Развитие компьютерной техники и информационных технологий заставляет пересмотреть отношение к ней как к средству, позволяющему лишь облегчить и ускорить решение тех или иных технических задач за счет возросших вычислительных возможностей. Расширение сферы применения современных компьютеров, их проникновение в новые области человеческой деятельности и знаний приводит к возникновению принципиально новых направлений, выходящих за рамки технических проблем и имеющих фундаментальное, в том числе и философское, значение. Одним из таких недавно возникших направлений являются исследования в области создания компьютерной виртуальной реальности (ВР).
Термин "трехмерная компьютерная графика" часто относится к изображениям, созданным в трехмерной системе координат и затем показанным на экране в виде параллельной или перспективной проекции. Ощущение объемности изображения возникает у наблюдателя за счет таких эффектов, как затенение, загораживание, движение, линейная перспектива и т.п. "Стереоскопическая компьютерная графика" (СКГ) добавляет к трехмерному восприятию важнейший эффект - стереопсис. Когда наблюдатель смотрит на 3D-сцену, горизонтальная координата образа каждой точки изображения объекта, формируемого в одном глазу, отличается от горизонтальной координаты образа той же точки, формируемого в другом глазу. Этот эффект называется "бинокулярной диспаратностью" или "бинокулярным параллаксом". Под стереопсисом понимают осуществляемую мозгом реконструкцию трехмерного изображения по двум слегка различающимся плоским изображениям.
В стереоскопических системах отображения мы создаем два вида сцены и затем показываем их так, чтобы левый глаз видел только "вид слева", а правый - предназначенный для него "вид справа". В результате, наблюдателю кажется, что он видит действительное трехмерное изображение. Стереоскопический эффект в "чистом виде" позволяют наблюдать стереограммы случайных точечных множеств, на которых отсутствуют все остальные эффекты восприятия глубины, так как картина не содержит никакого сюжета. При наблюдении отдельно левым и отдельно правым глазом, изображение кажется плоским. При бинокулярном наблюдении возникает трехмерный образ.
Стереоскопические системы отображения обеспечивают лучшее качество восприятия информации пользователем, чем обычные 2-D дисплеи. При сравнении работы операторов на 2-D и стереодисплеях, последние выигрывают как в точности, так и в скорости реакции. Исследователи считают стереодисплеи лучшими для задач визуального поиска и интерактивного позиционирования курсора, они могут быть применены в самых разных целях от создания видеоигр, а также для того, чтобы разместить бесплатные объявления.
Системы стереозрения включают стереоскопические дисплейные системы. К ним относятся стереоскопические ЭЛТ-дисплеи. Стереосистемы, построенные на дисплеях, использующих электронно-лучевые трубки, обычно подразделяются на 2 основных класса - "параллельные во времени" и "совмещенные во времени".
Стереодисплеи с параллельным выводом (СДПВ-системы) представляют левое и правое стереоизображения одновременно на одном или двух ЭЛТ-дисплеях и требуют специальной оптической аппаратуры для обеспечения желаемого разделения изображений, воспринимаемых каждым глазом. В качестве примеров можно привести анаглифические системы, зеркальные системы, некоторые типы поляризованных дисплеев и нашлемные дисплеи.
В анаглифических системах изображения пропускаются через цветные фильтры с взаимодополняющими цветами и, одновременно, проецируются на экран. Зрители воспринимают изображение через очки со стеклами, цвета которых соответствуют цветам проекционных фильтров. Для черно-белых изображений, как правило, используются красно-синие и малиново-зеленые фильтры. Основной проблемой этой технологии является искажение цветов изображения.
Зеркальные системы обычно отображают левое и правое стереоизображения рядом на одном дисплее. Наблюдатель смотрит на экран через специальный стереоскоп, который направляет нужное изображение в нужный глаз при помощи зеркально-призменной оптической системы.
Поляризационные системы с параллельным отображением используют два ЭЛТ-дисплея, установленные под углом друг к другу и полупропускающее зеркало. Поляризаторы устанавливаются на каждый из дисплеев с определенными углами разворота. Полупропускающее зеркало устанавливается между экранами так, что оно отражает одно изображение и пропускает другое. Наблюдатель надевает очки со стеклами, поляризованными таким образом, что каждый глаз наблюдает соответствующую картинку. Нашлемные стереосистемы состоят из двух маленьких ЭЛТ-экранов, укрепляемых на голове наблюдателя.
19.02.2015 16:16:00
