» Российские физики создали 3D-дисплей, способный подстраиваться под зрителя

Российские физики создали 3D-дисплей, способный подстраиваться под зрителя

Российские физики создали 3D-дисплей, способный подстраиваться под зрителя


Российские физики создали 3D-дисплей, способный подстраиваться под зрителя


Трехмерный дисплей, способный подстраиваться под пользователя, разработали сотрудники Лаборатории сверхбыстродействующей оптоэлектроники и обработки информации ФИАН совместно с инженерами Исследовательского центра Samsung Electronics в Москве. Основные преимущества разработки – "естественно" сформированная объемная картинка под каждого пользователя, максимально возможная для данной технологии согласованность настроек по фокусу и углу схождения оптических осей на предмете и высокая экономичность системы.

Идея создания дисплея, способного самостоятельно подстраиваться под человека, принадлежит сотруднику ФИАН, кандидату физико-математических наук Андрею Путилину: "Когда мы просто смотрим на какой-то объемный предмет, то меняя свое положение относительно него или крутя его, мы можем его рассматривать. Так у человека создается трехмерная картинка. Для естественного формирования трехмерности недостаточно сформировать разные картинки для правого и левого глаз, главное здесь – формирование в мозгу трехмерной модели предмета. И после того, как она сформировалась, человек начинает воспринимать предмет как объемный. Также должно быть и с трехмерным изображением предмета, человек должен погружаться в 3D-картинку с точки зрения своих действий".

Если ощущение от объема предмета у человека формируется не естественным образом, то и модель предмета складывается неправильная (здесь дело даже не столько в пропорциях, сколько в изменениях относительно нашего поведения). Например, в реальности, если мы повернемся в какую-то сторону относительно предмета, то и он должен повернуться к нам, то есть должен дать рассмотреть себя. В современных 3D кинотеатрах при изменении нашего положения объект не меняется – человек поворачивает голову, и объект поворачивается - "гуляет" - вместе с ней. В этом и заключается неестественность, поэтому головная боль - это естественный спутник почти всех стерео-дисплеев (включая автостереоскопические, когда не надо одевать стерео-очки). Эффект, когда объект "гуляет" за головой наблюдателя, возникает как следствие прежнего опыта человека в разглядывании предметов, а вот естественное "показывание предмета с новой стороны" при изменении положения зрителя называется эффектом оглядывания.

Второй эффект-паразит возникает при приближении наблюдателя к объекту. Когда это происходит, то человеческий глаз, что вполне понятно, пытается сфокусироваться на самом объекте, а это не возможно, так как объект не реальный, а сформированный плоским дисплеем. При этом фокусировка сопровождается еще и небольшим сдвигом оптической оси глаз, грубо говоря, если объект находится близко, то глаза сходятся, если далеко - расходятся. Эти механизмы называются аккомодацией - настройка по фокусу, и конвергенцией - настройка по углу схождения оптических осей на предмете. Работать аккомодация и конвергенция должны согласованно, однако в большинстве дисплеев этой согласованности нет, а значит, еще один фактор в копилку причин возникновения головной боли.

"Когда объект "вылезает" из экрана, это называется выносом, то настройка у человека по фокусу находится в плоскости дисплея, а конвергенция в виртуальной плоскости выноса, где он должен быть по параллаксу ракурсов правого и левого изображения. Получается противоречие. Если объект вышел из плоскости экрана не сильно, то и противоречие не очень сильное, или если предмет ушел за экран, это называется выносом на бесконечность, то противоречие тоже не очень сильное, но чем больше мы делаем вынос изображения за плоскость экрана, тем больше у нас рассогласование конвергенции и аккомодации. То есть во всех эффектных выносах это рассогласование значительное", - рассказывает российский специалист.

Для решения этих проблем и родилась схема адаптивного дисплея, иными словами, не просто стереодисплея, а адаптивной системы, показывающей многоракурсную стереоинформацию, каждому человеку - индивидуально. В общей зарисовке схема состоит из системы слежения за положением глаз человека, линзы и системы микропроекторов, которые строят в области линзы увеличенное стерео-изображение под каждый глаз, которое затем фокусируется на область их расположения.

Сглаживание проблем восприятия стерео-изображения достигается как за счет конструкции линзы - в патенте рассматриваются примеры голографических и микропризменных линз, так и за счет того, что микропроекторы проектирует сразу стерео-изображение, при этом осуществляется подвижная настройка по фокусу, и расстояние между проекторами также адаптивно меняется. Такая система позволяет не только сгладить описанные проблемы, но и значительно сэкономить энергопотребление и вычислительные ресурсы.

Российские физики создали 3D-дисплей, способный подстраиваться под зрителя


"Объем световой энергии, который попадает в человеческий глаз от дисплея, составляет порядка миллионной (!) доли от излучаемой энергии. Площадь света, которая проходит в человеческий глаз, составляет 1-2 мм2, умножив на два, получим то, что проходит в оба глаза, все остальное просто теряется. Поэтому когда мы продумывали нашу адаптивную систему, мы закладывали в нее тот факт, что если мы не будем потреблять лишнюю энергию, а будем "выплевывать" ее только в то место, где находится человек, то наш дисплей будет потреблять крайне мало энергии. Грубо говоря, двух маленьких светодиодов будет достаточно для того, чтобы отобразить информацию. И человеку это покажется очень ярким", - рассказывает Андрей Путилин.

Что касается экономии вычислительных ресурсов, то это обеспечивается за счет распараллеливания компьютерной реализации системы, то есть для отображения и обработки информации нужно именно столько "роботов", сколько человек участвует в просмотре видео. "Представьте, у нас есть модель или трехмерное изображение какого-то объекта, тогда при изменении модели или угла зрения человека, необходимо мгновенно выдавать новую информацию, согласно произошедшим изменениям или новому углу зрения. Когда вычислительные мощности естественным образом распараллеливаются, то есть работают на каждого человека в отдельности, это также значительно удешевляет систему", - подытоживает он.

cybersecurity.ru
Просмотров 1800
Опубликовал Glabius
Категория Новости
Информация

Комментировать статьи на нашем сайте возможно только в течении 360 дней со дня публикации.

    Россияне показали свои города с высоты птичьего полета

    Подведены итоги первого месяца проведения всероссийского конкурса «Россия глазами дронов», который стартовал 1 декабря 2016 года

    Юрий Резвяков назначен техническим директором «Триколор ТВ»

    Новым техническим директором «Триколор ТВ» стал Юрий Сергеевич Резвяков

    «Триколор ТВ» поздравляет с Новым годом!

    «Триколор ТВ» растет быстрее европейских операторов

    Крупнейший российский оператор цифрового телевидения «Триколор ТВ» показывает в 2016 г. самые высокие темпы роста абонентской базы в Европе на фоне общего замедления мирового рынка PayTV

    «Триколор ТВ» развивает новые каналы обслуживания абонентов

    Крупнейший российский оператор цифрового телевидения «Триколор ТВ» запустил новые каналы обслуживания — теперь абоненты оператора могут получить специализированную помощь онлайн, используя один из популярных мессенджеров или просто написав сообщение в официальную группу «Триколор ТВ» в социальной сети

    Кинотеатр в Телекарте Онлайн

    Рады представить новую услугу Кинотеатр в приложении Телекарта Онлайн!

    Первый круглосуточный канал «Ветта 24» в Пермском крае.

    С Новым Годом!

    В новый год с новым детским телеканалом: Nick Jr. уже в эфире «Телекарты»

    К новому году «Телекарта» подготовила отличный сюрприз для своих маленьких зрителей.

    Мир роскоши и богатства в эфире «Телекарты»

Телепрограмма

СТБ
06:40 - "Всё будет хорошо!".
08:50 - "Звёздная жизнь". "Не бойтесь рожать".
09:45 - "Битва экстрасенсов", 15 сезон, 12 и 13 эп.
14:05 - Х/ф "Я счастлива".
Футбол 1
06:10 - Валенсия - Эспаньол. Чемпионат Испании.
08:00 - Топ-матч.
08:10 - Бешикташ - Динамо (Киев). Лига чемпионов.
10:00 - Футбол News. Live.
ICTV
06:45 - Факты.
06:50 - Утро в большом городе.
07:15 - Факты.
07:20 - Утро в большом городе.
Кинопремьера HD
06:30 - Х/ф "Последний охотник на ведьм".
08:15 - Х/ф "Три девятки".
10:05 - Х/ф "Второй шанс".
11:50 - Х/ф "Первый мститель. Противостояние".
Вся телепрограмма

Мы в Вконтакте

Мы в Facebook

Голосование

Сколько спутников вы принимаете?

1
1-3
3-5
5-7
7-10
10-15

Случайное фото

Новое в каталоге

Sat-integral club

ПО Sat-Integral S-1227HD / S-1237HD / S-1247HD версии 2.09 Beta (ТЕСТОВОЕ)

S-1237HD V.2.05 зависаний никаких небыло,работает стабильно,смотрю уже 3 мес. Попробую прошить под ...

Пожелания для улучшения по.

Цитата: topol9 от Вчера в 21:41:58Можно ссылку, что за усилитель? У себя поставил на квартиру ...

Пожелания для улучшения по.

Цитата: sat-integral от Вчера в 11:50:36. Нужно просто докупить усилитель    Можно ...

Sat-Integral S-1227 HD Heavy Metal

Цитата: Provinat от 14 Январь 2017, 23:59:07Добрый вечер !  Sat-Integral S-1227 HD Heavy ...

Предложения к разработчикам ПО

Форумчане.Если по поводу К3 то не заморачивайтесь.Как и на U2C K3 нет официальных прошивок.Даже и ...

Установка MySQL 5.6 на Centos 6

Будем использовать ...