Glasfri 3D på MIT

Glasfri 3D på MIT

3d-briller-brudt.jpgDa 3D har slags faldet af vejen på det seneste leder producenterne efter en måde at løse et af de største problemer, som teknologien står overfor - behovet for at bære briller. Nu er forskere ved MIT kommet med en ny proces til visning af 3D uden brug af briller . Vil det fange det? Det vil tiden vise-







3x5 indekskort skabelon microsoft word

Fra MIT Nyheder
I løbet af de sidste tre år har forskere i kamerakulturgruppen ved MIT Media Lab konstant forbedret et design til en brillefri, multiperspektiv 3-D-videoskærm, som de håber kunne give et billigere, mere praktisk alternativ til holografisk video på kort sigt.
Nu har de designet en projektor, der udnytter den samme teknologi, som de vil afsløre på dette års Siggraph, den største konference inden for computergrafik. Projektoren kan også forbedre opløsningen og kontrasten i konventionel video, hvilket kan gøre det til en attraktiv overgangsteknologi, da indholdsproducenter gradvist lærer at udnytte potentialet i multiperspektiv 3-D.
Multiperspektiv 3-D adskiller sig fra den stereoskopiske 3-D, der nu er almindelig i biografer, idet de afbildede objekter afslører nye perspektiver, når seeren bevæger sig omkring dem, ligesom virkelige objekter ville. Dette betyder, at det kan have applikationer inden for områder som samarbejdsdesign og medicinsk billeddannelse samt underholdning.
MIT-forskerne - forsker Gordon Wetzstein, kandidatstuderende Matthew Hirsch og Ramesh Raskar, NEC Career Development Associate Professor of Media Arts and Sciences og leder af Camera Culture-gruppen - byggede en prototype af deres system ved hjælp af hyldekomponenter . Projektorens hjerte er et par flydende-krystalmodulatorer - som er som små LCD-skærme (flydende krystaller) - placeret mellem lyskilden og linsen. Mønstre af lys og mørke på den første modulator gør det effektivt til en bank med let vinklede lysudsendere - det vil sige, at lys, der passerer gennem den, kun når den anden modulator i bestemte vinkler. Kombinationerne af mønstrene, der vises af de to modulatorer, sikrer således, at seeren vil se lidt forskellige billeder fra forskellige vinkler.
Forskerne byggede også en prototype af en ny type skærm, der udvider vinklen, hvorfra deres projektorbilleder kan ses. Skærmen kombinerer to linseformede linser - typen af ​​stribede gennemsigtige ark, der bruges til at skabe rå 3D-effekter i f.eks. Gamle børnebøger.





MIT Media Labs Camera Culture-gruppe introducerer en ny tilgang til multiple-perspektiv, brillefri 3-D.
Udnyttelse af redundans
For hver videoramme viser hver modulator seks forskellige mønstre, som tilsammen producerer otte forskellige synsvinkler: Ved høje nok visningshastigheder kombinerer det menneskelige visuelle system automatisk information fra forskellige billeder. Modulatorerne kan opdatere deres mønstre ved 240 hertz eller 240 gange i sekundet, så selv ved seks mønstre pr. Billede kunne systemet afspille video med en hastighed på 40 hertz, som, selvom den er under opdateringshastigheden, der er almindelig i dagens tv'er, stadig er højere end de 24 billeder pr. sekund i film.
Med teknologien, der historisk er blevet brugt til at fremstille brillefrie 3D-billeder - kendt som en parallaxbarriere - vil samtidig projicering af otte forskellige betragtningsvinkler betyde, at hver vinkel tildeles en ottendedel af det lys, der udsendes af projektoren, hvilket ville skabe en svag film. Men ligesom forskernes prototype-monitorer udnytter projektoren det faktum, at det meste af den visuelle ændring finder sted ved kanterne, når du bevæger dig rundt om et objekt. Hvis du for eksempel kiggede på en blå postkasse, mens du gik forbi den, fra det ene trin til det næste, ville meget af dit synsfelt blive taget op af en blå af omtrent samme skygge, selvom forskellige objekter kom ind i udsigt bag det.
Algoritmisk er nøglen til forskernes system en teknik til beregning af, hvor meget information der kan bevares mellem synsvinkler, og hvor meget der skal varieres. Ved at bevare så mange oplysninger som muligt kan projektoren producere et lysere billede. Det resulterende sæt lysvinkler og intensiteter skal derefter kodes i de mønstre, der vises af modulatorerne. Det er en høj beregningsordre, men ved at skræddersy deres algoritme til arkitekturen i de grafiske processorenheder designet til videospil, har MIT-forskerne fået det til at køre næsten i realtid. Deres system kan modtage data i form af otte billeder pr. Videoramme og oversætte det til modulatormønstre med meget lidt forsinkelse.
Broteknologi
At passere lys gennem to modulatorer kan også øge kontrasten i almindelig 2-D-video. Et af problemerne med LCD-skærme er, at de ikke aktiverer 'sand sort': Lidt lys lækker altid gennem selv de mørkeste områder af skærmen. 'Normalt har du kontrast til, lad os sige, værdier mellem 0 og 1,' forklarer Wetzstein. 'Det er den fulde kontrast, men i praksis har alle modulatorer noget som 0,1 til 1. Så du får dette' sorte niveau '. Men hvis du multiplicerer to optisk sammen, går det sorte niveau ned til 0,01. Hvis du viser sort på den ene, hvilket er 10 procent, og sort på den anden, som også er 10 procent, er det, du får igennem, 1 procent. Så det er meget mere sort. '
På samme måde forklarer Hirsch, at hvis mønstrene, der vises på modulatorerne, er forskudt lidt fra hinanden, vil lyset, der passerer gennem dem, interferere med sig selv på måder, der faktisk øger opløsningen af ​​de resulterende billeder. Igen har forskerne udviklet en algoritme, der kan beregne disse mønstre i farten.
Når indholdsskabere flytter til såkaldt 'quad HD', video med fire gange opløsningen af ​​nutidens high-definition video, kan kombinationen af ​​højere kontrast og højere opløsning gøre en kommerciel version af forskernes teknologi, der appellerer til teaterejere, som igen kunne glatte vejen for vedtagelsen af ​​multiperspektiv 3-D. 'En ting, du kunne gøre - og det er, hvad de faktiske projektorproducenter har gjort i den seneste tid - er at tage fire 1080p-modulatorer og placere dem ved siden af ​​hinanden og opbygge nogle meget komplicerede optikker til at flise dem alle problemfrit og derefter få en meget pænere linse, fordi du er nødt til at projicere et meget mindre sted og pakke det hele sammen, 'siger Hirsch. 'Vi siger, at du kunne tage to 1080p-modulatorer, holde dem i din projektor efter hinanden og derefter tage din samme gamle 1080p-linse og projicere igennem den og bruge denne softwarealgoritme, og du ender med et 4k-billede. Men ikke kun det, det har endnu højere kontrast. '
Spredning af pixels
Oliver Cossairt, en lektor i elektroteknik og datalogi ved Northwestern University, arbejdede engang for et firma, der forsøgte at kommercialisere brillefrie 3-D-projektorer. 'Hvad jeg anser for nyheden ved [MIT-forskernes tilgang] involverer to ting,' siger Cossairt. Den første, siger han, er 'at lege med parallax-barriere-ideen, så du kan gøre det, så det (a) ikke blokerer så meget lys og (b) får bedre opløsning.'
Det andet, siger han, er prototypeskærmen. 'Der er denne invariant af optiske systemer, der siger, at hvis du tager arealet af flyet og den faste lysvinkel, der kommer ud fra det plan, er det fast,' siger Cossairt. 'Hvad det betyder er, at hvis du tager 3D-billedstørrelsen og strækker den ud til at være, lad os sige, 10 gange så stor, så falder synsfeltet med en faktor på 10. Det er det, vi stødte på. Vi kunne ikke finde ud af en vej rundt det. '
'De kom op med en skærm, der i stedet for at strække billedet - hvilket projiceringsoptik gør - i det væsentlige flyttede pixel væk fra hinanden,' fortsætter Cossairt. 'Det gjorde det muligt for dem at bryde denne invarians.'

hvorfor kan jeg ikke klikke på noget på min proceslinje



Yderligere ressourcer