Werken 3 d. Tips voor de gebruiker

De 3D-reproductietechnologie blijft zich tegenwoordig ontwikkelen en veel bedrijven zijn nog steeds op zoek naar en verbeteren van innovatieve oplossingen voor de menselijke perceptie van 3D zonder extra apparatuur. Hoogstwaarschijnlijk wacht een dergelijke tot perfectie gebrachte 3D-technologie in de nabije toekomst al op ons, maar in dit artikel zullen we kijken naar de reproductie van 3D-video-inhoud en de perceptie ervan door een persoon, niet alleen met een bril, maar ook zonder bril. Ja, in onze tijd zijn televisies niet alleen wijzer geworden, maar hebben ze ook geleerd een driedimensionaal beeld over te brengen, dat bestaat uit breedte, hoogte en een derde dimensie: diepte.

Je kunt een driedimensionaal beeld op een tv weergeven vanaf een USB-stick (lees daar meer over hier) of met behulp van een HDMI-kabel (lees daar meer over hier). Voor experimentele doeleinden heb ik geprobeerd een 3D-volumebestand van een SD-kaart op een tv af te spelen (details), maar van tijd tot tijd worden er zogenaamde artefacten op het scherm waargenomen.

Als u geïnteresseerd bent, kunt u meer te weten komen over het werkingsprincipe van een USB-flashstation en over flash-geheugen. Met uw toestemming ga ik verder.

3D (dimensionaal) - deze term verwijst naar verschillende gebieden van de informatietechnologie die gebruik maken van het stereoscopie-effect (stereoweergave, driedimensionale televisie, 3D-brillen...), evenals naar de computerindustrie (3DMark, Autodesk 3ds Max, games...) en andere soortgelijke gebieden. De term definieert alles dat drie dimensies heeft (3D-ruimte en graphics, surround sound). De term kan ook worden toegepast op apparaten (3D-printer, 3D-scanner...) die werken volgens de methode en het principe van driedimensionaal modelleren.

Van al deze diversiteit, waaronder 3D-technologie, zal dit artikel het principe bespreken van het vormen van een driedimensionaal beeld in 3D-tv's en de perceptie van een driedimensionaal beeld door een persoon met en zonder aanvullende apparatuur. Zoals ik al zei, zijn er tegenwoordig verschillende technologieën voor het maken van driedimensionale afbeeldingen:

  • 3D anaglyph-technologie (met blauw-rode bril);
  • actieve (sluiter) 3D-technologie;
  • passieve (polariserende) 3D-technologie;
  • autostereoscopische 3D-technologie - zonder bril (lenticulaire film en parallaxbarrière);

We zullen dieper ingaan op elk van deze driedimensionale beeldvormingstechnologieën en afzonderlijk praten. Over actieve en passieve 3D-technologie schreef ik al in een artikel over. Actieve en passieve volumetrische beeldvormingstechnologie wordt door alle gerenommeerde fabrikanten gebruikt. Zo geeft Samsung de voorkeur aan sluitertechnologie, terwijl LG actief polarisatietechnologie promoot.

3D anaglyph-technologie.

Het anaglyph-stereopaar (anagliphos - reliëf) is niet meer zo populair als voorheen en tegenwoordig gebruiken fabrikanten het niet meer in hun tv-modellen. Bij deze technologie wordt het 3D-effect bereikt door twee identieke afbeeldingen te coderen. Met de deelname van kleurenfilters wordt voor elk oog hetzelfde beeld gecodeerd. In de regel is een roodfilter bedoeld voor het linkeroog en een cyaan- of blauwfilter voor het rechteroog. Om ervoor te zorgen dat een persoon de anaglyph-technologie waarneemt en een 3D-effect bereikt, worden kleurfilters in een speciale bril geplaatst in plaats van in glas (lenzen). Voor elk oog geven de filters exact dezelfde kleur door die op het beeld werd toegepast toen het werd gecodeerd.
Beelden (verwerkt met een rood filter) die bedoeld zijn voor het rode kanaal gaan dus door het filter van een rode bril en worden geabsorbeerd (niet zichtbaar voor het oog) en gereproduceerd in het blauwe filter van een bril. Hetzelfde gebeurt in het blauwe kanaal. Beelden (verwerkt met een blauw filter) die door het filter van een blauwe bril gaan, worden geabsorbeerd en in rood worden ze naar het oog overgebracht. Het blijkt dat elk oog door het filter van de bril de tegenovergestelde kleur ontvangt van twee identieke beelden, die enigszins ten opzichte van elkaar zijn verschoven. Deze technologie behoort al tot het verleden en wordt niet gebruikt door fabrikanten.

Plus. Dit creëert een illusie voor het menselijk brein en bereikt het 3D-effect in anaglyph-technologie. Dankzij de lage kosten leeft deze technologie nog steeds. Je kunt immers een afbeelding in anaglyph-formaat maken met behulp van gespecialiseerde programma's (StereoPhoto Maker, Blender of Adobe Photoshop) of een reeds verwerkte video op internet vinden. Bovendien zijn brillen in plastic of kartonnen frames met kleurenfilters niet duur, maar als je besluit geld te besparen, kun je ze zelf maken (YouTube heeft veel videomateriaal over het thuis maken van een rood-blauwe bril).

Minus. Het nadeel van deze 3D-technologie is dat kleurenfilters naast de kleuren uit hun eigen spectrum (rood, blauw) ook nabijgelegen kleuren en tinten absorberen. Hierdoor komt het 3D-beeld wat dof over in vergelijking met actieve en passieve 3D-technologie.

3D actieve sluitertechnologie.

Actieve 3D-technologie werkt op een iets andere manier. 3D-sluitertechnologie levert op zijn beurt offsetbeelden aan elk oog. Met andere woorden, wanneer het eerste beeld wordt afgespeeld, wordt dit gevolgd door een tweede beeld met exact hetzelfde beeld, dat naar de zijkant is verschoven ten opzichte van het eerste. Op precies dezelfde manier wordt het tweede paar identieke afbeeldingen op het scherm weergegeven, gevolgd door het derde, vierde, enzovoort.

Om actieve 3D-technologie waar te nemen, heeft een persoon een speciale bril nodig waarvan de lenzen zijn gemaakt van vloeibaar kristalmateriaal. Een 3D-shutterbril werkt op een stroombron: een batterij die zich tussen de lenzen bevindt. Ik heb al gezegd dat actieve 3D-brillen met lenzen van vloeibare kristallen, die worden gesloten door kristallen wanneer er spanning op wordt gezet (de bril is niet transparant), en in rusttoestand, dat wil zeggen zonder spanning, integendeel, open zijn (de glazen zijn transparant).

De bril fungeert dus als een soort filter, dat synchroon met de tv-frames de ogen afwisselend met hoge snelheid sluit. Het blijkt dat elk oog slechts één van de twee afbeeldingen ten opzichte van elkaar gemengd ziet. Het menselijk brein combineert de beelden die door de ogen naar het brein worden verzonden en neemt het waar als een driedimensionaal beeld. Op deze manier scheidt de actieve technologie het perspectief en creëert een 3D-effect.

Als ze voor het bekijken van video in 2D-modus een framesnelheid van minimaal 100 Hz aanbevelen, dan heb je voor het hoogwaardig bekijken van een 3D-film een ​​framesnelheid van minimaal 400 Hz nodig. Alle toonaangevende fabrikanten van 3D-tv's werken in deze richting om de beeldkwaliteit te verbeteren en hebben modellen in hun assortiment met framesnelheden van 200, 400, 800, 1000 Hz...

Plus. Met deze technologie kan elk oog het beeld in volledige resolutie van de videostream zien. Dat wil zeggen: als de tv video in Full HD-formaat afspeelt, nemen de ogen Full HD-kwaliteit waar.

Minus. Het nadeel van deze technologie is dat het sluitertype bij 3D-weergave het beeld iets donkerder maakt, wat kan leiden tot oogvermoeidheid bij langdurig kijken.

Passieve 3D-polarisatietechnologie.

Passieve 3D-technologie werkt volgens een ander principe en bevat geen stroombronnen in de bril. In de polarisatietechnologie wordt het principe van het vormen van een driedimensionaal beeld bereikt met behulp van lineaire of cirkelvormige lichtgolven.

Passieve lineaire technologie wordt gebruikt in IMAX-bioscopen. Bij lineaire polarisatie wordt een driedimensionaal beeld gevormd met behulp van twee afbeeldingen die tegelijkertijd op het scherm worden weergegeven, maar elk ervan heeft zijn eigen polarisatie. De uitgezonden beelden worden onder verschillende hoeken door lichtfilters geleid en zonder elkaar te overlappen, worden ze parallel aan de bril van de kijker uitgezonden.

Brillen hebben op hun beurt, net als projectoren, hun eigen lichtfilters die de lichtstroom voor elk oog filteren. Dat wil zeggen dat het rechteroog een beeld ontvangt dat door het ene filter gaat, en het linkeroog een beeld ontvangt dat door een ander filter gaat. Zo wordt in een bioscoop met behulp van twee projectoren en een bril met speciale filters een driedimensionaal 3D-beeld gecreëerd.

Lineaire technologie heeft een aantal nadelen. Wanneer het hoofd van de kijker bijvoorbeeld afwijkt ten opzichte van het scherm, begint het beeld troebel te worden en in te storten. In de bioscoop wordt dit gecompenseerd door het gebruik van een groot scherm en voor televisies is 3D circulaire polarisatietechnologie ontwikkeld.

Passieve circulaire 3D-technologie werkt volgens het principe van circulaire polarisatie van licht. Met andere woorden: als het licht door de filters gaat, begint het voor elk oog in een andere rotatierichting te bewegen. Brillen met verschillende circulair polarisatiefilters snijden de cirkelvormige draairichting af die niet voor het oog bedoeld is en zenden een polarisatie uit die identiek is aan het filter.

Dat wil zeggen dat de lichtstroom met linksdraaiende polarisatie wordt geblokkeerd door de lichtfilters van brillen met rechtsdraaiende polarisatie, en vervolgens wordt de lichtstroom met rechtsdraaiende polarisatie geblokkeerd door het linksdraaiende polarisatiefilter. Zo ontvangt elk oog het beeld dat ervoor bedoeld is. Veel 3D-bioscopen werken volgens dit principe, waarbij projectoren een lichtstroom produceren die door het scherm wordt gereflecteerd.

Maar een 3D-tv werkt iets anders, omdat de bron van de lichtstroom het scherm zelf is. Om 3D-weergave te bereiken op basis van het principe van circulaire polarisatie van licht, hebben fabrikanten een speciale film op de tv aangebracht, die als filterlens dient en een circulair (roterend) gepolariseerd beeld oplevert.

Het moet gezegd worden dat bij circulaire passieve 3D-technologie het beeld wordt gevormd met behulp van de geïnterlinieerde scanmethode, waardoor het aantal lijnen met de helft wordt verminderd, evenals de resolutie van de tv.

Plus. Zeer goedkope gepolariseerde bril die geen oogvermoeidheid of hoofdpijn veroorzaakt bij het kijken naar 3D. Bij passieve technologie is het helderheidsverlies (50%) bij het bekijken van een driedimensionaal beeld iets lager dan bij actieve (70%) technologie.

Minus. Passieve 3D-technologie maakt gebruik van een geïnterlinieerde scanmethode, wat resulteert in een verminderde beeldkwaliteit. Door de film die op het tv-scherm wordt aangebracht, neemt de helderheid van het beeld af bij het kijken naar 2D. Passieve brillen verminderen de beeldkwaliteit. Als bijvoorbeeld een videobestand met een resolutie van 1080p (Full HD) wordt uitgezonden, wordt door de technologie 540p naar elk oog “verdeeld”. Actieve technologie geeft volledige resolutie weer.

3D-technologie zonder bril.

We hebben ontdekt hoe 3D-brillen werken in verschillende technologieën voor het reproduceren van driedimensionale beelden. Laten we nu eens kijken hoe 3D werkt zonder bril en eventuele extra accessoires. Het moet gezegd worden dat er verschillende methoden zijn voor het reproduceren en waarnemen van een driedimensionaal beeld door een persoon zonder bril.

3D-technologie met lenticulaire film. Zodat een persoon zonder extra apparaten een driedimensionaal beeld kan bekijken en waarnemen, bedekken fabrikanten het tv-scherm met lenticulaire film. Het bestaat uit vele lenzen die de vorm hebben van een prisma. Lenticulaire rasterlenzen focusseren dus stralen vanuit verschillende hoeken en creëren de illusie van volume voor de kijker (stereoscopisch effect).

Met deze technologie kun je alleen op een bepaalde afstand van de tv en met een beperkte kijkhoek een driedimensionaal beeld waarnemen. Anders krijgt u in plaats van een 3D-beeld een vervormde video-uitzending. Omdat bij deze technologie het beeld voor elk oog afzonderlijk wordt verzonden, wordt de resolutie van het driedimensionale beeld verminderd.

Om de kijkhoek te vergroten, gebruikten fabrikanten een technische oplossing om het driedimensionale beeld op te splitsen in negen beelden die in verschillende gebieden werden uitgezonden. Zo was het mogelijk om de kijkhoek te vergroten tot negen punten in plaats van één voor het bekijken van 3D-inhoud.

3D-technologie met parallaxbarrière. Bij deze technologie wordt het 3D-effect en de menselijke perceptie van een driedimensionaal beeld bereikt door een barrière (scheidingswand) die voor het scherm is geïnstalleerd, waarin zich zogenaamde spleten bevinden. Door deze spleten ziet de kijker voor het scherm dus met één oog een bepaald stel pixels, en met het andere oog een ander stel pixels.

Tegelijkertijd wordt het beeld op het scherm zodanig gecodeerd (gecodeerd) dat de linkerhoek van het beeld alleen voor het linkeroog in pixels wordt weergegeven en voor het rechteroog de juiste hoek. Zo wordt in de 3D-technologie, waar geen bril of andere accessoires aanwezig zijn, de illusie van een driedimensionaal beeld gecreëerd.

Plus. Er zijn geen extra apparaten nodig om driedimensionale afbeeldingen te bekijken.

Minus. Beperking van de positie van de kijker voor het scherm en de waarnemingspunten van het driedimensionale beeld. Al deze brilloze 3D-technologieën zijn nog steeds ‘ruw’ en vereisen aanzienlijke verbeteringen.

De laatste tijd wordt er gesproken over het maken van holografische schermen en displays waarvoor geen extra apparaten nodig zijn om een ​​3D-effect te creëren. Of dit waar of niet waar is, zal de tijd leren, maar voorlopig domineren actieve en passieve 3D-afspeeltechnologieën om een ​​aantal redenen. Als dat zo is, dan is het een goed idee om het aanbevelingsartikel over het kiezen van dit digitale apparaat te lezen.

Een futuristische helikopter scheert laag over de hoofden van het publiek, robotachtige mariniers gekleed in exo-pantser vegen alles op hun pad weg, een forse space shuttle schudt de lucht met het gebrul van zijn motoren - zo dichtbij en griezelig realistisch dat je onwillekeurig op de knop drukt. hoofd in je schouders.

De onlangs uitgebrachte "Avatar" van James Cameron of 3D-computerspel laat de kijker die in een stoel voor het scherm zit, het gevoel krijgen dat hij deelneemt aan een fantastische actie...

Binnenkort zullen buitenaardse monsters rondlopen in elk huis waar een moderne thuisbioscoop staat.

Maar hoe kan een plat scherm een ​​driedimensionaal beeld weergeven?

Man in driedimensionale volumetrische ruimte...

We zien hetzelfde object met ons linker- en rechteroog vanuit verschillende hoeken, waardoor we twee beelden vormen: een stereopaar. De hersenen combineren beide beelden tot één, die door het bewustzijn als driedimensionaal wordt geïnterpreteerd.

Door verschillen in perspectief kunnen de hersenen de grootte van een object en de afstand ervan bepalen. Op basis van al deze informatie krijgt een persoon een ruimtelijke weergave met de juiste verhoudingen.

Hoe ziet een driedimensionaal beeld eruit?

Om het beeld op het scherm driedimensionaal te laten lijken, moet elk oog van de kijker, net als in het leven, een iets ander beeld zien, waaruit de hersenen een enkel driedimensionaal beeld zullen samenstellen.

Eerst films in 3D-formaat, gemaakt met inachtneming van dit principe, verscheen in de jaren vijftig op bioscoopschermen.

Omdat de steeds populairder wordende televisie al een serieuze concurrent van de filmindustrie was, wilden filmzakenmensen mensen van hun bank halen en naar de bioscoop gaan, en hen verleiden met visuele effecten die geen enkele televisie destijds kon bieden: kleurenbeelden, brede schermen, meerkanaals geluid en natuurlijk driedimensionaal.

Het volume-effect werd op verschillende manieren gecreëerd.

Anaglyph-methode (anaglyph – Grieks voor “reliëf”). In de beginfase van de 3D-cinema werden alleen zwart-wit 3D-films uitgebracht. In elke adequaat uitgeruste bioscoop werden twee filmprojectoren gebruikt om ze te vertonen.

De een projecteerde de film door een rood filter, de ander toonde enigszins horizontaal verschoven filmframes op het scherm en passeerde ze door een groen filter.

Bezoekers droegen een lichte kartonnen bril, waarin stukjes rode en groene transparante film waren geïnstalleerd in plaats van een bril, waardoor elk oog alleen het gewenste deel van het beeld zag en de kijkers een "driedimensionaal" beeld waarnamen.

Beide filmprojectoren moeten echter strikt op het scherm worden gericht en absoluut synchroon werken.

Anders is een gespleten beeld onvermijdelijk en dus hoofdpijn in plaats van kijkplezier voor de kijker.

Een dergelijke bril is ook zeer geschikt voor moderne 3D-kleurenfilms, in het bijzonder films die zijn opgenomen met de Dolby 3D-methode. In dit geval is één projector met lichtfilters vóór de lens voldoende.

Elk filter laat rood en blauw licht door naar het linker- en rechteroog. Het ene beeld heeft een blauwachtige tint, het andere een roodachtige tint. Lichtfilters in brillen laten alleen relevante monturen door voor een bepaald oog.

Met deze technologie kan echter slechts een klein aantal worden bereikt 3D-effect, met geringe diepte.

Sluitermethode. Optimaal voor het bekijken van kleurenfilms. In tegenstelling tot anaglyph, houdt deze methode in dat de projector afwisselend beelden weergeeft die bedoeld zijn voor het linker- en rechteroog.

Vanwege het feit dat de afwisseling van beelden met een hoge frequentie wordt uitgevoerd - van 30 tot 100 keer per seconde - bouwen de hersenen een compleet ruimtelijk beeld op en ziet de kijker een solide driedimensionaal beeld op het scherm.

Vroeger heette deze methode NuVision, nu wordt het vaker XpanD genoemd. Om op deze manier 3D-films te bekijken, wordt gebruik gemaakt van een shutterbril, waarin in plaats van een bril of filters twee optische sluiters zijn geïnstalleerd.

Deze kleine lichtdoorlatende LCD-matrices zijn in staat de transparantie op commando van de controller te veranderen - donkerder of helderder, afhankelijk van aan welk oog het beeld op dat moment moet worden onderworpen.

De sluitermethode wordt niet alleen in bioscopen gebruikt: deze wordt ook gebruikt in televisies en computermonitors. In de bioscoop worden opdrachten gegeven via een IR-zender.

Sommige shutter-brillen uit de jaren negentig, ontworpen voor pc's, werden via een kabel op de computer aangesloten (moderne modellen zijn draadloos).

Het nadeel van deze methode is dat shutter-brillen complexe elektronische apparaten zijn die elektriciteit verbruiken. Bijgevolg hebben ze vrij hoge kosten (vooral vergeleken met kartonnen glazen) en een aanzienlijk gewicht.

Polarisatie methode. In de filmindustrie heet deze oplossing RealD. De essentie ervan is dat de projector afwisselend filmframes weergeeft waarin lichtgolven verschillende polarisatierichtingen van de lichtstroom hebben.

De speciale brillen die nodig zijn om te kijken, hebben filters die alleen lichtgolven doorlaten die op een bepaalde manier gepolariseerd zijn. Beide ogen ontvangen dus beelden met verschillende informatie, op basis waarvan de hersenen een driedimensionaal beeld vormen.

Gepolariseerde brillen zijn iets zwaarder dan kartonnen brillen, maar omdat ze zonder stroombron werken, wegen en kosten ze aanzienlijk minder dan shutter-brillen.

Naast de polarisatiefilters die op filmprojectoren en brillen zijn geïnstalleerd, vereist het weergeven van 3D-films met deze methode echter een duur scherm met een speciale coating.

Op dit moment wordt aan geen van deze methoden definitief de voorkeur gegeven. Het is echter vermeldenswaard dat steeds minder bioscopen met twee projectoren werken (met behulp van de anaglyph-methode).

Hoe 3D-films worden gemaakt

Het gebruik van complexe technische technieken is al in de opnamefase vereist, en niet alleen tijdens het bekijken van 3D-films.

Om de illusie van driedimensionaliteit te creëren, moet elke scène tegelijkertijd met twee camera's en vanuit verschillende hoeken worden opgenomen.

Net als menselijke ogen worden beide camera's dicht bij elkaar geplaatst, en altijd op dezelfde hoogte.

3D-technologieën voor thuisgebruik

Om te bekijken 3D-films Op de dvd wordt nog steeds gebruik gemaakt van eenvoudige kartonnen glazen, een erfenis uit de verre jaren vijftig. Dit verklaart het bescheiden resultaat: slechte kleurweergave en onvoldoende beelddiepte.

Maar zelfs modern 3D-technologieën zijn gebonden aan een speciale bril, en deze stand van zaken zal blijkbaar niet snel veranderen.

Hoewel Philips in 2008 een prototype van een 42-inch brilvrije LCD 3D TV introduceerde, zal het nog zeker drie tot vier jaar duren voordat de technologie marktrijp wordt.

Maar verschillende fabrikanten kondigden op de internationale tentoonstelling IFA 2009 de release aan van 3D-tv's die samen met een bril werken.

Zo wil Panasonic, net als Sony en Loewe, medio 2010 tv-modellen met 3D-ondersteuning op de markt brengen, waarbij gebruik wordt gemaakt van de sluitermethode.

JVC, Philips en Toshiba proberen ook op het 3D-podium te komen, maar geven de voorkeur aan de polarisatiemethode. LG en Samsung ontwikkelen hun toestellen op basis van beide technologieën.

Inhoud voor 3D

De belangrijkste bron van 3D-video-inhoud zijn Blu-ray-schijven. Content wordt via HDMI naar de beeldbron overgedragen.

Om dit te doen moeten de tv en speler de juiste technologieën ondersteunen, evenals de onlangs aangenomen HDMI 1.4-standaard - alleen biedt deze gelijktijdige overdracht van twee 1080p-datastromen. Tot nu toe zijn apparaten die HDMI 1.4 ondersteunen op één hand te tellen.

3D-technologieën op een computer

Aanvankelijk was het bekijken van een driedimensionaal beeld op een computer alleen mogelijk met een bril of speciale virtual reality-helmen. Beiden waren uitgerust met twee kleuren LCD-schermen - voor elk van de ogen.

De kwaliteit van het resulterende beeld bij gebruik van deze technologie was afhankelijk van de kwaliteit van de gebruikte LCD-schermen.

Deze apparaten hadden echter een aantal tekortkomingen die de meeste kopers afschrikten.

Een bescheiden resolutie van 640x480 pixels was duidelijk niet voldoende voor computerprogramma's en games. En hoewel er later meer geavanceerde brillen op de markt kwamen, bijvoorbeeld het LDI-D 100-model van Sony, waren zelfs deze behoorlijk zwaar en veroorzaakten ze ernstig ongemak.

Na een pauze van bijna tien jaar zijn technologieën voor het vormen van stereobeelden op een beeldscherm een ​​nieuwe fase van hun ontwikkeling ingegaan. Het is goed nieuws dat ten minste één van de twee grote fabrikanten van grafische adapters, NVIDIA, iets innovatiefs heeft ontwikkeld.

Het 3D Vision-complex kost ongeveer 6000 roebel. inclusief sluiterbril en IR-zender.

Om met deze bril ruimtelijke 3D-beelden te maken, is echter de juiste hardware vereist: de pc moet zijn uitgerust met een krachtige NVIDIA-videokaart.

En om ervoor te zorgen dat het pseudo-3D-beeld niet flikkert, moet een monitor met een resolutie van 1280x1024 pixels een vernieuwingsfrequentie van het scherm bieden van minimaal 120 Hz (60 Hz voor elk oog). De eerste laptop die met deze technologie werd uitgerust, was de ASUS G51J 3D.

Momenteel zijn voor meer dan 350 games ook zogenaamde 3D-profielen beschikbaar, die kunnen worden gedownload van de NVIDIA-website (www.nvidia.ru). Deze omvatten zowel moderne actiegames, bijvoorbeeld Borderlands, als eerder uitgebrachte games.

Voortbouwend op het thema van computerspellen, is een alternatief voor de 3D-sluiter de polarisatiemethode.

Om het te implementeren heb je een monitor met een polariserend scherm nodig, bijvoorbeeld Hyundai W220S.

Driedimensionale beelden zijn beschikbaar met elke krachtige ATI- of NVIDIA-videokaart.

De resolutie wordt echter verlaagd van 1680x1050 naar 1680x525 pixels, omdat interlaced frame-uitvoer wordt gebruikt.

Gebaseerd op materiaal uit het tijdschrift ComputerBild

De sectie wordt voortdurend bijgewerkt met nuttige dingen:

Schrijf uw mening hieronder in de reacties. Laten we bespreken.

Gebruikers die net kennis maken met een computer, vragen zich vaak af wat een 3D-systeem is en hoe het wordt geïmplementeerd.

Dit is een veel voorkomende afkorting die nu bijna overal te vinden is: van beschrijvingen van gadgets en games tot procedures die worden aangeboden in schoonheidssalons.

De afkorting 3D duidt dus op drie dimensies; het is deze combinatie die kan worden vervangen door de uitdrukking driedimensionale afbeeldingen, evenals een driedimensionaal beeld.

Aanvankelijk werd deze afkorting specifiek gebruikt met betrekking tot grafische afbeeldingen.

Deze weergavemethode heeft met de ontwikkeling van de computertechnologie de gebruikelijke tweedimensionale constructie van een afbeelding vervangen.

De uitdrukking “driedimensionale graphics” wordt vooral vaak toegepast op computerspellen die voor de gebruiker, in meer of mindere mate, het effect van aanwezigheid creëren, waardoor iemand op realistische wijze om objecten heen kan lopen en deze vanuit verschillende hoeken kan onderzoeken.

Deze uitdrukking wordt ook veel gebruikt als het over films en televisie gaat. Sommige films kunnen in sommige bioscopen worden vertoond. Sommige films kunnen in sommige bioscopen in 3D worden vertoond, met een meeslepend effect, sommige tv's zijn uitgerust met deze functie. Er is hier een iets andere technologie bij betrokken dan bij computergraphics; beide technologieën zullen hieronder in detail worden besproken.

Andere toepassingen

Deze definitie wordt niet alleen gebruikt in grafische afbeeldingen, maar is ook van toepassing op geluid, sommige producten, enz. Bijvoorbeeld:

In feite kan deze aanduiding worden toegepast op vrijwel alles dat traditioneel plat is: tweedimensionaal, maar met de komst van nieuwe technologie driedimensionaal kan worden uitgevoerd.

In elke zin betekent deze afkorting "volume".

Films

Vroeger kon je zogenaamde stereofilms zien, en dan nog niet in allemaal. En bovendien was dit niet bij alle films mogelijk.

Nu is deze technologie zo wijdverbreid geworden dat deze zelfs in thuistelevisies wordt geïmplementeerd, en nu heeft de kijker de mogelijkheid om thuis films met driedimensionale beelden te bekijken.

Er zijn twee technologieën die kunnen worden gebruikt om het effect van aanwezigheid te bereiken. Ze hebben verschillende technische kenmerken, maar geven min of meer vergelijkbare resultaten, dat wil zeggen een driedimensionaal beeld van hoge kwaliteit. Dit zijn actieve en passieve beeldvormingstechnologieën, die elk hun eigen voor- en nadelen hebben.

Actieve 3D

Deze "aanwezigheids"-technologie kan worden geïmplementeerd, is behoorlijk complex en werkt alleen met behulp van een speciale sluiterbril.

Het wordt geïmplementeerd door verschillende afbeeldingen dynamisch te veranderen.

Wanneer de bril op de kijker wordt gezet, kan hij het beeld op het ene moment met slechts één oog zien, en dan alleen met het tweede (er wordt gebruik gemaakt van een speciale verduisteringsbril).

Maar doordat de beelden en het dimmen heel snel veranderen, merkt de kijker dit knipperen niet.

De implementatie hiervan is behoorlijk ingewikkeld: je hebt niet alleen een bril nodig, maar ook een tv die zo'n beeldconstructiesysteem ondersteunt.

Tegelijkertijd is het belangrijk dat de bril nauwkeurig wordt gesynchroniseerd met de tv (meestal via Bluetooth), en als dit niet gebeurt, zal de beeldkwaliteit erg laag zijn.

Een interessant kenmerk van de technologie is dat het knipperen en donkerder maken van de lenzen leidt tot een algehele subjectieve verdonkering van het beeld in de bril, waardoor de beelden in dergelijke films iets helderder worden.

Het is mogelijk, maar niet erg prettig om zonder bril te kijken.

Passieve 3D

Dit is een andere technologie die het gebruik van zeer eenvoudige exemplaren mogelijk maakt, die bij iedereen bekend zijn en blauwe en rode lenzen hebben.

Dit is de methode die in de meeste bioscopen wordt gebruikt om een ​​driedimensionaal beeld te creëren, aangezien dergelijke brillen goedkoop zijn en de kosten ervan in geval van verlies of beschadiging in de ticketprijs kunnen worden inbegrepen.

Om dit effect thuis te implementeren, heb je natuurlijk ook een tv nodig die volgens dit schema kan werken.

Belangrijk! Het is meestal niet nodig om een ​​bril apart te kopen. Televisies met de juiste technologie zijn vanwege hun lage kosten uitgerust met meerdere van deze brillen tegelijk.

Hier valt de hoofdbelasting niet op de bril, maar op de tv. Het scherm, dat lijn voor lijn het beeld in twee delen verdeelt: blauw en rood.

Als u uw bril afzet, merkt u misschien dat het beeld enigszins gevorkt is, sterker in het midden en minder opvallend aan de verticale randen van het scherm - dit is het resultaat van het betreffende filter.

Elk oog met zo'n systeem ziet alleen het beeld dat ervoor bedoeld is: alleen even of alleen oneven lijnen.

In dit geval worden de lijnen die voor het andere oog bedoeld zijn, geblokkeerd door het filter van de gekleurde lens van de bril. Op deze manier wordt een driedimensionaal beeld geconstrueerd.

Vergelijkende kenmerken van technologieën

Momenteel zijn fabrikanten van apparatuur niet tot een duidelijk oordeel gekomen over welke van de twee technologieën optimaal is en beter aansluit bij de behoeften van de consument, daarom worden apparaten van beide typen even actief verkocht.

Hoewel de vraag naar passieve volumetrische beeldvorming groter is vanwege de goedkopere kosten van apparatuur met niet al te verminderde beeldkwaliteit.

De onderstaande tabel toont ter vergelijking de voor- en nadelen van beide technologieën.

Tabel 1. Vergelijkende kenmerken van actieve en passieve 3D-technologieën
ActiefPassief
Brillen zijn behoorlijk duur, net als een tv met deze technologieOver het algemeen is de technologie goedkoper dan bij actieve constructie van een driedimensionaal beeld
Het is niet altijd handig om met een bril tv te kijken
Mogelijk niet geschikt voor sommige mensen met migraine
U moet de lading van de bril controleren, omdat deze een eigen stroomvoorziening heeftMeestal zitten er veel glazen in een set; ze zijn goedkoop en hebben alleen een mechanische filterfunctie.
Hoge beeldkwaliteitIets lagere beeldkwaliteit
Volledige veiligheid voor de ogen volgens experts, of de belasting is vrij laag
Knipperen en het beeld veranderen kost, zij het minimaal, tijd - in dynamische scènes kan dit behoorlijk merkbaar zijnHoge beeldkwaliteit wordt alleen geboden door tv's die behoorlijk duur zijn
Hoewel fabrikanten de helderheid proberen te optimaliseren, zullen films nog steeds iets donkerder zijn dan het origineel.Je kunt een film niet van dichtbij bekijken - de minimale afstand van het scherm tot de kijker om een ​​beeld van hoge kwaliteit te creëren is 3 meter.

Ongeacht de technologie is de kwaliteit van de kleurweergave belangrijk– als deze laag is, zal het beoordelen van de kwaliteit van volumetrische video nog steeds niet werken.

Frequentie is ook van groot belang, vooral bij het actief construeren van een foto.

Al deze factoren hebben een aanzienlijke invloed op de prijs van apparatuur, vaak zo erg zelfs dat de prijsgrens tussen apparaten met passieve en actieve technologie bijna volledig wordt gewist.

Advies. Houd er rekening mee dat de film ook moet worden verwerkt voor weergave in driedimensionaal formaat. Hoewel de hoeveelheid van dergelijke inhoud geleidelijk toeneemt, is deze momenteel nog beperkt. Vooral eentje die van echt hoge kwaliteit is gemaakt.

Grafisch

Driedimensionale afbeeldingen in games hebben een iets andere betekenis. Wat we hier bedoelen is het vermogen om op een min of meer realistische locatie te bewegen.

Een significant verschil is bijvoorbeeld de mogelijkheid om gebouwen, constructies en objecten geleidelijk van verschillende kanten te onderzoeken, terwijl in games met tweedimensionale graphics, wanneer je bijvoorbeeld achter een gebouw draait, de ene foto abrupt plaats maakt voor de andere.

We hebben het hier niet over aanwezigheid.– we hebben het alleen over een mooie foto die het gevoel van een realistisch spel creëert. Omdat dit slechts een afbeelding is, is hier geen bril nodig, omdat deze technisch anders is geïmplementeerd. De afbeelding is opgebouwd op basis van driedimensionale computermodellen van alle objecten die in het spel voorkomen, evenals locaties.

Tegelijkertijd, wanneer de speler door de locatie “beweegt”, vervangen de afbeeldingen elkaar dynamisch, waardoor het overeenkomstige effect ontstaat.

Een hoge vernieuwingsfrequentie van het scherm is hier belangrijk - als deze laag is, zal het beeld bevriezen, zal het beeld "springen", enz.

Vergeleken met traditionele 2D-games leggen 3D-games een vrij grote belasting op de hardwarebronnen van de apparatuur.

Bovendien zijn bij het online spelen een hoge internetsnelheid en een verbinding van hoge kwaliteit erg belangrijk.

3D-beelden komen veel vaker voor in games dan in films, wat te wijten is aan het feit dat dergelijke technologie al veel eerder op grote schaal werd geïmplementeerd.

In feite verscheen met de komst ervan het concept van driedimensionale graphics.

Bovendien is deze technologie niet alleen technisch eenvoudiger te implementeren, maar ook goedkoper, omdat er geen extra apparatuur voor nodig is.

Vertaling van Best 3dtvs.com en Howstuffworks.com

We nemen de wereld om ons heen waar in een driedimensionale vorm, dus waarom is het kijken naar televisieprogramma’s tot nu toe beperkt tot twee dimensies? Vorige generaties 3D-technologie waren behoorlijk primitief en leverden daardoor geen levendige indrukken op, maar gingen soms gepaard met negatieve gevolgen als misselijkheid en snelle oogvermoeidheid. Nu wedden grote fabrikanten van consumentenelektronica op de heropleving van de 3D-technologie en werken ze in een razend tempo aan de introductie van nieuwe opties die het mogelijk maken om boeiende 3D-videoweergave in het comfort van thuis te bieden.

In deze gids voor 3D-videotechnologieën wordt gedetailleerd uitgelegd hoe een 3D-TV werkt, waarbij de voor- en nadelen van verschillende 3D-technologieopties worden belicht. Maar eerst moeten we natuurlijk begrijpen hoe we de wereld om ons heen in 3D-formaat waarnemen.

Waarom zien we de wereld in 3D?

We nemen de wereld waar in 3D om de simpele reden dat we twee ogen hebben waarmee we de omringende ruimte waarnemen (binoculair zicht). Onze ogen bevinden zich op een afstand van ongeveer 6-7 cm van elkaar. Hierdoor neemt elk oog een iets ander beeld waar dan het andere oog. Als u bijvoorbeeld alleen met uw linkeroog en vervolgens met uw rechteroog naar een object kijkt, ziet u vrijwel hetzelfde beeld, behalve dat elk oog een enigszins verschoven gezichtspunt heeft. Dit kenmerk wordt parallax genoemd en is van cruciaal belang voor ons vermogen om diepte in de ruimte waar te nemen. Het menselijk brein is zo ontworpen dat als het tegelijkertijd twee enigszins verschoven beelden van het rechter- en linkeroog ontvangt, het door ze te combineren in staat is de diepte van de ruimte en de afstand tot een object waar te nemen.

Houd hier rekening mee en probeer een klein voorwerp voor uw ogen te plaatsen en er afwisselend met het ene oog en dan met het andere naar te kijken. U zult een verschuiving in de positie van het item opmerken. Als u dit experiment herhaalt en het object een meter of meer weg beweegt, zult u minder verplaatsing voor het linker- en rechteroog opmerken. Dit feit geeft inzicht in hoe onze hersenen diepte in de ruimte waarnemen op basis van visuele signalen.

Nu we begrijpen waarom we de wereld als driedimensionaal waarnemen, is het duidelijk dat elke 3D-schermtechnologie voor elk oog iets andere beelden moet opleveren. Lees verder om meer te weten te komen over de kenmerken van verschillende 3D-televisietechnologieën vandaag en in de nabije toekomst.

Kleurenfilters of anaglyph-brillen

Anaglyph-technologie werd voor het eerst gebruikt in 1853 in Duitsland, in Leipzig, door Wilhelm Rollmann. Het werkt heel eenvoudig. Je draagt ​​een bril met gekleurde filters in plaats van lenzen. In de regel is voor het linkeroog rood, voor het rechteroog blauw of donkerblauw, soms groen. De bekeken film bestaat uit twee over elkaar heen geplaatste beelden in verschillende kleurschakeringen; elk oog neemt een beeld waar dat gekleurd is in een kleur die overeenkomt met de kleur van het filter in de bril. Een rood filter filtert het beeld voor het linkeroog, een blauw filter voor het rechteroog, en de foto's krijgen meer volume.

Deze methode heeft echter een aantal nadelen, die verklaren waarom anaglyph-technologie nooit op grote schaal is gebruikt in thuisbioscoopsystemen.

Voordelen:

  • Zeer goedkope bril die minder dan een dollar kost. En bovendien kan elk digitaal tv- of LCD-scherm kunstmatig getinte 3D-video weergeven. De nadelen wegen echter duidelijk zwaarder dan deze voordelen.
Gebreken:
  • Getinte gekleurde glazen bieden een zeer slechte kleurnauwkeurigheid, waarbij afbeeldingen opvallende tinten rood en groen of rood en blauw laten zien.
  • De 3D-beeldkwaliteit is over het algemeen vrij slecht en kan je soms misselijk maken.
Gepolariseerde glazen

Een andere technologie waarbij brillenglazen gewone lichtfilters zijn, is polarisatie. De scheiding van frames voor het linker- en rechteroog treedt op als gevolg van het polarisatie-effect (oscillaties van lichtgolven die in verschillende richtingen zijn georiënteerd). In bioscopen wordt met behulp van twee projectoren een gepolariseerd beeld geproduceerd. Opties voor het afspelen van 3D-video met gepolariseerde glazen voor stadsbioscopen worden nu gebruikt door IMAX 3D en RealD.

De polarisatierichting van licht wordt gedefinieerd als het vlak waarlangs het elektrische veld van de lichtgolf oscilleert. Zonder in te gaan op de fijne kneepjes van het proces, kunnen we zeggen dat de polarisatie van licht het mogelijk maakt om selectief licht van het scherm waar te nemen, afhankelijk van het type polarisatie. In dit geval worden speciale fotofilters gebruikt in de vorm van polariserende films. Zoals je in de onderstaande figuur kunt zien, laat het ene filter alleen horizontaal gepolariseerde lichtgolven door, terwijl het andere alleen verticaal gepolariseerde lichtgolven doorlaat. Schermen in bioscopen hebben een speciale coating die, wanneer deze wordt gereflecteerd, de polarisatie van het door de projector uitgezonden licht behoudt. De beelden zijn onderling loodrecht op de polarisatie van lichtstromen gericht.

Hierdoor ziet elk oog zijn eigen beeld en, zoals hierboven opgemerkt, leidt dit tot de perceptie van een virtueel 3D-effect. In feite gebruiken commerciële systemen zoals RealD eigenlijk een complexer type lichtpolarisatie, genaamd circulaire polarisatie. Eén van de afbeeldingen heeft rechtshandige en de andere linkshandige circulaire polarisatie. Het voordeel van het gebruik van circulair gepolariseerd licht is dat u uw hoofd heen en weer kunt kantelen zonder het contrast of de helderheid van het zichtbare beeld te veranderen.

Het is vrij moeilijk om dit effect te bereiken in huishoudelijke apparaten, en nog meer op een gewoon plat beeldscherm, dus deze technologie wordt sinds vorig jaar alleen nog maar op tv's gebruikt. En de pionier in dit geval was LG met zijn inmiddels populaire eigen LG Cinema 3D-technologie. Het voorbeeld van LG werd gevolgd door Toshiba, Philips en een aantal andere bedrijven. En toen presenteerde Samsung zijn versie van een 3D-tv op basis van polarisatietechnologie. Maar het is nog niet zover dat het in de massaproductie wordt geïntroduceerd.

Voordelen:

  • Betrouwbare technologie produceert 3D-beelden van hoge kwaliteit met rijke kleuren en zeer goede details.
  • Passief gepolariseerde glazen hebben geen elektronische vulling, zijn erg goedkoop en licht.
  • Er is geen sprake van flikkering of overspraak zoals bij actieve 3D-technologie met sluiterbrillen.
  • Oogvermoeidheid en andere negatieve effecten worden aanzienlijk verminderd in vergelijking met actieve 3D-technologie.
Gebreken:
  • Bij gebruik in een televisieversie wordt de verticale resolutie gehalveerd door de afwisseling van lijnen voor het rechter- en linkeroog op het televisiescherm in één frame. Toegegeven, er worden momenteel pogingen ondernomen om van deze tekortkoming af te komen.
Bril met sluiterlenzen

De meest voorkomende vandaag de dag is de zogenaamde. actieve 3D-technologie, waarbij gebruik wordt gemaakt van een speciale 3D-bril met LCD-sluiterlenzen. Op het tv-scherm worden afwisselend frames voor het linker- en rechteroog weergegeven, en bij een bril die wordt bestuurd (door een IR- of HF-zender) gaan de LCD-lenzen afwisselend open om de lichtstroom door te laten. De meest actieve voorstanders van de ontwikkeling van dergelijke 3D-technologie zijn tegenwoordig de bekende tv-fabrikanten Panasonic, Samsung en Sony.

Bij deze methode wordt de effectieve frequentie van het veranderen van het beeld op het tv-scherm gehalveerd vanwege de noodzaak om voor elk oog individuele frames opeenvolgend weer te geven. Daarom moeten dergelijke tv's en monitoren een dubbele framesnelheid hebben. Alle 3D-tv's die actieve 3D ondersteunen, hebben een minimale framesnelheid van 100/120 Hz.

De sluiterlenzen van deze 3D-bril werken als de sluiters van een camera en daardoor ziet elk oog alleen het beeld dat ervoor bedoeld is. Aanvankelijk werd een infraroodkanaal (IR) gebruikt om de bril te bedienen. Tegenwoordig werken geavanceerdere brillen met Bluetooth-radiofrequentietechnologie.

De meest geavanceerde modellen 3D-tv's gebruiken ook een hogere vernieuwingsfrequentie van het schermbeeld tot 200/240 Hz, wat de merkbaarheid van het flikkeringseffect helpt verminderen en de beweging van objecten in dynamische scènes uniformer en vloeiender maakt.

Voordelen:

  • Betrouwbare en bewezen technologie, ondersteund door toonaangevende fabrikanten van LCD- en plasma-tv's.
Gebreken:
  • Je hebt een bril nodig die duur is en batterijen nodig heeft, wat erg onhandig is als je met een grote groep een 3D-film wilt kijken.
  • De lenzen van een sluiterbril absorberen een deel van het licht en het beeld kan vaag lijken als de schermhelderheid laag is en het omgevingslicht hoog.
  • De vernieuwingsfrequentie van 100/120 Hz kan soms te laag zijn voor snelle sport- en gamescènes, wat kan resulteren in flikkeringen en onscherpte.
Brilloze 3D-tv's

De meest aantrekkelijke en vrij van vele ongemakken van vandaag zijn autostereoscopische 3D-tv's, waarmee je surroundvideo zonder bril kunt bekijken. Het is prettig om op te merken dat dergelijke modellen al in de uitverkoop zijn verschenen, maar helaas zijn ze nog steeds erg duur en laat de beeldkwaliteit nog steeds veel te wensen over.

Autostereoscopische tv's maken gebruik van speciale transparante optische elementen die op het scherm worden aangebracht. Hierdoor krijgt elk oog zijn eigen beeld en ontstaat daardoor de illusie van diepte. De meest gebruikelijke opties voor autostereoscopie zijn er tegenwoordig twee. De eerste staat bekend als de lenticulaire lensmethode, de tweede is de parallaxbarrièremethode. Er zijn veel miniatuur longitudinale lenzen op het oppervlak van het scherm aangebracht, of er bevinden zich veel sleuven aan de voorkant van het LCD-paneel. Dankzij dergelijke trucs ziet elk oog zijn eigen beeld, waaruit de hersenen een virtueel volumetrisch beeld samenstellen.

Parallaxbarrièretechnologie werd voor het eerst ontwikkeld door Sharp. Deze technologie maakt gebruik van gecontroleerde vloeibare kristallen als visuele barrières, die onder invloed van een stuursignaal kunnen roteren en daardoor de richting van het licht dat er doorheen gaat veranderen. Een belangrijk voordeel van deze methode is dat de vloeibare-kristalbarrière kan worden uitgeschakeld om een ​​tweedimensionaal beeld te bekijken.

Na langdurig kijken kunnen hier echter ook visuele vermoeidheid en zelfs hoofdpijn worden gevoeld. Om het 3D-effect waar te nemen, moet de kijker in bepaalde zones voor het scherm zitten, er zijn meerdere van dergelijke zones, zodat het hele gezin in alle rust naar 3D-tv kan kijken.

Het volledige gebruik van autostereoscopische televisies wordt binnen de komende vijf jaar verwacht.

Voordelen:

  • Het is niet nodig om soms een erg oncomfortabele bril te dragen! Gemakkelijke overgang tussen het bekijken van 2D- en 3D-materialen.
Gebreken:
  • Het ontbreken van een bril is een aantrekkelijke factor, terwijl het moeten kiezen van een specifieke locatie tijdens het kijken enigszins frustrerend is.
Conclusies

Tegenwoordig is er een toenemende belangstelling voor innovatieve technologieën op het gebied van televisie, waarvan 3D-tv's het meest sprekende voorbeeld zijn. Alle bekende fabrikanten van platte LCD- en plasma-tv's hebben de productie van 3D HDTV al onder de knie en investeren veel geld in de ontwikkeling van nog geavanceerdere technologieopties en het adverteren voor nieuwe modellen van hun 3D-tv's.

Als je nog niet hebt besloten welke van de twee dominante 3D-technologieën vandaag de dag de voorkeur heeft, passief met gepolariseerde glazen of actief met LCD-sluiter, blijf dan op de hoogte van het laatste nieuws over de concurrentie tussen fabrikanten. En vanaf volgend jaar zal de actievere verkoop van brilloze autostereoscopische tv's beginnen.

3d is een afkorting voor de term driedimensionaal of driedimensionaal, dat wil zeggen driedimensionaal. De gewone wereld om ons heen is ook driedimensionaal. De ogen observeren wat er om hen heen gebeurt en nemen omringende objecten waar die zich op verschillende afstanden van hen bevinden. Omdat een persoon twee ogen heeft, ziet elk van hen een object vanuit een andere hoek. Twee enigszins verschillende beelden komen de hersenen binnen, waar ze onmiddellijk worden geanalyseerd. Als gevolg van een complexe, maar zeer snelle herberekening produceren de hersenen een driedimensionaal beeld waarmee bijvoorbeeld kan worden beoordeeld of een naderende auto ver of dichtbij is, of het mogelijk is om over te steken of dat er nog steeds een auto is. het wachten waard. 3D-technologie maakt gebruik van een zeer vergelijkbaar principe; bij het kijken naar een film ontvangen de ogen voortdurend twee verschillende beelden van de actie die op het scherm plaatsvindt. Houd er rekening mee dat bij het bekijken van een gewone film 24 statistische frames per seconde voor de kijker worden gescrolld. De hersenen hebben enige tijd nodig om ze allemaal te verwerken, en terwijl ze dit doen, vervangt het volgende frame het vorige frame, waardoor de indruk van beweging ontstaat. In een 3D-film gebeurt in wezen hetzelfde, alleen wordt het aantal frames verdubbeld. De ogen krijgen 48 beelden per seconde te zien, afwisselend links-rechts en links-rechts. Het beeld voor het linkeroog wordt uitgezonden met een iets andere golflengte van licht dan het beeld dat voor het rechteroog bedoeld is. Als je alleen maar naar het scherm kijkt, zie je niets anders dan een wazig, golvend beeld. Speciale brillen zijn uitgerust met lenzen met ingebouwde polarisatiefilters die lichtstralen van een bepaalde lengte kunnen doorlaten. Elk oog ziet alleen ‘zijn eigen’ beeld, stuurt informatie door naar de hersenen en modelleert, met behulp van het gebruikelijke, al lang bestaande algoritme, een driedimensionaal beeld uit de ontvangen frames. 3D-brillen zijn al een gebruikelijk kenmerk van de moderne kijker geworden, maar dit betekent niet dat het vanaf nu mogelijk zal zijn om alleen films ermee te kijken. Technologieën evolueren voortdurend en misschien zal er in de nabije toekomst een andere manier zijn om een ​​beeld te polariseren. Driedimensionale cinema zal een nieuwe ontwikkelingsfase ingaan en nog omvangrijker, interessanter en spannender worden.


Video over het onderwerp

Een 3D-printer is een printapparaat dat laag voor laag driedimensionale objecten creëert vanuit een digitaal ontwerp. Het werkingsprincipe van een 3D-printer hangt af van welke technologie erin is geïmplementeerd: FDM, SLS, SLA, LOM, SGC, PolyJet, DODJet of Bindpoeder door middel van lijmen. De meest populaire is FDM-printtechnologie, die wordt gebruikt in goedkope huishoudelijke 3D-printers

3D-printen is een van de meest revolutionaire technologieën van onze tijd. 3D-printers kunnen worden gebruikt om schoenen, kleding, meubels, muziekinstrumenten, voertuigen, voedsel, huizen en zelfs levende menselijke organen en weefsels te printen.

3D-printerontwerp

Een 3D-printer met FDM-printtechnologie bestaat uit een metalen behuizing (frame), een compartiment voor het vastzetten van een spoel plastic filament, een extruder en een werktafel. 3D-printers met één extruder kunnen objecten in één kleur printen, printers met meerdere extruders kunnen objecten in meerdere kleuren printen. Hoe meer extruders een printer heeft, hoe duurder deze is. Het elektronische vul- en verwarmings- en koelsysteem zijn verborgen onder de printerbehuizing. Sommige modellen hebben LCD-schermen voor het weergeven van actuele printinformatie en aansluitingen voor het werken met USB-media.

Verbruiksartikelen voor 3D-printen

Een typische 3D-printer met FDM-printtechnologie maakt gebruik van dunne polymeerfilamenten met een diameter van 1,75 mm en 3 mm. Dergelijke draden zijn meestal gemaakt van PLA- of ABS-plastic, maar er zijn ook gecombineerde materialen met toevoeging van houtvezels, nanopoeders, biologisch afbreekbare deeltjes, fosforescerende pigmenten en andere componenten. De draden worden geleverd in spoelen met een gewicht van 0,5 kg tot 1,5 kg. Een spoel met polymeerfilament wordt in een speciaal compartiment van de 3D-printer geplaatst en het uiteinde van het filament wordt in het extrudermondstuk gevoerd.

3D-objectmodellering

Voordat u een 3D-object in 3D kunt printen, moet u er een digitale versie van maken in een 3D-modelleringsprogramma. U kunt kant-en-klare voorbeelden gebruiken die openbaar beschikbaar zijn op internet, of zelf 3D-modellen voorbereiden om af te drukken. Het voorbereide model wordt in een speciaal programma geladen voor het genereren van G-code, dat het object in dunne horizontale lagen verdeelt en een reeks opdrachten vormt die de printer kan begrijpen. Het voltooide object wordt verzonden om te worden afgedrukt.

Laag-voor-laag vorming van een object

Een 3D-printer met FDM-printtechnologie vormt fysieke objecten laag voor laag, waarbij een dunne stroom gesmolten materiaal op het werkplatform wordt geperst. De printer beweegt de extruder exact volgens het digitale model, zodat het gedrukte fysieke object volledig overeenkomt met zijn virtuele prototype. Meestal beweegt de printerextruder, waaruit zacht plastic wordt geëxtrudeerd, tijdens het werken op een vast werkplatform, maar er zijn apparaten waarin zowel de extruder als het werkplatform beweegbaar zijn. Het drukproces begint met de onderste laag, waarna de printer de volgende laag bovenop de eerste aanbrengt. Wanneer gesmolten plastic het werkgebied binnenkomt, koelt het af en hardt het zeer snel uit.

3D-printen van ondersteunende structuren en het afwerken van het object

Om te voorkomen dat het object tijdens het printen vervormt, print de 3D-printer steunstructuren (ook wel steunstructuren, steunstructuren genoemd). Dergelijke structuren worden niet altijd afgedrukt, maar alleen als er holtes of overhangende delen in de structuur van het object voorkomen. Stel je voor dat je een plastic paddenstoel op een dunne steel moet printen. De basis van het been rust op de werktafel; hier is geen ondersteuning nodig, maar voor de randen van de hoed, die in de lucht lijken te hangen, zal een dergelijke ondersteuning eenvoudigweg nodig zijn. Zodra het printen voltooid is, kunnen de steunstructuren eenvoudig met de hand worden verwijderd of worden afgesneden met een scherp mes of mes.