24 февраля 2020, понедельник, 00:04
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

Главные новости

12.02 21:40 Фейсбук удалил десятки групп и аккаунтов. Они были связаны с российской разведкой
12.02 21:05 Директору ФБК Жданову предъявили обвинения по делу о фильме «Он вам не Димон»
12.02 20:41 СК уволил следователя, отметившего повышение под тост «жизнь ворам»
12.02 20:01 Министерство юстиции РФ внесло «Радио Свобода» в список иноагентов
12.02 19:35 Слесарь московского метрополитена нашел двухмесячного младенца
12.02 18:56 Власти Новосибирска заказали «духовный поезд» за 800 тыс. рублей
12.02 18:29 В сети нашли фото застолья из колонии с осужденным за убийство Немцова Зауром Дадаевым
12.02 17:54 В Челябинской области семье пришлось 327 раз позвонить в больницу, чтобы вызвать врача двухлетнему ребенку
12.02 17:21 Greenpeace оценил ежедневные потери от загрязнения воздуха в $8 млрд
12.02 16:50 Премьер Мишустин назначил двоюродного брата Кадырова замминистра спорта России
12.02 16:41 Шерстяной волчара из популярного мема оказался шерстяной волчицей
12.02 16:28 Гран-при Китая «Формулы-1» перенесли из-за коронавируса
12.02 16:02 В Кузбассе главу отдела полиции обвинили в избиении задержанного. Он награжден медалью «За честь и мужество»
12.02 15:51 ЦРУ полвека имело доступ к секретной переписке 120 стран
12.02 15:30 Олимпийская чемпионка по фигурному катанию Ксения Столбова завершила карьеру
12.02 15:29 Фильм Ридли Скотта «Бегущий по лезвию» впервые выйдет в российский прокат
12.02 14:43 Власти США заявили, что у Huawei есть «тайный» доступ к мобильным сетям всего мира
12.02 14:01 Тюменский следователь отпраздновал получение нового звания под тост «Жизнь ворам». СК начал проверку
12.02 14:00 Сидячий образ жизни повышает вероятность депрессии у подростков
12.02 13:57 Издательство АСТ выпустило книгу блогера об опасности прививок. После критики ее убрали с продаж
12.02 13:39 Экс-начальник УФСИН Свиридов выстрелил себе в голову в зале суда после объявления приговора
12.02 13:12 В Нидерландах взорвались посылки с бомбами
12.02 12:22 Офицера‑подводника уволили за пьянство и мат в адрес Путина. Он пытался восстановиться через суд, но ему отказали
12.02 12:00 Новость из прошлого: 12 февраля 2000 года — Лондонский клуб списал России половину долга
12.02 12:00 В хвосте динозавра обнаружена редкая разновидность опухоли
12.02 11:48 В России удвоилось число регионов с дефицитом бюджета
12.02 11:38 ФСБ проводит обыск в красноярском футбольном клубе «Енисей»
12.02 11:10 Личное оружие не делает человека счастливее и не улучшает сон
12.02 11:07 Актера Джусси Смоллетта повторно обвинили в инсценировке нападения на себя
12.02 10:50 На круизном лайнере в Японии число заразившихся коронавирусом достигло 175 человек. Россиян среди них нет
12.02 10:14 В Архангельской области задержали гражданина Латвии. Он поддерживал активистов на Шиесе
12.02 09:56 Картину Дэвида Хокни «Всплеск» продали в Лондоне почти за $30 млн
12.02 09:44 В России двух пациентов с коронавирусом выписали из больниц. Больше случаев заболевания не выявили
12.02 08:51 «Медуза»: во время протестов в Москве ФСБ требовала ключи для дешифровки переписки у десятков интернет-компаний
12.02 07:58 В Пензе полиция задержала активистов — они приехали поддержать осужденных по делу «Сети»
12.02 06:47 Минпромторг: запасов легкой промышленности РФ хватит минимум до начала марта
12.02 06:10 Samsung представил смартфон Galaxy S20 в трех разновидностях
12.02 05:32 В Китае от коронавируса умерли 1113 человек, число инфицированных превысило 44,6 тыс.
11.02 21:41 Прокуратура Махачкалы отказалась возбуждать дело о дискриминации на администрацию самого большого бассейна в СКФО — в него не пускают женщин
11.02 20:48 Власти выделили 3 млрд рублей на постройку храма Минобороны. Его обещали строить только на пожертвования
11.02 20:17 Всемирная организация здравоохранения дала официальное название китайскому коронавирусу — Covid-19
11.02 19:42 Суд отменил решение об аресте главы сафари-парка «Тайган»
11.02 19:14 Суд отправил под домашний арест бывшую жену Цеповяза. Ее обвиняют в вымогательстве 70 млн рублей
11.02 18:43 Депутаты предлагают дать бывшим президентам должности пожизненных сенаторов
11.02 18:13 Из коронавирусного карантина в Санкт-Петербурге сбежала женщина. Врачи передали ее данные в полицию
11.02 17:58 В Крыму около 120 человек вышли поддержать арестованного директора сафари-парка «Тайган» Олега Зубкова
11.02 17:31 Протокол на фем-активистку Юлию Цветкову составили по материалам отдела ФСБ по борьбе с терроризмом
11.02 16:58 Основатель старейшей в России блог-платформы Diary.ru продал ее
11.02 16:44 Новым главой Совбеза Чечни назначен 23-летний племянник Кадырова
11.02 16:23 В Калининграде молодоженов обвинили в госизмене из-за фотографий со свадьбы
«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 Венгрия 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 Кипр Киргизия Китай Коми Конституция Кремль Крым Куба Курилы ЛГБТ ЛДПР Латвия Ливия Литва Лондон Луганск МВД МВФ МГУ МКС МОК МЧС Малайзия Мексика Минздрав Минкомсвязи Минкульт Минобороны Минобрнауки Минпромторг Минсельхоз Минск Минтранспорта Минтруд Минфин Минэкономразвития Минэнерго Минюст Молдавия Мосгордума Мосгорсуд Москва НАСА Нигерия Нидерланды Новосибирск Норвегия ОБСЕ ООН ОПЕК Одесса ПДД Пакистан Паралимпиада Париж Пентагон Польша Приморье РАН РЖД РПЦ РФС Росавиация Росгвардия 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 арест армия археология астрономия аукционы бактерии банкротство беженцы бензин беспилотник беспорядки биатлон бизнес блогосфера бокс болельщики вандализм взрыв взятка вирусы вузы выборы гаджеты генетика гомосексуализм госбюджет госзакупки госизмена деньги дети доллар допинг драка евро журналисты законотворчество землетрясение изнасилование импорт инвестиции инновации интернет инфляция ипотека искусство ислам исследования история казнь кино кораблекрушение коррупция космос кража кредиты культура лингвистика литература математика медиа медицина метро мигранты монархия мошенничество музыка наводнение налоги нанотехнологии наркотики наука недвижимость нейробиология некролог нефть образование обрушение общество ограбление оппозиция опросы оружие офшор палеонтология педофилия пенсия пиратство планетология погранвойска пожар полиция похищение правительство право православие преступность продовольствие происшествия ракета рейтинги реклама религия ретейл робототехника рубль санкции связь сепаратизм следствие смартфоны социология спецслужбы спутники статистика 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 Астраханская область Барак Обама Басманный суд Башар Асад Белый дом Борис Немцов Бутовский полигон 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 Калужская область Кирилл Серебренников Кировская область 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 Наталья Поклонская Нижний Новгород Николас Мадуро Нобелевская премия Новосибирская область Новый год Олег Дерипаска 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 Человек дня 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» компьютеры и программное обеспечение видеозаписи публичных лекций «Полит.ру» Новые технологии, инновации Сочи 2014 рейтинг Forbes Кабардино-Балкария Левада-Центр Нью-Йорк Санкт-Петербург отставки-назначения шоу-бизнес Ростов-на-Дону ЧМ-2018 Книга. Знание ВИЧ/СПИД Apple Bitcoin Boeing Facebook G20 Google iPhone IT Microsoft NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Telegram Twitter Wikileaks YouTube

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, 1998–2020.