Поделиться

Несмотря на разнообразные уверения представителей разных компаний о скором приходе массовых технологий для показа 3D-картинки без необходимости использования очков, никто до сих пор так и не смог наладить массовое производство «безочкового» 3D-дисплея с приемлемой ценой и диагональю.

Пока, вне всяких сомнений, большие экраны для отображения 3D будут изготавливаться с применением активно-затворной и поляризационной технологий, то есть, с применением очков. Напомним, что такие компании как Samsung Electronics, Sony и Panasonic остаются приверженцами затворных очков, в то время как LG Display и AUO активно продвигают поляризационные очки.

Поляризационная технология AUO

Это совсем не значит, что для небольших диагоналей это правило будет соблюдаться неукоснительно, однако и здесь появление «безочковых» решений будет непростым.

На днях руководство тайваньской компании AU Optronics (AUO) сообщило информационному ресурсу The Digitimes о масштабных планах по выходу на рынок с дисплейной 3D-продукцией, для просмотра которой не нужны очки. Более того, в компании уверены, что «безочковые» дисплейные 3D-технологии станут массовым явлением уже в ближайшие год-два.

Заявление, надо отметить, громкое и достаточно смелое, однако если копнуть глубже, оказывается, что речь не обо всём рынке 3D-продуктов и даже не о рынке 3D-телевизоров, только о дисплеях для ноутбуков и планшетных ПК. Впрочем, и это неплохо. Для понимания сути заявления стоит вспомнить анонсы, с которыми компания выступала в последнее время.

В начале ноября 2010 года AU Optronics объявила о том, что в рамках международной выставки FPD International 2010 представит первые в мире ЖК-панели для ноутбуков с возможностью просмотра 3D без очков и «без мёртвых зон». Показанные AUO «безочковые» 3D-новинки, 15,6-дюймовая панель для ноутбуков и 10,1-дюймовая панель для планшетных ПК, выполнены на базе традиционной лентикулярной технологии, в сочетании с технологией пекинской компании SuperD для просмотра 3D-изображений невооружённым глазом.

SuperD logoЗаинтересовавшись сутью технологии, мы копнули глубже. Оказалось, что аппаратно-программная технология SuperD, пока ещё не представленная на русском языке, заслуживает подробного описания.

Итак, для получения «комфортного» 3D стереоэффекта без очков, инженеры SuperD разработали специальную «Стерео теорию», базирующуюся на технике специфической расстановки пикселей и определённых параметрах расположенных перед этими пикселями линз, а также с учётом динамической подстройки параллакса, фильтром изображения для коррекции 3D-параллакса, и графического 3D-рендеринга.

Стерео теория SuperD

Для достижения высокого качества 3D-эффекта потребовалась разработка специфического субпиксельного алгоритма отображения, соотнесённого с сеткой 3D-структуры автостереоскопического дисплея.

Согласно методике SuperD, видимый участок каждого субпикселя высчитывается на основании данных о расстоянии между субпикселем и левым основанием линзы, накрывающей этот субпиксель. Этот же параметр имеет отношение к интенсивности цветов этого субпикселя.

Структура субпикселей

Основой универсальности такого алгоритма служит переменный характер видимости каждого субпикселя, для определения конкретного значения для каждого случая используется технология интерполяции по видимости смежных субпикселей. Определив видимость субпикселя как переменную величину, можно легко избавиться от искажений картинки, вызываемых конструкцией линз и погрешностями массово производимой оптической решётки, такими как разные углы наклона осей и непостоянный шаг решётки линз. Словом, даже обычный лентикулярный дисплей позволяет с технологией SuperD добиться гораздо более качественных результатов.

Лентикулярная технология AUO и SuperD

Алгоритм, разумеется, прошивается в специальный чип, который,  в свою очередь, интегрируется в тот же, например, 3D-ноутбук. Кроме выпуска таких чипов SuperD  также предлагает специальный SDK, благодаря которому каждый может воспользоваться операционным интерфейсом чипа для разработки собственных драйверов или программных стерео приложений.

Кроме того, SuperD также использует специальную технику слежения для решения проблемы ограничения угла обзора, характерную для большинства автостереоскопических 3D-дисплеев. С помощью обычной веб-камеры алгоритм слежения определяет координаты нахождения лица зрителя (x, y и z), а затем путём динамичной перестановки пикселей стереокартинка на экране корректируется в соответствии с расположением лица. Весь процесс происходит в реальном времени незаметно для зрителя.

Корректировка угла обзора SuperD

Ещё один серьёзный вопрос – это динамическая подстройка параллакса. Решение от SuperD подстраивает параллакс таким образом, чтобы глубина картинки смотрелась естественно именно на диагонали ноутбука или планшета, даже если в стереоизображении изначально заложен гораздо больший параллакс, как, например, в фильмах IMAX для огромного экрана. Для этого алгоритм динамической подстройки параллакса SuperD определяет оригинальные значения параллакса для каждого образца 3D-контента, а затем корректирует необоснованные значения непосредственно в реальном времени с помощью двух ключевых факторов – вычисленной глубины изображения, локальной и глобальной, а также визуального рендеринга на основе карты глубины. Для определения информации о глубине изображения в SuperD используют гибридный алгоритм, основанный на технологиях локального и глобального вычисления, с прямым и обратным определением пространственных координат.

SuperD для 3D-пакетов 3DS Max и Maya

В SuperD уже разработали ряд приложений и инструментов для таких известных 3D-пакетов как 3DS Max и Maya. Кроме того, компанией разработан медиа плеер SuperD 3D Media Player на базе архитектуры DirectShow, поддерживающий различные форматы видео – правый/левый канал, один канал над другим, 2D+глубина и многоканальный формат стерео.

3D-плеер SuperD

В SuperD также разработан стереоскопический игровой драйвер для интерфейса Direct3D, уже сейчас поддерживающий десятки  D3D 3D-игр на основе D3D 9.0c, и в ближайшее время расширяемый до поддержки D3D 11.0.

Игровой драйвер SuperD

Сочетание улучшенной лентикулярной технологии AUO и безочкового драйвера SuperD, согласно пресс-релизу AUO, позволило создать 3D-панели с большой яркостью, большими углами обзора и отсутствием эффекта муара. Особенно подчёркивается, что дисплей одинаково хорош для воспроизведения 2D и 3D контента, при этом переключение между режимами не влияет на высокое качество картинки.

Совсем недавно, в январе 2011 года, компания SuperD анонсировала свой первый чип SPD2900GS для описанной выше технологии. Для справедливости также стоит упомянуть, что с мая 2010 года AU Optronics инвестирует в компанию SuperD, так что этот анонс можно в какой-то степени считать плодом совместной работы, сотрудничества.

Насколько можно понять подробности из пресс-релиза на китайском языке, микросхема SuperD SPD2900GS представляет собой одночиповое решение для 3D-дисплеев без очков. Чип поддерживает видео с разрешением Full HD, алгоритм работы его графического 3D-движка основан на субпиксельном рендеринге, при этом поддерживается  динамическая (!) подстройка контента в различных 3D-форматах и автоматическое переключение между 2D/3D источниками, а драйвер чипа обладает обычным интерфейсом USB2.0.

Что касается дисплейных решений AUO, в этом плане у компании полный пакет собственных 3D-технологий.  Упомянутые выше «безочковые» 3D-дисплеи с разрешением WXGA, 15,6-дюймовую панель для ноутбуков и 10,1-дюймовую панель для планшетных ПК, запускать в массовое производство в AUO планируют уже в третьем квартале 2011 года.

Лентикулярная технология AUO и SuperD

Таким образом, подводя черту под сегодняшними исследованиями, можно точно сказать, что планы AU Optronics и SuperD – это не типичная для последнего времени рекламная шумиха вокруг 3D, но серьёзный проект, имеющий все шансы на серьёзное изменение рынка после начала его коммерциализации. То есть, уже совсем скоро.

 

Источник: The Digitimes