новости
анонс текущий номер архив
форум
о журнале
главный редактор представители авторы
распространение
ревю превью вью интервью
2-2011
журналы
форум издания акции
партнёры



Использование эффекта стереопары при презентации дипломного проекта в дизайне
И.Е. Сапожников

Использование эффекта стереопары при презентации дипломного проекта в дизайне

Рассматривается использование стереопары (3D) для демонстрации пространственных изображений объектов при защите дипломных работ и проектов (экстерьер и интерьер) для более полной передачи глубины пространства при использовании обыкновенного оборудования, доступного кафедре.

Ключевые слова: презентация дипломного проекта, в дизайне, эффект стереопары, стереоочки

Современная презентация дипломных работ в дизайне, как правило, наряду с графическими материалами представляет собой видеоряд или объемно-пространственную композицию призванные обеспечить максимальное взаимопонимание между выступающим и аудиторией, раскрыть основную идею проекта и дополнить информацию планшетного ряда. В настоящее время все большее распространение получает технология визуального трехмерного пространства — 3D, призванная усилить восприятие картины и приблизить ее к реальной действительности. Она получила широкое распространение в современных кинотеатрах и все большее распространение находит в бытовой аудио и видеотехнике. Массовое производство телевизоров и бытовых видеопроекторов способных воспроизводить картинку высокой четкости в трехмерном формате не могло не сказаться и на отношении к презентационным технологиям. Сегодня появилась реальная возможность усовершенствовать и презентацию дипломных проектов в дизайне, расширить возможности визуального восприятия проекта за счет использования подобных технологий.

О визуальном трехмерном пространстве. Для того, что бы понять почему именно объем является особенностью и так важен для презентации дипломных работ в дизайне нужно кратко рассмотреть что такое трехмерное пространство (объемное пространство) для человека.

Сразу оговоримся, трехмерное пространство рассматривается нами с точки зрения эргономического восприятия объектов в пространстве человеческим глазом. Вначале нужно напомнить как создается трехмерная картина. Зрение человека от природы «объемно», для восприятия общей картины используется два источника, правый и левый глаз. Расположенные на определенном расстоянии друг от друга они получают индивидуальное изображение с небольшой разницей в углах восприятия. На основе данных расхождений мозг рассчитывает дистанцию до объектов и в завершении объединяет два изображения в одно. Помимо этого еще учитывается длина фокуса и модель восприятия куда входит искажение пропорций, светотеневой рисунок и т. д. Таким образом мы получаем объемную картину мира. Именно объемное изображение является для человека интуитивно понятным и естественным.

Как получить «иллюзию глубины» придумал английский физик Чарльз Уинстон. В 1837 году он представил на публике первый стереоскоп — две трубы с картинками на концах. В то время художнику или фотографу необходимо было создать изображение отличающееся по точке проекции, а мозг с помощью данного устройства объединял изображения в стереокартину. С появлением кинематографа изобретатели переключились на стереокино. А первая технология воспроизведения была очень похожа на современную технологию затворных стереоочков. В настоящее время искусственное воссоздание объемной картины происходит за счет применения техник и приемов схожих с естественным восприятием. Изображение полученное с двух источников разнесенных на некоторое расстояние друг от друга, под определенным углом, проецируется на экран. Зритель вооруженный специальными устройствами — стереоочками -, видит уже объемную модель. Существует несколько основных технологий для воспроизведения объемного изображения на основе стереоочков: анаглифных, затворных, поляризационных. Все они осуществляют одну функцию различными способами. Рассмотрим их подробнее применительно к задачам презентации дипломных работ в дизайне.

Основные технологии для получения искусственной объемно-пространственной картины

Анаглифные стереоочки — или проще говоря очки с цветными поляризационными фильтрами цветов CMY. Весьма дешёвый (стоимость очков начинается от 10 р.), но достаточно эффективный метод воспроизведения объемного изображения. Физически он не обеспечивает правильную цветопередачу стереоизображения, однако нервная система довольно хорошо интерпретирует его. Время адаптации к искаженной цветовой картине около 30 секунд. Данный метод хорош для восприятия ахроматических изображений и видеороликов, т. к. более точно читается общий объем.

Затворные стереоочки. На экран поочередно проецируется картинка для левого глаза и для правого с частотой 60 Гц для каждого. Соответственно, очки открывают обзор то левому глазу, то правому, что бы исключить ложное смешение визуальных данных . Применяются в 3D-кино формата XpanD. Используются в компьютерных видеоиграх позволяя задействовать обычный ЭЛТ-монитор с частотой 120 Гц. Немного сложнее обстоит дело с ЖК мониторами. Реальное время обновления у жк панелей в основной массе находиться на уровне 30–75 Гц (имеется в виду фактическое время перестроения ЖК-цепочек, а не частота развёртки) что недостаточно для корректной работы с затворными очками. Примером такой технологии является nVIDIA 3D Vision. Для использования 3D Vision нужен ЖК, плазменный или OLED-монитор с частотой развёртки 120 Hz или выше, видеокарта от nVIDIA с поддержкой 3D Vision и специальные стереоочки. Некоторые бренды производящие бытовые видеопроекторы так же заявили о поддержке технологии Nvidia в своих устройствах, что позволит расширить зону применения данной технологии. Начиная с 2009—2010 годов в мире началось массовое производство телевизоров, работающих по этому принципу. В апреле 2010 года в России началось конвейерное производство 3D-телевизоров. Зритель надевает ЖК-очки, которые поочерёдно (с частотой 60 Гц) затемняют левый и правый глаза человека, телевизор при этом показывает 120 изображений в секунду.

Поляризованные стереоочки. Эффект поляризации света был замечен еще в средние века и представляет собой возможность отсеять световые волны определенного направления. В 1929 году Эдвин Ленд создал поляризационную пленку достаточно дешевую для массового производства. А в конце 60х годов прошлого века четверо канадцев придумали как использовать возможности поляризации для стереоскопичесского кино. На специальный посеребренный экран проецируется изображение с двух проекторов каждый из которых оснащен поляризационной насадкой. Зрителям выдают стереоочки, линзы которых так же имеют различную поляризацию. Сами очки несколько дороже анаглифных. Однако (кроме понижения яркости и дороговизны) выраженных недостатков не имеют. Обычно применяются в стереокинотеатрах. Имея два схожих проектора, экран и некоторое количество поляризационной плёнки от неисправного ЖК-монитора, можно самостоятельно воспроизвести в большей или меньшей степени такой стереоэффект. Особенностью линейной поляризации является то, что при наклонах головы стереоэффект теряется. Применяется в 3D-кино формата IMAX 3D. Придуманная в 2000-х гг. инженерами технология основанная на круговой поляризации света, то есть разделенная по направлению кружения вектора, несколько дороже в производстве но исключается потеря объемного изображения при наклоне головы. Именно этот тип применяется в новых пассивных 3D телевизорах. Компании LG удалось создать недорогую поляризационную пленку, поэтому сегодня стало возможным массовое производство подобных дисплеев. Так же данная технология применяется в 3D-кино формата RealD Cinema.

В идеальном случае для презнтации было бы удобнее всего использование стереоочков с круговой поляризацией, специально оборудованного помещения и видеопроекторов высокого разрешения. Это позволило бы в наиболее полной мере раскрыть потенциал заложенный в проекте и осветить его для широкой публики. В существующих же реалиях необходимо отталкиваться от ценностно качественных характеристик и выбирать оптимальную во всех отношениях технологию. Для этого нужно провести сравнительный анализ существующих технологий.

Сравнительный анализ существующих технологий

1. Яркость изображения. Здесь первое место занимают анаглифные стереоочки. Падения яркости изображения у них составляет порядка 30–40% так как изображение проецируется на обыкновенный экран и потери происходят лишь на фильтрах самих очков, при этом яркость различных световых потоков теряется не равномерно. Второе место занимают поляризационные стереоочки. В данном случае падение яркости составляет 50–60% вызвано это потерями яркости на поляризационной пленке покрывающей экран, а так же на фильтрах самих очков. Хуже всего с яркостью обстоят дела у технологии затворных стереоочков. В данном случае потери составляют 70–80%. Происходит это из за потерь при закрытии каждого из глаз плюс состояние когда наполовину закрыты оба глаза.

2. Корректная цветопередача. В данном пункте на первом месте стоят затворные стереоочки, так как изображение остается с неизменной цветопередачей в виду особенностей самой технологии. Второе место занимает технология поляризационных стереоочков. В данной технологии при поляризации света частично изменяется цветопередача в виду того, что спектр светового потока различен по частоте и часть цвета теряется или смещается при поляризации. Различие мало и незаметно человеческому глазу при активной картинке, но на статичной проявляется. Последнее место занимают анаглифные стереоочки. У них полностью искажено цветовое пространство и они явно не подходят для точной цветопередачи. Наиболее удобно использовать их возможно при ахроматических фотографиях, где нет необходимости в точной цветопередаче.

3. Стереоочки. Затворные стереоочки являются активной технологией воспроизведения, для них необходимы элементы питания, которые обеспечат работу самих стереоочков, трансмиттер, который посылает сигнал очкам для адекватной синхронизации. Вес самих очков, как правило более 20 грамм. Помехи возникающие при синхронизации, а также стоимость таких стереоочков являются их минусом. Поляризационные стереоочки и анаглифные стереоочки делят первое место в виду простоты в изготовлении, весе и цене. Они могут быть настолько дешевыми, что в кинотеатре Real 3D выдают одноразовые вместе с билетом.

4. Простота создания контента. В данном пункте первое место занимает технология анаглифных стереоочков. Для воссоздания трехмерного изображения достаточно установить небольшую утилиту, которая «на лету» меняет плоскостное изображение в объемное. На втором месте по простоте технология затворных стереоочков, в основном благодаря поддержке nVIDIA. Третье место заняла технология поляризационных стереоочков, как относительно непроработанная в плане массового использования с точки зрения индивидуального пользователя и создания контента.

Исходя из сранительного анализа, учитывая простоту создания контента и стоимость-доступность оборудования для воспроизведения, в дальнейшем, имеет смысл рассматривать только технологиюи затворных и анаглифных стереоочков.

Отрицательные и положительные стороны выбранных методов

Анаглифные стереоочки. Ощутимым плюсом здесь является простота изготовления как одиночного изображения, так и видеоряда. Его относительная дешевизна — любой бытовой видеопроектор может воспроизводить анаглифное видеоизображение, отсутствует необходимость в специальном проекционном экране, стоимость стереоочков около 50 рублей за шт. Возможность на этапе проектирования модели устанавливать необходимую глубину резкости изображения и корректировать ее по ходу всего процесса проектирования. Ощутимым минусом же является искажение цветового пространства, что затрудняет адекватное восприятие колористического решения

Затворные очки. Плюсами затворных очков является корректная цветоколористическая картина, более реалистичное, по сравнению с анаглифным методом, воспроизведение объемного пространства, доступность в плане массового производства- технология nVIDIA 3D Vision и проекторы ее поддерживающие.

Минусом же можно назвать дороговизну комплекта оборудования для воспроизведения — стоимость проектора начинается от 20000 рублей, стоимость очков и трансмиттера сигнала — около 7500 (каждые последующие очки 3500–4000). Необходимо также отметить сложность при изготовлении презентационных данных и сниженную яркость и контрастность по сравнению с обычным изображением, высокую нагрузку на зрительную систему человека.

В заключении проведенного исследования необходимо отметить, что использование технологий воспроизведения трехмерного пространства актуально и необходимо в рамках презентации дипломных работ в дизайне. Они позволяют наиболее полно добиться передачи основной идеи проекта, раскрыть суть проекта с различных ракурсов и добиться оптимального понимания визуального ряда аудиторией. На данном этапе наиболее актуальной технологией является анаглифное стереоизображение, в виду финансового фактора, доступности в плане технического обеспечения( нет необходимости координального обновления технического оснащения) и простоты при изготовлении презентационного видеоряда. А в обозримом будущем актуальной технологией станет использование поляризационных стереоочков с круговой поляризацией.

Остается надеяться, что в обозримом будущем технологии визуального трехмерного пространства станут еще более доступными рядовому потребителю, как в плане просмотра, так и в плане создания своими силами. Уже появляются камеры способные запечатлеть объемное видео изображение. Сравнительно недавно компания Samsung представила работающий прототип 55» жидкокристаллической панели способной воспроизводить трехмерное изображение без необходимости использования стереоочков для адекватного восприятия человеком. Компании производящие телефоны, такие как LG и HTC представили на рынке модели способные воспроизводить трехмерный контент без очков.

ЛИТЕРАТУРА

http://ru.wikipedia.org/wiki/анаглиф

http://ru.wikipedia.org/wiki/стереопара

http://www.mir3d.ru/articles/15993/

http://www.sview.ru/ru/help/devices/pageflip

Яндекс.Метрика