17 июля 2019, среда, 23:47
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

20 февраля 2006, 11:57

Трёхмерные мониторы: революция в графике

Как мы недавно сообщали, учёными японского Национального института передовых наук и технологий (Advanced Industrial Science and Technology, AIST) и Университета Кейо (Keio University), совместно с компанией Burton Inc. разработали новый тип дисплея, который способен проецировать на воздух физически трёхмерное изображение. Это принципиальный прорыв в области разработок трёхмерных мониторов, воплощающий самые смелые описания мира будущего, встречающиеся в научной фантастике. Вспомним книги Рэя Брэдбери или фильмы Star Wars («Звёздные войны»), Minority Report («Особое мнение»), The Matrix («Матрица») и многие другие, где живые люди сосуществуют с искусственно созданными голограммами. Разработки японских учёных могут перевернуть наше представление о пределах возможного, совместив нашу реальность с киберпространством.

Идея создания дисплея, показывающего трёхмерное изображение, уже давно занимает умы учёных: за последние несколько лет миру было представлено несколько относительно удачных проектов таких конструкций. Каждый из них являлся уникальной попыткой прорыва в области наглядного представления информации, однако всем им не хватало подлинной объёмности.

В 2001 году в Южной Корее, одной из передовых стран в области развития высоких технологий, были представлены первые разработки так называемого Walk-thru Fog Screen – плоского экрана, состоящего из частиц, напоминающих дым или туман, на который происходит проецирование изображения. Он был изобретён двумя финскими учёными, доктором Исмо Ракколайненом (Ismo Rakkolainen) и профессором Карри Паловуори (Karri Palovuori) из технологического университета в Тампере (Tampereen Teknillinen Yliopisto). Экран состоит из ламинарных потоков воздуха, которые нагнетаются сверху и перемещаются упорядоченными слоями, параллельными направлению течения. Между слоёв воздуха закачивается туман, на который и происходит проекция изображения. В результате получается плавающая в воздухе картина, сквозь которую можно проходить или даже изменять её, используя специальную аппаратуру. Создатели предлагают использовать своё изобретение в качестве декораций для театров, улучшения дизайна помещений, визуальных презентаций, рекламы.

Официальная презентация чудесного экрана прошла в конце июля 2003 года в Сан-Диего. А в сентябре того же года корпорация IO2 Technology презентовала Heliodisplay, дисплей, проецирующий на воздух изображение, которое можно крутить руками. Изобретателем и главой IO2 Technology является 29-летний Чэд Дайнер (Chad Dyner), аспирант легендарного Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology). Это устройство не создаёт ни туман, ни другое вещество, а изменяет свойства воздуха так, что при освещении специальными приборами на нём проецируется изображение. Точная технология не рассекречивается. Изображение, как и в случае с ламинарным экраном, не имеет физической глубины, является плоским, двумерным. Изобретение выпущено в широкую продажу в виде проектора с диагональю 30 дюймов и разрешением до 1024x768 пикселей, который стоит $ 22,5 тысячи.

Другим направлением в разработке трёхмерных дисплеев стало создание мониторов, изображение на которых выглядит объёмным. Трёхмерное восприятие здесь достигается за счёт того, что изображение, поступающее в левый глаз отличается от изображения, поступающего в правый. Этот эффект в частности используется в объёмном кино: камера снимает с помощью двух объективов, расставленных как человеческие глаза, а при демонстрации фильма зрителю нужно одеть специальные очки с соответствующими светофильтрами, разными для каждого глаза.

Эта технология также претерпела эволюцию. Летом 2004 года германская компания SeeReal Technologies выпустила на рынок трёхмерный LCD дисплей с самым высоким в мире разрешением: 1600x1200 пикселей. Модель Cn - двадцатидюймовый монитор, который воспроизводит 16,7 миллионов цветов, имеет яркость 250 канделл на квадратный метр и контрастность 400:1. В основе работы этого дисплея лежит уникальный принцип отслеживания положения глаз пользователя в пространстве: система подстраивает изображение таким образом, чтобы каждый глаз видел свою картинку. При этом никаких очков для использования монитора не нужно. Это уже третья модель SeeReal, работающая по такому принципу: менее совершенные предшественники, модели C-i и C-s, обладают меньшими характеристиками качества изображения и меньшей дистанцией работы стереоэффекта. Инженеры компании считают, что этот дисплей пригодится не только фанатам игр, но также медикам, физикам и конструкторам, ведь он позволяет моментально получать гораздо больше информации о предмете, будь то новая деталь самолёта или белок. Стоит такой монитор около $12 тысяч.

Похожую систему представила в сентябре 2005 года компания Grundig для телетрансляций.  Классическая телевизионная панель Grundig Tharus была переработана: поверх экрана появился фильтр, позволяющий транслировать разные картинки для левого и правого глаз. Возможно, первое пробное вещание объёмного телевидения будет организовано уже с чемпионата мира по футболу 2006 года.

В апреле 2005 года корпорация Toshiba создала новую технологию трёхмерного отображения объектов. Созданы два жидкокристаллических экрана размером 15,4 и 24 дюйма, которые располагаются горизонтально и проецируют изображение над собой. Физическое разрешение матриц дисплеев составляет 1920 х 1200 точек, однако сами изображения, на которые следует смотреть под углом (а не отвесно вниз), имеют разрешение 480 х 300 точек, так как при взгляде с разных положений наблюдателю открываются различные пиксели, отвечающие за тот или иной угол просмотра. Сверху матрицу прикрывает специальное стекло с решёткой из множества маленьких линз, которые обеспечивают распространение различных изображений одного и того же предмета в правильных направлениях. Кардинальное отличие от предшественников состоит именно в том, что иллюзия объёмности изображения действительно создаётся в разных плоскостях пространства. Правда пока изображение нельзя обойти вокруг, при смещении более чем на 30 градусов картинка растает. Представители компании говорят о возможности создания в ближайшие годы плавающих над столами меню в ресторанах, о новых игровых системах и системах обучения, электронных книгах с трёхмерными иллюстрациями и других подобных вещах.

Отдельно стоит упомянуть о существовании разработок в области «обогащающих реальность» устройств (Augmented Reality Systems).  Одним из самых интересных примеров использования этой технологии является разработанное группой учёных из Университета Колумбии (Columbia University) под руководством Стивена Фейнера (Steven Feiner) устройство The Mobile Augmented Reality System (MARS). Пользователь, одевший специальный шлем, получает возможность читать тексты, смотреть изображения и прослушивать музыку о любом объекте окружающей его реальности, включая людей. Глядя в небо, можно будет прочесть номер рейса пролетающего самолета, а подходя к ресторану, узнать, что сегодня в меню и по какой цене. Водитель, чинящий машину, будет видеть и по ходу ремонта узнавать функцию и схему частей двигателя; полисмен, глядя на прохожих, сможет их идентифицировать и выслеживать преступников; архитекторы смогут "на местности" видеть новые здания — в разрезе и в разных ракурсах.

Несмотря на то, что уже известно множество способов создания объёмных изображений, в этой области постоянно патентуются новые изобретения. Так, Эдди Пол (Eddie Paul), глава и основатель калифорнийской компании EP Industries, изобрёл технологию, позволяющую снимать объёмное кино без использования двух параллельных потоков информации для каждого глаза. Его Circlescan 4D работает на основе эффекта Пульфриха: левый и правый глаза видят изображение с задержкой во времени благодаря тому, что на один из глаз надевается тёмный светофильтр. Из-за светофильтра человеческий мозг обрабатывает информацию на долю секунды медленнее, поэтому если камера смещается во время съёмки, в разные глаза попадает разное изображение. Система Circlescan 4D работает на основе вращающихся зеркал, которые направляют изображение в объектив кинокамеры, поэтому движение камеры при съёмке не обязательно и не влияет на результат. Снятые таким образом фильмы могут быть показаны на самом обычном экране, от зрителя требуется лишь использование затемняющего фильтра для любого глаза.

Однако разработка AIST отличается от всех описанных технологий: найден способ получать действительно трёхмерное изображение, а не иллюзию, основанную на то, что в разные глаза подаётся разная информация. Как и в случае с Walk-thru Fog Screen, здесь используется специальный пар из особого состава, незаметный для глаз. Изображение проецируется инфракрасным импульсным лазером, который, при помощи системы качающихся зеркал, фокусируется на заданных точках пространства и генерирует маленькие шарики светящейся плазмы. Прибор способен зажигать до 100 таких точек в секунду в любом месте пространства, если там содержится нужный состав. Пока прибор способен создавать слегка окрашенные однотонные голубоватые точки, однако в будущем несомненно будут созданы устройства, создающие значительно более качественные изображения. 

Новая технология может быть применена не только в бизнесе и сфере услуг для увеличения зрелищности презентаций и рекламы, для украшения праздников или создания театральных декораций. Трёхмерные изображения могут произвести настоящую революцию в науке, образовании, здравоохранении. Представьте себе модель, позволяющую изучать и прогнозировать происходящие в космосе процессы на реалистичной трёхмерной модели; или школы, в которых каждое изучаемое явление можно будет увидеть и потрогать руками, не выходя из класса; или точную копию человеческого тела, позволяющую моделировать сложные хирургические  операции.

Однако помимо новых возможностей это изобретение означает и новые угрозы. Трудно представить, как сильно может измениться жизнь, когда каждый человек с помощью портативного компьютера сможет проецировать по собственному желанию трёхмерные образы в наше и без того уже трёхмерное пространство. А значит пришло время задуматься, как правильно и ответственно подойти к этому вопросу, чтобы попасть в такое будущее, в котором хотелось бы жить.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus

Главные новости

20:56 Зеленский предложил начать обмен «всех на всех» с украинских моряков
20:37 Россия и США договорились о продолжении переговоров по стратегической стабильности
20:24 Захарова обвинила в цинизме организаторов британской конференции для СМИ
20:05 Режим ЧС введен еще в одном районе Пермского края
19:49 Следователи завели 43 дела по ветхому жилью в Астраханской области
19:31 В Москве выпала почти четверть месячной нормы осадков
19:12 США и Россия обсудили включение Китая в соглашение по ядерному сдерживанию
18:49 СКР задержал бывшего и действующего министров ЖКХ Астраханской области
18:38 Путин расширил число получающих паспорт РФ по упрощенке украинцев
18:24 Выдача электронных паспортов стартует в 2020 году
18:03 Росстат рассказал о падении доходов россиян
17:37 Брак малайзийского султана и «Мисс Москвы» распался через год после свадьбы
17:15 Адвокат Голунова опроверг сообщения об уголовном деле против полицейских
16:49 В Иракском Курдистане убили трех дипломатов из Турции
16:23 СБУ заявила о задержании водителя перевозившего «Бук» водителя тягача
16:02 СМИ узнали об уголовном деле против задержавших Голунова полицейских
15:50 Песков рассказал про обсуждение предложения Володина об изменении Конституции
15:37 Amazon попал под антимонопольное расследование Еврокомиссии
15:07 Мосгоризбирком набрал 350 подписей «мертвых душ» у 12 кандидатов
14:58 Илон Маск представил чип для чтения мыслей
14:53 СПЧ призвал к осторожности с изменением Конституции
14:29 Аксенов пригрозил забирать транспорт за нелегальные перевозки
14:09 Банки в РФ заработали 1 триллион рублей за полгода
13:55 Сотрудник ФСБ признался в разбое
13:39 Генпрокурор потребовал проверить подготовку иркутских властей к наводнению
13:20 Избиркомы отказали в регистрации 57 кандидатам в Мосгордуму
13:02 Защита Голунова заявила о незнании про дела против сотрудников полиции
12:50 Тайка Вайтити снимет нового «Тора»
12:46 Виноградарство стало самым рентабельным сектором АПК
12:46 Против Порошенко завели 11 уголовных дел
12:39 Продлен арест задержанных в Керченском проливе моряков
12:34 Apple представила новые эмодзи
12:30 Из найденных в Гибралтаре костей неандертальцев смогли извлечь ДНК
12:17 Внештатный нарколог Минздрава предложил продавать спиртное на пустырях
12:15 В Петербурге экстренно прооперировали звезду сериала «Улицы разбитых фонарей»
12:10 «Новая газета» опубликовала новое видео пыток в ярославской колонии
12:00 Эксперты разъяснили правила для бизнеса в жилых домах
11:47 Роспотребнадзор назвал основную причину развития онкологии
11:39 В греческом аэропорту произошла потасовка с участием россиян
11:36 На британку составлен протокол за лекцию в Красноярске
11:30 Мыши заменят кошек в исследованиях токсоплазмоза
11:21 Против астраханских чиновников и бизнесменов возбудили 17 дел
11:17 Двум россиянам предъявлены обвинения в ЧП на салюте в Минске
11:05 Источник назвал причину переноса запуска ракеты «Протон-М»
10:58 Аналитик назвал самый неблагоприятный день для российской валюты
10:58 Родственники погибших с рейса MH17 выступили с обвинениями в адрес РФ
10:44 Китайские туристы угрожают уничтожением уникальному пляжу во Владивостоке
10:31 Саакашвили рассказал о хорошей жизни украинцев при Советском Союзе
10:30 Связанный с болезнью Альцгеймера белок быстрее распространяется в мозге женщин
10:11 В крымском Минздраве подтвердили массовое отравление в детском лагере
«АвтоВАЗ» «ВКонтакте» «Газпром» «Зенит» «Мемориал» «Мистраль» «Оборонсервис» «Роснефть» «Спартак» «Яблоко» Абхазия Австралия Австрия Азербайджан Антимайдан Аргентина Арктика Армения Афганистан Аэрофлот Башкирия Белоруссия Бельгия Бразилия ВВП ВКС ВМФ ВПК ВТБ ВЦИОМ Ватикан Великобритания Венесуэла Владивосток Внуково Волгоград ГИБДД ГЛОНАСС Генпрокуратура Германия Голливуд Госдеп Госдума Греция Гринпис Грузия ДТП Дагестан Домодедово Донецк ЕГЭ ЕСПЧ Евровидение Еврокомиссия Евромайдан Евросоюз Египет Екатеринбург ЖКХ Израиль Ингушетия Индия Индонезия Интерпол Ирак Иран Испания Италия Йемен КНДР КПРФ Казань Казахстан Калининград Камчатка Канада Каталония Кемерово Киев Киргизия Китай Коми Конституция Кремль Крым Куба Курилы ЛГБТ ЛДПР Латвия Ливия Литва Лондон Луганск МВД МВФ МГУ МКС МОК МЧС Малайзия Мексика Мемория Минздрав Минкомсвязи Минкульт Минобороны Минобрнауки Минпромторг Минсельхоз Минтранспорта Минтруд Минфин Минэкономразвития Минэнерго Минюст Молдавия Мосгорсуд Москва НАСА Нигерия Нидерланды Новосибирск Норвегия ОБСЕ ООН ОПЕК Одесса ПДД Пакистан Паралимпиада Париж Пентагон Польша Право Приморье Продовольствие РАН РЖД РПЦ РФС Росавиация Роскомнадзор Роскосмос Роспотребнадзор Россельхознадзор Россия Росстат СМИ СССР США Сахалин Сбербанк Севастополь Сербия Сирия Сколково Славянск Сочи Таджикистан Таиланд Татарстан Трансаэро Турция УЕФА Узбекистан Украина ФАС ФБР ФИФА ФСБ ФСИН ФСКН Филиппины Финляндия Франция Харьков ЦИК ЦРУ ЦСКА Центробанк Чехия Чечня Швейцария Швеция Шереметьево Эбола Эстония ЮКОС Якутия Яндекс Япония авиакатастрофа автопром алкоголь амнистия армия археология астрономия аукционы банкротство беженцы бензин беспилотник беспорядки биатлон бизнес бокс болельщики вандализм взрыв взятка вирусы вузы выборы гаджеты генетика гомосексуализм госбюджет госзакупки госизмена деньги дети доллар допинг драка евро журналисты законотворчество землетрясение импорт инвестиции инновации интернет инфляция ипотека искусство ислам исследования история казнь кино кораблекрушение коррупция космос кража кредиты культура лингвистика литература медиа медицина метро мигранты монархия мошенничество музыка наводнение налоги нанотехнологии наркотики наука недвижимость некролог нефть образование обрушение общество ограбление оппозиция опросы оружие офшор палеонтология педофилия пенсия пиратство планетология погранвойска пожар полиция похищение правительство православие преступность происшествия ракета рейтинги реклама религия ретейл рубль санкции связь сепаратизм следствие смартфоны социология спецслужбы спутники страхование стрельба строительство суды суицид тарифы театр телевидение теракт терроризм технологии транспорт туризм убийство фармакология физика фоторепортаж футбол хакеры химия хоккей хулиганство цензура школа шпионаж экология экономика экспорт экстремизм этология «Единая Россия» «Исламское государство» «Нафтогаз Украины» «Правый сектор» «Северный поток» «Справедливая Россия» «болотное дело» Александр Лукашенко Александр Новак Александр Турчинов Алексей Кудрин Алексей Навальный Алексей Улюкаев Амурская область Анатолий Сердюков Ангела Меркель Антон Силуанов Аркадий Дворкович Арсений Яценюк Барак Обама Басманный суд Башар Асад Белый дом Борис Немцов Валентина Матвиенко Верховная Рада Верховный суд Виктор Янукович Виталий Мутко Владимир Жириновский Владимир Зеленский Владимир Маркин Владимир Мединский Владимир Путин Вячеслав Володин Дальний Восток День Победы Дмитрий Медведев Дмитрий Песков Дмитрий Рогозин Дональд Трамп Евгения Васильева Забайкальский край Интервью ученых Ирина Яровая Иркутская область История человечества Кирилл Серебренников Конституционный суд Космодром Байконур Краснодарский край Красноярский край Ксения Собчак Ленинградская область МИД России Мария Захарова Михаил Прохоров Михаил Саакашвили Михаил Ходорковский Московская область Мурманская область Надежда Савченко Николас Мадуро Нобелевская премия Новосибирская область Новый год Олимпийские игры Ольга Голодец Павел Дуров Палестинская автономия Папа Римский Первый канал Пермский край Петр Порошенко Почта России Приморский край Рамзан Кадыров Реджеп Эрдоган Республика Карелия Ростовская область Саратовская область Саудовская Аравия Свердловская область Сергей Лавров Сергей Нарышкин Сергей Полонский Сергей Собянин Сергей Шойгу Следственный комитет Совбез ООН Совет Федерации Ставропольский край Счетная палата Тереза Мэй Франсуа Олланд Хабаровский край Хиллари Клинтон Челябинская область Черное море Эдвард Сноуден Элла Памфилова Эльвира Набиуллина Южная Корея Юлия Тимошенко Юрий Чайка авторское право администрация президента акции протеста атомная энергия баллистические ракеты банковский сектор биология большой теннис визовый режим военная авиация выборы губернаторов газовая промышленность гражданская авиация гуманитарная помощь декларации чиновников дороги России информационные технологии климат Земли компьютерная безопасность космодром Восточный крушение вертолета легкая атлетика лесные пожары междисциплинарные исследования мобильные приложения морской транспорт некоммерческие организации общественный транспорт патриарх Кирилл пенсионная реформа пищевая промышленность права человека правозащитное движение преступления полицейских публичные лекции российское гражданство русские националисты русский язык сельское хозяйство сотовая связь социальные сети стихийные бедствия телефонный терроризм уголовный кодекс фигурное катание финансовый рынок фондовая биржа химическое оружие эволюция экономический кризис ядерное оружие Великая Отечественная война Вторая мировая война Ирак после войны Ким Чен Ын Революция в Киргизии Российская академия наук Стихотворения на случай Федеральная миграционная служба Федеральная таможенная служба борьба с курением выборы мэра Москвы здравоохранение в России связь и телекоммуникации тюрьмы и колонии Совет по правам человека аварии на железной дороге естественные и точные науки закон об «иностранных агентах» видеозаписи публичных лекций «Полит.ру» Новые технологии, инновации Сочи 2014 Кабардино-Балкария Левада-Центр Нью-Йорк Санкт-Петербург отставки-назначения шоу-бизнес Ростов-на-Дону ЧМ-2018 Компьютеры, программное обеспечение Книга. Знание ВИЧ/СПИД Apple Bitcoin Boeing Facebook G20 Google iPhone IT NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Telegram Twitter Wikileaks

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.