Сравнительно молодая, но уже успевшая заявить о себе технологическая компания TriLite Technologies, совместно с учеными Венского технологического университета (Vienna University of Technology, TU Wien) намерены осуществить мечту Марти Макфлая уже в нашем с вами ближайшем будущем. Разумеется, речь пока не идет о создания средства для путешествий в пространственно- временном континууме. А вот об успешной реализации одной из футуристических идей так образно и смело представленных Робертом Земекисом во второй части трилогии ”Назад в будущее” похоже настало время поговорить.
Работа над проектом 3D-дисплея TriLite Technologies и TU Wien была начата в 2013 году. В соответствии с заявленной идеей новый дисплей должен сделать проецируемое изображение доступным глазу зрителя без использования каких бы то ни было дополнительных технических средств. Первый опытный образец созданный на основе теоретических выкладок хоть и отличался более чем скромной разрешающей способностью в 3-5 пикселей, сумел подтвердить правильность выбранного направления и теоретических расчетов на практике. А всего на этапе разработки для демонстрации работоспособности концепции и завершающего перехода к финальной стадии практической реализации специалистам удалось создать два действующих прототипа.
На сегодня все главные подготовительные работы по проекту 3-D дисплея, включая разработку аппаратной и программной части и их тестирование проведены успешно. Это с большой долей вероятности настраивает нас на то, что уже в самом ближайшем будущем мы сможем наслаждаться просмотром высококачественных трехмерных изображений, не используя при этом 3D-очки.
Как это работает
Автостереоскопический 3D-дисплей состоит из массивов отдельных элементов изображения, названных авторами ”трикселями” ("trixels"). Каждый элемент изображения продуцируется благодаря совместной работе интегрированных индивидуально управляемых лазерных диодов, цилиндрических микролинз и системы вращающихся микроэ-электро-механических зеркал (MEMS). Зеркала предназначены для отклонения луча лазера в заданном направлении и сканирования всей области слева — направо. Модулирование лазерного луча происходит в соответствии с требованиями воспроизводимой “картинки”. Эффект трехмерности без использования 3D-очков достигается благодаря тому, что каждый глаз зрителя получает “дозированную” часть изображения.
Таким образом, триксели позволяют создавать в пространстве 3-х мерные изображения подобно тому, как формируют картинку на экране нашего домашнего телевизора и монитора двухмерные пиксели.
Сотни изображений одновременно
3D фильмы в наших кинотеатрах показывают только два различных изображения — по одному для каждого глаза. Дисплей от TriLite Technologies сможет проецировать сотни изображений одновременно. Более того, обозревая дисплей с разных точек просмотра зритель сможет получить точно такое же представление об объекте, как это наблюдалось бы в реальности.
Как утверждает Франц Фидлер, кинофильмы, записанные и воспроизводимые в формате 3D могут быть переформатированы для новых дисплеев, но для раскрытия всего потенциала отображаемой объемной картинки будет использован специальный формат, который уже разрабатывается специалистами: "Сегодняшние 3D кинофильмы могут быть преобразованы в нашем формате 3D, но мы ожидаем, что новые кадры будут созданы специально для наших дисплеев — возможно, с гораздо большим количеством камер".
Возможность использования на открытых пространствах
Стереоскопические дисплеи, представленные современной индустрией не могут быть использованы на открытом пространстве из-за ограничений в размерах, в яркости, количестве доступных зон 3D-просмотра и допустимых расстояний, на которых наблюдается 3D-эффект. В сравнении с 3D-изображением, транслируемым на привычном нам киноэкране, качество картинки на новом дисплее получается значительно выше, картинка сочнее и ярче. Это позволяет использовать экран на открытых пространствах, даже при ярком солнечном свете.
Разработанная модульная автостереоскопическая лазерная система, предложенная совместной командой специалистов сможет проецировать качественную 3D-картинку при дневном свете на расстоянии до 70 м.
В первую очередь новая технология раскроет свой потенциал для зрелищных 3D-презентаций и целевых рекламных объявлений. И здесь очень важно, что формируемая картинка не теряет в качестве при просмотре под различными углами зрения. Это позволит, к примеру, "… обратиться к клиентам, покидающим магазин через дорогу или адресовать объявление людям, ожидающим на остановке", говорит Фердинанд Санкт-Жюльен, генеральный директор TriLite Technologies.
Когда ждать?
"Мы очень рады, что проект стал настолько успешен за такой короткий промежуток времени", говорит Ульрих Шмид. Нам потребовалось всего три года, чтобы от первых опытных образцов дойти до полностью рабочего прототипа. В настоящее время технология запатентована и представлена в нескольких научных публикациях. Коммерческий выпуск футуристических 3D-дисплеев запланирован на вполне реальные даты и должен состоятся 2016 год. Обещанные сроки реализации проекта впечатляют и обнадеживают, особенно если вспомнить, что путешествие Макфлая во времени перенесло его в аккурат из 1985-го в 2015 год.
Подробнее с описанием принципа разработки можно познакомиться здесь.
Другие наши статьи
Комментарии (16)
Halt
15.10.2015 13:03+8Мне так нравится всегда, когда рисуют красивые рендеры, где объекты буквально вылетают за пределы экрана (как на картинке с гепардом), тактично умалчивая что это не имеет ничего общего с действительностью.
Если они говорят о проецирующей системе, то по определению глаз наблюдателя должен быть на одной линией с источником. Вопрос на засыпку — откуда тогда излучается свет с морды гепарда, если за ним уже нет экрана? Ответ — ниоткуда.
3D будет только если сидеть перед экраном и это принципиально не будет отличаться от имеющихся технологий. Разве что кроме возмжности демонстрации разных изображений разным наблюдателям.
VoiceDao
15.10.2015 13:23Насколько ясно из публикации, обещают, что эффект будет наблюдаться под разными углами в радиусе до 70 метров. А для его реального сравнения нужен хотя бы один претендент, а его пока нет().
Alexeyslav
15.10.2015 13:53-2У вас плохое представление о 3D технологиях. Я вот реально видел вживую голограмму которая выступала за пределы поверхности «экрана» на которой она реализована. Но это была всего лишь голографическая пластинка.
Тут надо иметь в виду, что эти технологии по сути обман зрения, поэтому нет ничего удивительного что что-то выходит за пределы экрана.
Quiensabe
15.10.2015 16:21+7Боюсь плохое представление о 3D технологиях не у него)
Изображение в любой экранной технологии не может покинуть область бесконечного конуса, с вершиной в глазу наблюдателя и сечением представленным границами экрана. Именно поэтому изображение леопарда из статьи — невозможно. То что вы видели на голограмме — мнимый выход изображения из плоскости экрана, но не из границ экрана, это совсем разные вещи (если вы посмотрите на голограмму сбоку, вы не увидите картинки, торчащей из нее, как из окна).
Обойти это ограничение можно либо создавая изображение прямо в воздухе (например ионизируя его пучками лазера), либо если каждый пиксель светить маломощным лазером прямо в глаз наблюдателя, таким образом, чтобы после всех преломлений в фотоны попадали в заданную точку сетчатки. Первое направление имеет множество проблем, второе — вообще не реализуемо в настоящее время.
nkie
15.10.2015 13:26Таким образом, триксели позволяют создавать в пространстве 3-х мерные изображения подобно тому, как формируют картинку на экране нашего домашнего телевизора и монитора двухмерные пиксели.
На сколько я понял из вашего описания все-таки нельзя сказать, что 3-х мерные изображения формируются в пространстве. Скорее «как будто бы» формируются. Просто в каждую точку пространства перед дисплеем от каждого трикселя посылается заранее рассчитанный световой импульс. Т.е. стоя сбоку от такого дисплея никакого изображения в пространстве перед ним вы не увидете.VoiceDao
15.10.2015 13:41… Просто в каждую точку пространства перед дисплеем от каждого трикселя посылается заранее рассчитанный световой импульс — я это понимаю как создание 3-х мерного объекта, который, находясь на некотором допустимом-расчетном расстоянии от экрана может просматриваться со всех сторон. Т. е. имеет значение не ваше положение относительно экрана, а положение, относительно формируемого изображения. ИМХО)
Aclz
15.10.2015 13:53+1я это понимаю как создание 3-х мерного объекта, который, находясь на некотором допустимом-расчетном расстоянии от экрана может просматриваться со всех сторон
Судя по картинке всё гораздо примитивнее: луч от каждого трикселя отражается специальным качающимся зеркалом то в один глаз, то в другой, при этом картинка в момент переключения меняется, формируя как бы два разных изображения. Не понятно, как это должно вообще работать при боковом движении относительно экрана.
VoiceDao
15.10.2015 14:30насколько понятно из статьи
Number of 3D viewing zones
Assuming a perfectly flat micromirror, the theoretical maximum number of 3D viewing zones is determined by the maximum optical scanning angle ?max and the diffraction-limited divergence angle ?DL according to NVZ,max = ?max/?DL. Our prototype display has a theoretical maximum number of NVZ,max ? 500. Future 3D laser displays with optimized MEMS mirrors and integrated laser light sources have the potential for up to several thousand viewing zones by increasing ?max and decreasing ?DL, respectively. The latter can be achieved by increasing the focal length f of the lens as well as by optimized laser diodes with increased “fast axis” divergence angles ?0.
Т. е. они говорят о зонах просмотра, которые формируются парой диод- зеркало (MEMS) за счет быстрого оптического “сканирования” пространства перед дисплеем под допустимыми углами. В прототипе они охватывают 500 таких зон, и убеждают, что благодаря оптимизации MEMS зеркал (меняя фокусное расстояние объектива) и оптимизируя лазерные диоды (увеличивая их быстродействие) смогут увеличить ”плотность” охвата до тысяч зон единовременно. Т. е. надо понимать, что все же изображение формируется в пределах ограниченного числа зон видимости независимо от зрителя.Quiensabe
15.10.2015 16:46+3Ваш комментарий только больше запутывает. На самом деле ничего там нет фантастического.
Древний принцип паралаксного барьера только вместо типичных лентикулярных линз и нескольких пикселей — один пиксель и вращающееся зеркало. Похожие дисплеи выпускаются давным давно, например — http://geektimes.ru/post/208342/
Нет никакого «взгляда сбоку», «сканирования пространства» и т.п. Просто, маркетологи такие маркетологи…
Люди придумали как добиться кардинального увеличения яркости экрана и числа зон (зона это просто объемный угол, под которым дисплей показывает отдельную картинку). Молодцы.
Теперь надо подумать о том что 500 зон, это 500 разный картинок. Или изображение 500K, для FullHD-видео… Вопрос — где его хранить и чем «проиграть»? Ну положим хранить можно в виде упрощенной 3D-сцены с анимированной текстурой. Выводить — только туда где стоят люди (скажем по отражениям зрачков). Справиться ли такой экран с толпой людей на улице в час пик экран? Это вопрос. Но на презентациях можно использовать. Совету директоров ролик красивый показать, ага.
Но вот выпуск готового продукта в 2016? Что-то сомневаюсь…
VoiceDao
15.10.2015 17:24+1Спасибо за комментарий!
Возник вопрос… Древний принцип паралаксного барьера только вместо типичных лентикулярных линз и нескольких пикселей — один пиксель и вращающееся зеркало… не помогли бы вы нам разобраться, почему вместо типичных лентикулярных линз здесь применена система вращающихся зеркал. В чем плюсы такого решения? Спасибо.Quiensabe
15.10.2015 18:19+5Лентикулярные линзы, это то самое что используется в детский рисунках «переливашках». Их принцип на картинке:
На рисунке два пикселя, по 4 субпикселя в каждом. Зеленый и синий субпиксели — отправляют свет в разных направлениях. Эти направления — и есть зоны, о которых пишут в статье.
В итоге мы можем увидеть стереоизображение если встанем так что «синий» пучок попадет в один глаз, а «зеленый» — во второй. Это и называется паралаксным барьером.
Проблема возникает если мы хотим двигаться мимо экрана, а не стоять ровно по центру.
В этом случае нужно использовать больше субпикселей, что создаст больше зон. Тогда отслеживая положение пользователя (хорошие экраны используют камеру для этого), можно засечь момент когда глаз пересекает границу зоны, и поменять в ней изображение.
ПримерНа рисунке человеку показывают картинку для левого глаза в «зеленом субпикселе», а картинку для правого глаза в «синем субпикселе». Если человек сместиться вправо то «зеленый субпиксель» — станет «правым», а «левым» станет «желтый субпиксель».
15432
15.10.2015 16:59-1Извечная проблема — нужно встать точно в зону просмотра, либо допиливать слежение за зрителем, чтоб картинка в нужный глаз попадала. Имхо, лентикулярные линзы более просты в производстве и использовании. Разве что плотность пикселей немалая требуется, но с приходом 8К дисплеев ситуация подвинется
LLIypLLIuk
На самом деле хотелось бы увидеть видео работы их экранов, а не только слова о том что за 3 года у них получилось готовое решение.
VoiceDao
Ну почему только слова — если интересно, вы можете пройти по ссылке в статье и изучить весь опус с доступными техническими и расчетными выкладками. там же (внизу оригинала) ссылки на публикации материалов, использованных в работе авторами.
Kpyto
Так видео никто и не скрывает.
Только проблема в том, что выглядит «прототип» очень сыро — внимание на единичку и двойку светящиеся ярко-красным, это один и тот же прототип, снятый двумя камерами имитирующими правый и левый глаз.
Впечатляет? Не очень? Тогда лучше дадим задание дизайнерам нарисовать красивого гепарда.