображение в них формируется по следующему принципу: на экран монитора с высокой частотой выводятся кадры поочередно для каждого глаза, а затворные стекла 3D-очков попеременно закрываются, позволяя глазу видеть только ту картинку, которая предназначена для него. Как правило, такие очки идут в комплекте с 3D-монитором, так как для качественного отображения 3D-видео они должны быть точно синхронизированы с ним. Для синхронизации очков с монитором используется инфракрасный порт, радиопередатчик или Bluetooth.

Затворная технология позволяет смотреть фильмы, и играть в 3D-игры, при этом ни расстояние от экрана, ни угол, под которым вы смотрите, не имеют принципиального значения. Однако при длительном просмотре 3D через затворные очки может наблюдаться повышенная утомляемость глаз. Еще один недостаток данной технологии – недостаточно высокая яркость изображения, в сравнении с поляризационной технологией. Впрочем, к последнему со временем можно привыкнуть. В любом случае, затворная технология на данный момент остается самым доступным и удобным вариантом 3D для среднестатического пользователя.

Помимо вышеперечисленных технологий передачи трехмерного изображения, существует еще одна, позволяющая смотреть 3D-видео без очков. Однако она все еще находится в стадии разработки и не получила широкого распространения.

Так же наша компания оказываем услуги по обслуживанию компьютеров. Мастера нашей компании окружат вниманием ваше оборудование, что бы оно всегда было в рабочеспособном состоянии и не создавало беспокойств.

А в случае выхода из строя ноутбука, наша компания предоставляем услугу по ремонту ноутбуков В Москве на дому.

Читайте также: