3D кино, ТВ и игры: как это работает. Часть I

Этот год, определённо, может стать первым, когда разнообразные средства трехмерного отображения информации имеют все шансы обрести единые стандарты и из узкоспециализированных устройств превратиться в действительно массовый продукт, предназначенный для самых широких слоев потребителей. Для кого-то первым 3D-устройством для просмотра объёмных фильмов станет компьютерный монитор или телевизор; кто-то купит тот же 3D-телевизор, но уже для объёмных игр с видеоприставки; отдельные счастливчики сразу начнут использовать 3D-телевизор по прямому назначению - для приёма различных стереоскопических телепередач. Шансы 3D-устройств на обретение популярности еще до конца 2010 года достаточно высоки - уже сейчас в компьютерных магазинах есть некоторый выбор мониторов, пригодных для работы с 3-мерной картинкой; встречаются 3D-Ready телевизоры; понемногу расширяется ассортимент 3D-очков. Массовые продажи 3D-телевизоров стартуют в самое ближайшее время, к тому же на подходе сразу несколько моделей 3D-ноутбуков. Ситуация с 3D-контентом постепенно переходит из тестовой стадии в коммерческую - уже выпущено приличное количество видеоигр с поддержкой 3D-режима, а готовится еще больше. Ассортимент 3D-фильмов стремительно прирастает как за счёт новых релизов, так и за счёт переиздания старых лент в новом формате. Наконец, ожидается, что уже к середине 2010 года вещанием в цифровом 3D-HDTV формате, в том числе через спутники, будут заниматься многие ведущие телекомпании мира. Данный материал представляет собой своеобразный путеводитель по технологиям создания и воспроизведения 3D-изображений, ориентированный на домашнего пользователя. Мы расскажем о принципах формирования объёмной картинки, разберёмся с разновидностями современных способов формирования и воспроизведения 3D-сигнала, а затем попробуем заглянуть в ближайшее будущее 3D-технологий. Основная цель этой публикации состоит в том, чтобы любой читатель, даже не очень хорошо разбирающийся в современной технике, после знакомства с этой статьёй увереннее ориентировался во всём многообразии предложений 3D-техники и смог бы выбрать для себя именно то оборудование, которое действительно соответствует его требованиям и пожеланиям.

⇡#Предыстория

Бинокулярное зрение позволяет нам воспринимать мир объёмным благодаря тому, что "картинка" для каждого глаза обладает некоторым "сдвигом" относительно другого, а мозг может интерпретировать эту информацию в итоговое 3D-изображение. "Объёмные" свойства нашего зрения, такие как стереоскопический параллакс и способность глаза фокусироваться на разноудалённых объектах, дополняются "двумерными" свойствами, вроде субъективной угловой оценки удалённости объекта по заранее известным его габаритам, линейной и вертикальной перспективе и многим другим. Все они позволяют нашему мозгу формировать объёмное изображение не только за счёт реально получаемой визуальной информации, но также за счёт своеобразного "додумывания" при недостатке точных данных. Даже если не углубляться в физиологию зрения, уже понятно, что для "обмана" мозга искусственным зрительным стереоэффектом необходимы два изображения, представляющие две перспективы одного и того же объекта для каждого глаза. Подсуньте каждому глазу фотографии, каждая из которых сделана под соответствующим углом, и получите один из самых простых способов имитации объёмной картинки - стереоскоп. Многие из вас, скорее всего, видели такие или подобные компактные стереоскопы со вставленными в компактный корпус стереограммами в коллекциях фотографий своих мам, пап, дедушек и бабушек - стоит поднести окуляры к глазам, и перед нами возникают в объёме наши ещё молодые родственники, снятые ловким фотографом на пляже где-нибудь в окрестностях Ялты или Сочи. Стереоскоп, придуманный и сконструированный ещё на заре фотографии в 1840-х годах, стал предтечей кинематоскопа - первого устройства для воспроизведения анимированных 3D-картинок, изобретённого в далёком 1855 году. Кинематоскоп представлял собой доработанный стереоскоп, в котором иллюзия движения с передачей объёма была реализована с помощью двух спаренных дисков с теми же стереограммами. В наше время принцип работы стереоскопа используется не только для развлечений, но и в топографии (фотограмметрия) для объёмного представления экспериментальных многомерных данных и в некоторых других прикладных отраслях. Дальнейшая эволюция кинематоскопа в наше время материализовалась в разнообразных 3D-шлемах и очках, в которых источником изображения служат миниатюрные ЖК- или OLED-дисплеи – по одному для каждого глаза. К сожалению, эту технологию пока нельзя назвать массовой. Для этого таким устройствам ещё предстоит научиться передавать полноценную высококачественную картинку с большим разрешением и несколько сбавить в стоимости. Встроенные дисплеи в более-менее распространенных современных 3D-очках и шлемах обладают разрешением не более 640х480 точек, в то время как массовый переход на настольные Full HD дисплеи с разрешением 1920х1080 уже не за горами. Иными словами, шансы обрести популярность у современных электронных кинематоскопов есть, но не сегодня, для этого им передстоить пройти ещё несколько эволюционных шагов. 3D-технологии, обещающие стать действительно массовым явлением в ближайшее время, работают по другому принципу. Рассмотрим их подробнее.