§ 2.5 Стерео изображения

Как известно для получения стерео изображения необходимо получать два изображения, каждый для своего глаза и затем каждому глазу представлять только его изображение.

Существуют различные методы разделения изображения для каждого глаза. Такими устройствами могут быть механические перегородки, тубусы и т.п., могут быть оптические клинья.

Однако эти устройства противоестественны работе глаза, так как при близком расположении экрана от наблюдателя они заставляют перестраивать угол зрения и утомляют глаза.

Наибольшее распространение получили системы, когда два изображения представлены на одном экране.

Рассмотрим два основных метода представления стерео изображений на экране: одновременное и попеременное.

В первом методе используется цветовое разделение изображений для каждого глаза, а во втором временное с помощью оптических затворов.

При цветовом разделении используются цветовые очки с парами цветов: красный, синий; красный, зеленый; оранжевый, синий. При расчете и построении изображений применена чересстрочная развертка. Каждое изображение сдвигается на одну строку по отношению к другому.

Положительный эффект метода:

• считается только один полный кадр, вместо двух;

• изменение положения наблюдателя не устраняет стерео эффект.

Недостатки метода:

• разрешение изображения падает вдвое;

• требуется идеальная чистота очковых фильтров и подбор цвета дисплея, иначе “пробиваются” цвета фильтров;

• изображение черно-белое.

Во втором методе используются оптические затворы. Оптические затворы - это очки, которые или пропускают, или не пропускают свет к глазу путем изменения угла поляризации затворов на 90 градусов.

Характеристиками очков являются: потери света, напряжение и частота импульсов переключения.

На экран попеременно выводится изображение, то для одного, то для другого глаза и попеременно, и синхронно с ними то закрываются, то открываются оптические затворы.

Положительный эффект метода:

• полное цветное изображение;

• некритичность положения наблюдателя.

Недостатки метода:

• вдвое большее время вычислений, чем в предыдущем методе;

• необходимость синхронизации переключения очков с выводом кадров изображений;

• использование дисплеев с вдвое большей частотой вывода кадров изображений;

• необходимость организации четырехстраничной памяти подготовки к выводу кадров вместо двух страниц в предыдущем методе;

• очки с оптическими затворами должны иметь проводную или радиосвязь и по разным причинам имеют эффект неполного закрытия пропускания света, что приводит к подглядыванию глазом не своего изображения, а следовательно дает искажение стерео эффекта.

Для увеличения качества стереоэффекта используют средства слежения за положением глаз наблюдателя. Обычно такие средства размещаются на очках или шлеме наблюдателя. Они передают информацию в компьютер. Изображение кадра для каждого глаза считается с учетом параметров размещения глаза и направления линии взгляда в пространстве, что позволяет наблюдателю принять любое положение относительно сцены, и осматривать сцену произвольным образом.

Пример построения стереокадров приведен в Приложении 4.