Коллега Юрий Михайлов написал сегодня пост, в котором описывал новую разработку. MIT разработан новый тип стереоскопического дисплея, который не потребует никаких очков для просмотра. MIT не первая организация, которая за это пытается браться (и, возможно, не последняя), но до сих пор все подобные разработки имели такое количество недостатков, что их достоинства меркли: жёстко ограниченный диапазон расстояний, с которых отчётливо виден эффект стерео (3D) и ограниченное количество допустимых углов просмотра, с которых картинка остаётся целостной, а не расползается в разные стороны. Что придумали в MIT? Давайте попробуем разобраться.

В основе разработки, согласно описанию, – тот же подход, что использовался при создании дисплея игровой консоли Nintendo 3DS, обладающей, как известно, автостереоскопическим дисплеем. Одна из ЖК-панелей выполняет функцию параллаксного барьера, в которой вертикально расположенные полосы жидких кристаллов поочерёдно с высокой частотой перекрывают фоновую подсветку. На другой панели одновременно располагаются оба компонента стереопары – две попиксельно перемежающиеся и немного различающиеся между собой картинки. Благодаря тому, что задняя панель блокирует свет с частотой 60 Гц и выше, обеспечивается иллюзия объёма: каждый глаз видит в любой момент только то, что ему предназначено, но благодаря эффекту инерции зрения в мозгу формируется цельное изображение, обладающее глубиной, пусть и иллюзорной.

Но у 3DS экранчик маленький, рассчитанный только на одного человека и не предполагающий, что он будет отклоняться от экрана в стороны и смотреть откуда-то сбоку или наклонять консоль.

С большими телевизионными экранами требуется другой подход. Иллюзия объёма должна сохраняться при изменении местоположения зрителя и при наклонах головы. Соответственно, строго вертикальный параллаксный барьер тут не сработает.

В MIT придумали сделать так, чтобы барьер адаптировался под изображение. В результате вместо единообразных вертикальных полос, образующих униформный барьер, получается динамическая решётка, состоящая из многих тысяч просветов, форма которой повторяет контуры отображаемого на экране объекта.

Однако для того, чтобы отображать одно и то же изображение для множества перспектив одновременно, частота обновлений экрана должна быть сумасшедшей – в MIT называют цифирь 1000 Гц. А так, как говорится, не бывает.

Это значение удалось сбить до 360 Гц, добавив ещё одну ЖК-панель, формирующую, судя по описанию, ещё один барьер для света, и разработали сложный алгоритм, который позволяет сократить объём визуальных данных, необходимый для отображения в каждый момент времени. Авторы алгоритма исходили из того, что далеко не все аспекты объёмной сцены изменяются при смене угла зрения. Соответственно их можно при расчётах опускать. Исходя из этих расчётов и формируется барьерная структура на третьей ЖК-панели. Дисплей в целом получил название Tensor Display, и совершенно неслучайно: в основе ключевого алгоритма – тензорная алгебра.

В результате: 1. Иллюзия объёма не нарушается при наклоне головы и смене положения; 2. Изображение получается чётче и ярче, чем в среднем у других параллаксных дисплеев, при потреблении того же количества энергии; с другой стороны, указанный алгоритм настолько требователен к вычислительным мощностям, что особой экономии и не получается; 3. Дисплей может безболезненно переключать между 3D- и обычным 2D-режимами.

При этом 360 Гц – это пока всё равно слишком высоко: нынешние серийные цифровые телевизоры поддерживают максимальную частоту обновлений – 240 Гц. Но и 360 явно не за горами.

Прототип дисплея Tensor Display будет представлен на выставке Siggraph в этом году сразу в двух разновидностях: трёхпанельном и двухпанельном, где вместо второй “барьерной” панели используются разделительные линзы (такие же, как в лентикулярных дисплеях).