3D дисплей для хирургов
Волюметрический дисплей Perspecta Spatial 3D
Трехмерное УЗИ
4D виртуальный человек
Трехмерные дисплеи
Разработками формирования трехмерного изображения мировая наука занимается около 200 лет. В настоящее время для получения трёхмерного изображения используется голография, лазерная трехмерная проекция, системы безочкового растрового наблюдения и различные методы с использованием специальных очков.
В последние годы ряд компаний разработали мониторы (экраны), дающие трехмерное изображение без использования очков. Пространство, в котором можно наблюдать изображение, формируемое 3D дисплеем, называется объемом воспроизведения, а пространство, в котором находится зритель - объемом наблюдения. Только находясь внутри объема наблюдения человек вправе рассчитывать на восприятие объемного неискаженного изображения, заключенного в объем воспроизведения.
3D дисплеи можно разделить на группы, по способности отображения 3D информации:
Стереоскопические.
Воспроизводят два ракурса объемной сцены, один из которых предназначен для левого, а другой - для правого глаза.
ПРИНЦИП. Разделение объема воспроизведения на две части условной вертикальной плоскостью, перпендикулярной плоскости экрана и проходящей через его центр. Слева от плоскости наблюдается изображение для левого глаза, справа - для правого.
На рисунке 283 изображен стереоскопический дисплей.
Рисунок 283. Стереоскопический дисплей
2. Мультивидовые.
Воспроизводят несколько последовательных ракурсов объемной сцены, любые два из которых составляют стереопару.
ПРИНЦИП: Разделение объема воспроизведения несколькими условными вертикальными плоскостями, проходящими через центр экрана. В каждой части разбитого плоскостями пространства наблюдается свой вид (ракурс) объемной сцены (см. рисунок ниже).
На рисунке 284 показана схема восприятия изображения человеческим глазом с мультивидового дисплея.
Голографические.
Воспроизводят непрерывное световое поле, соответствующее световому полю реальной 3D сцены.
Гологрфические дисплеи можно рассматривать как дальнейшее развитие мультивидовых дисплеев с очень большим количеством воспроизводимых ракурсов.
ПРИНЦИП: Разделение объема воспроизведения множеством условных вертикальных плоскостей, проходящих через центр экрана. В каждой части разбитого плоскостями пространства наблюдается свой вид (ракурс) объемной сцены.
На рисунке 285 показан голографический 3D дисплей.
-
Рисунок 284.
Мультивидовый дисплей
Рисунок 285.
Голографический 3D дисплей
Волюметрические.
Воспроизводят изображение в виде набора точек ( вокселей) или векторов, физически разнесенных в ограниченном рабочем пространстве дисплея (объеме воспроизведения).
На рисунке 286 показано изображение, создаваемое волюметрическим 3d дисплеем.
Рисунок 286. Волюметрический 3d дисплей
Трехмерные дисплеи осуществляют прямой вывод трехмерного изображения, рассчитанного компьютером. Это изображение может быть статическим или динамическим, то есть управляться так же, как и в обычном плоском мониторе. В большинстве реализаций изображение - полупрозрачное, что как раз хорошо для представления органов тела.
Сфера применения трехмерных дисплеев весьма широка: реклама, PR, презентации, медицина, образование, проектирование, видеоигры и т.д. В медицине такого рода дисплеи, после появления на рынке, могут стать обязательной составной частью томографов или иных объемных сканеров, рентгеновских аппаратов - с программным обеспечением для построения трехмерных моделей по нескольким проекциям рентгенограмм. А также могут применяться в сфере МРТ (магнитно-резонансной томографии), хирургии, ангиографии, ЯМР-спектроскопии и УЗИ. Сфера применения дисплеев может быть расширена до проведения консилиумов, моделирования и принятия решений, осуществления сетевых консилиумов специалистов.