Вас когда-нибудь завораживали огромные 3D-экраны, расположенные на оживленных торговых улицах?
Космический корабль медленно выплывает из экрана, панда высовывается — эти изображения словно выходят за пределы экрана, трехмерные и ошеломляющие.
В повседневной жизни мы видим на экранах только двумерное изображение. Так как же на больших экранах, воспринимаемых невооруженным глазом, изображения "вырываются за пределы экрана? Этот парадоксальный визуальный опыт на самом деле является визуальным обманом.
Технология Голый-глаз 3D подразумевает возможность непосредственного восприятия трёхмерных визуальных эффектов невооружённым глазом без использования внешних устройств, таких как очки или шлемы. В основе этой технологии лежит использование присущего человеку параллакса.
Зрительная система человека имеет расстояние между двумя глазами примерно 60 мм. При рассматривании объекта изображения, формируемые на сетчатках левого и правого глаза, имеют некоторую горизонтальную разницу.
Если вы поднесёте указательный палец к глазам, закроете правый глаз и посмотрите левым, затем закроете левый глаз и посмотрите правым, вы заметите, что положение указательного пальца относительно удалённого фона изменится. Это явление называется параллаксом.
Если между двумя глазами существует параллакс, почему мы не видим двойных изображений, а вместо этого воспринимаем трехмерные объекты?
Это происходит потому, что после того, как глаза получают информацию от двух разных изображений, мозг автоматически обрабатывает эту информацию, позволяя нам в конечном итоге воспринимать трехмерную картинку.
Технология Голый-глаз 3D имитирует этот естественный процесс: с помощью специальной технологии отображения и методов обработки изображений она одновременно проецирует изображения с разных углов обзора на экран, позволяя нашему левому и правому глазу воспринимать отдельные изображения.
Таким образом, когда мозг обрабатывает эти изображения, он обманным путем синтезирует их в трехмерное изображение, как будто реальный мир разворачивается прямо перед нашими глазами.
Для экрана ключевая задача технологии 3D-визуализации, видимой невооруженным глазом, — обеспечить, чтобы левый и правый глаз видели разные изображения. В настоящее время существует три основных технических подхода:
Принцип этой технологии заключается в установке перед экраном слоя жалюзи (то есть щелевых решёток), разделяющих изображение на очень тонкие вертикальные полосы. Наличие этой решётки блокирует часть света.
Когда на экране отображается изображение, предназначенное для левого глаза, полосы перекрывают правый глаз; и наоборот, для правого глаза полосы решётки перекрывают изображение, предназначенное для левого глаза. Разделяя видимые изображения для двух глаз, зритель ощущает трёхмерный эффект.
(Примечание: 3D-очки также используют принцип световых барьеров.)
Технический принцип работы лентикулярных линз заключается в размещении слоя лентикулярных линз перед экраном. Изменяя ход светового луча, линзы могут преломлять каждый пиксель в разных направлениях.
Благодаря алгоритмам изображения для левого и правого глаза точно чередуются на экране. Затем линзовый слой направляет эти два набора изображений на левый и правый глаз зрителя соответственно. Получив эти два параллаксных изображения, мозг объединяет их в трёхмерное изображение.
В отличие от пассивного преломления света через линзы, эта технология активно управляет направлением излучения света от каждого пикселя, проецируя изображения для левого и правого глаза непосредственно в соответствующие глаза, что позволяет человеческому глазу воспринимать 3D-эффект.
Обычные экраны излучают свет во всех направлениях — независимо от того, где вы стоите перед экраном, вы видите одно и то же двумерное изображение.
Суть технологии 3D-изображения, видимого невооруженным глазом, заключается в разделении углов обзора и предоставлении двух параллаксных изображений для левого и правого глаза, чтобы побудить мозг выполнять трехмерный синтез, что является ключом к достижению трехмерного эффекта.
Такие технологии, как параллаксные барьеры и лентикулярные линзы, закладывают аппаратную основу для 3D-экранов, воспринимаемых невооруженным глазом, но контент также имеет решающее значение для создания трехмерного визуального опыта.
При отображении экранного контента задается оптимальный угол обзора, а трехмерные изображения строятся с использованием принципов перспективы.
В офлайн-сценариях вы обнаружите, что почти все большие 3D-экраны, видимые невооруженным глазом, установлены на углах зданий в 90° — и это не совпадение.
Наши глаза и мозг оценивают расстояние и форму объектов с помощью перспективы и теней, а плоский экран вряд ли может дать четкие подсказки о глубине.
Представление двух смежных сторон объекта на двух вертикальных плоскостях полностью соответствует закону перспективы, наблюдаемому при наблюдении реального куба, расположенного в углу. Мозг автоматически сшивает изображения на этих двух поверхностях и мысленно конструирует законченный трёхмерный объект.
Когда виртуальный куб должен вырваться из экрана, визуализированное изображение строго следует закону перспективы «дддддд, почти большой, далеко маленький»: та часть, которая ближе к вам, рисуется очень большой, а та, которая дальше, рисуется маленькой.
Этот принцип перспективы реализует ощущение расстояния между виртуальным объектом и экраном посредством визуального масштабирования, заставляя объект выглядеть так, как будто он выступает из экрана.
При проектировании экранного контента обычно создается фиктивная черная рамка экрана или же край угла здания напрямую используется в качестве окклюдера, позволяя объекту, который намеревается вырваться за пределы кадра, пересечь эту границу.
Возьмём, к примеру, 3D-экран, видимый невооружённым глазом, в Чэнду Тайку Ли. При отображении изображения космического корабля, хотя фактическая граница экрана находится далеко за пределами видимого кадра, иллюзия выхода за его пределы создаётся благодаря точному управлению яркостью и границами изображения.
(Примечание: окна соседнего здания воспроизведены на изображении для еще большего повышения реалистичности кадра.)
Отображение изображения на 3D-экранах, воспринимаемых невооруженным глазом, разрушает ограничения традиционных двумерных плоскостей, имитируя перспективные отношения реальных объектов и объединяя их с параллаксом левого и правого глаза, тем самым имитируя трехмерное восприятие реального мира.
Это похоже на сенсорный трюк — не создание настоящей трехмерности, а стимуляция сенсорных сигналов, необходимых мозгу для ооооооо восприятия трехмерности.
В эпоху дефицита внимания эта технология обеспечивает беспрецедентный визуальный опыт и открывает новые возможности для коммерческого применения. Будь то бренд-коммуникация, городские ландшафты или интерактивный маркетинг, она открывает совершенно новый простор для воображения.
