Раздел: Компьютерная документация -> Компьютеры -> Видео

Объёмное телевидение на вашем компьютере

Введение

Представьте себе, что вы на своём компьютере можете смотреть телепередачи в объёмном изображении. И в то время, пока ваши друзья и знакомые смотрят обычное плоское, двумерное телевидение, вы наслаждаетесь динамической стерео картинкой. Кажется, что такая возможность если и существует, то где-то в далёкой перспективе, когда у нас будет запущено стерео-вещание, но это не так. Благодаря усилиям компании Beholder, уже сегодня любой желающий смотреть обычные телепередачи в режиме стереовидения может воспользоваться персональным компьютером, на котором установлен любой ТВ-тюнер Beholder, чтобы из скучного плоского телевидения получить объёмное. Это стало возможным благодаря новому программному модулю, разработанному специалистами Beholder-a, способному конвертировать двумерную картинку в объёмную. Как и почему это работает, мы сегодня и выясним.

Немного теории стереографики

Человек видит мир двумя глазами. Так как между глазами имеется определённое расстояние, то левый глаз и правый одновременно передают в мозг две разные картинки, повёрнутые одна относительно другой на небольшой угол. Незначительная разница между двумя этими картинками позволяет мозгу делать выводы о пространственном расположении окружающих нас предметов и воспринимается нами как объём. Любая картинка на экране монитора, будь она двумерной, трёхмерной или даже стереоскопической, при просмотре её «невооружённым» взглядом всё равно остаётся плоской, так как все точки изображения расположены в одной плоскости – плоскости экрана и мозг не ощущает между ними никакой разницы. То есть, проще говоря, сам монитор мы видим объёмным, а вот изображение на нём - плоским.

Чтобы заставить наш мозг воспринимать плоское изображение как объёмное, надо чтобы, глядя на плоский рисунок, каждый глаз, тем не менее, видел своё изображение. Два таких изображения, каждое из которых предназначено для своего глаза, называются стереопарой. Примерно так можно представить общий смысл почти всех известных сегодня технологий стереовидения - просмотра стереоизображений. Способы заставить каждый глаз видеть то, что причитается только ему, бывают разные. Где-то стереопара разделяется на горизонтальные линии и передаётся на миниатюрные мониторчики, встроенные в стереоочки. Устройства, использующие отдельные экраны для каждого глаза чаще всего находят применение в Hi-End системах виртуальной реальности. Соответственно, и стоят они тысячи долларов. Более дешёвый способ - использовать один экран, а изображение с него последовательно асинхронно подавать на левый и правый глаза. Этот способ применяется во многих современных видеокартах, работающих со стереоочками. В качестве экрана выступает обычный монитор, а очки представляют собой поляроидные экраны, затеняющие по очереди левый и правый глаза (более подробно про LCS очки читайте в нашем обзоре).

Но есть и ещё более дешёвый способ. Пользователь, просматривающий стереокартинку, должен носить очки со специальными светофильтрами, один из которых пропускает только красный свет (например, левый фильтр), а другой - только синий и зелёный (правый). Сама картинка представляет собой стереопару, в которой изображение для левого глаза делается красным, а для правого – сине-зелёным. В очках каждый глаз увидит только свою картинку, т.к. сине-зелёный светофильтр правого глаза не пропустит любые оттенки красного, а красный фильтр левого – оттенки сине-зелёного изображения. Мозг складывает два этих изображения, получая одну объёмную картинку. Т.к. красное изображение для одного глаза будет дополняться сине-зелёным для другого, то результирующее изображение будет цветным. Эта технология получила название "Anaglyph" (анаглиф - от греческого anaglyphos, рельефный).

Анаглифная картинка

Анаглиф является, пожалуй, самым распространённым методом получения стерео картинки, и компания Beholder использовала именно метод красно-синих фильтров для своего программного модуля по нескольким причинам:

• Универсальность. Метод анаглиф работает на любом мониторе - LCD, CRT и на проекторах. Так что владельцы любого персонального компьютера или ноутбука с цветным экраном смогут воспользоваться новым модулем для получения стерео изображения.

• Доступность. Красно-синие очки, необходимые для просмотра объёмного изображения по методу анаглиф, сегодня несложно найти в продаже. Они поставляются в комплекте с детскими книжками со стерео картинками, с некоторыми стерео фильмами, их можно купить отдельно и даже сделать своими руками.

• Массовость. Одновременно смотреть объёмное изображение на одном экране смогут столько людей, сколько поместятся в вашем помещении. В отличие от LCS очков, требующих синхронизации с видеокартой и монитором, красно-синие не имеют обратной связи и вы можете смотреть стерео фильмы всей семьёй, либо со всеми своими друзьями одновременно.

• Практичность. Анаглифную картинку можно сохранить в качестве скриншота и рассмотреть её в деталях позже в любое удобное время. Также, анаглиф не теряет своих свойств даже при печати на принтере.

Для тестирования стерео плагина от компании Beholder, мы задались поисками красно-синих очков. Найти их оказалось проще, чем мы ожидали - в первом же книжном магазине нам попалась серия детских книжек со стероочками в комплекте.

Стоила эта книжка 73 рубля. Возможно, где-то они продаются ещё дешевле, но желания проверить это не было. Кстати, в этом альбоме про русалочку есть только одна нормальная стереокартинка, остальные даже в очках выглядят плоскими :(.

Но как же удаётся преобразовать плоское 2D изображение, транслируемую нашим телевидением, в динамическую стереопару? Рассмотрим принцип действия плагина Beholder BPP_Anaglyph.

Принцип действия BPP_Anaglyph 

Если для получения настоящего стереоэффекта требуется съёмка объекта с двух разных точек (ракурсов), то для того, чтобы получить стереоснимок на базе одного отдельно взятого кадра, требуется достаточно интеллектуальный подход к делу и виртуозное владение графическим редактором. Однако, при наличии последовательности кадров в качестве видеоряда, можно почти автоматически добиться вполне определённых результатов.

В плагине BPP_Anaglyph для достижения стереоэффекта используются два метода – смещение параллакса, что позволяет добиться общей глубины сцены при просмотре, и метод сдвига во времени, который позволяет придать объём отдельным элементам в кадре. Оба этих параметра вы можете настроить индивидуально под себя - для своих особенностей зрения.

Включение стереоэффекта может осуществляться по "горячим клавишам"

Настройкой параллакса вы устанавливаете смещение изображений для левого и правого глаза относительно друг друга. Теоретически, чем больше это значение, тем больше будет эффект присутствия. Но не стоит сразу пытаться рассмотреть картинку с максимальным сдвигом для левого и правого глаз - ваше зрение имеет свои пределы и при больших сдвигах изображения вам просто не удастся разглядеть изображение объёмным. Мозг просто откажется воспринимать образ, висящий в воздухе перед монитором в большом удалении от плоскости экрана или, наоборот, находящийся очень глубоко внутри монитора. В настройках плагина BPP_Anaglyph вы можете установить глубину сцены от -100 до +100. Вот как это будет выглядеть на экране:

Значение глубины сцены -100

Значение глубины сцены 100

Обратите внимание, при разном знаке (+/-) значения глубины сцены, вся сцена располагается или перед или за плоскостью экрана монитора. Но наиболее комфортными значениями параллакса являются числа от -15 до 15. Хотя, ещё раз повторю - настройки сдвига сугубо индивидуальны и возможно, вам больше понравится сдвиг на 30 или -45.

Кстати, большинство анаглифных очков имеют красный фильтр на левом окуляре, а сине-зелёный - на правом. Если у вас расположение фильтров стандартное, то сдвиг надо производить в сторону положительных чисел, если красный фильтр располагается справа, то вам необходимо настраивать сдвиг в области отрицательных значений.

Второй метод обеспечивает иллюзию объёма только для подвижных объектов. Например, чтобы лицо диктора на экране приобрело объём, ему достаточно повернуть голову вправо. В этом случае, изображение для одного глаза повернётся одновременно с актёром, а изображение для второго глаза на некоторое время задержится на месте.

На скриншоте заметно, как человек в белом уже опустил руку, но красная тень ещё только опускается. Большую глубину эффекта лучше всего использовать для медленно движущихся объектов. Но учтите, что чем больше глубина эффекта, а следовательно задержка, тем дольше вы будете видеть фрагмент предыдущей сцены при смене одной сцены на другую. К примеру, смотреть диалог двух персонажей или интервью, когда в кадре постоянно происходит смена планов, очень неудобно.

Точно также, чтобы какой-либо объект в сцене выглядел на первом плане, он должен перемещаться справа налево относительно окружающей его обстановки, или, в качестве альтернативы, камера сама должна перемещаться вокруг объекта, чтобы вся обстановка смещалась относительно него вправо.

Эти условности не позволяют достичь полного стереоэффекта. При просмотре видеоряда, обработанного плагином BPP_Anaglyph, стереоэффект достигается далеко не для всех кадров. Но и этого оказывается достаточно, чтобы в оставшееся время мозг, на основании полученной информации и житейского опыта, более или менее успешно «додумывал» объём сцены самостоятельно.

Помимо этого, стерео эффект зависит и от размеров окна, в котором вы просматриваете видео. И если при одних и тех же настройках изображение выглядит объёмным при просмотре на 1/8 экрана, то в полноэкранном режиме оно уже не будет настолько же эффектным. Придётся либо некоторое время дать глазам и мозгам привыкнуть, либо перенастроить глубину эффекта заново.

BPP_Anaglyph также не менее интересен и в режиме записи. Записав с помощью плагина анаглифный видеофайл, можно не спеша по кадрам рассмотреть его в любом удобном видеоредакторе и более детально изучить скрытый от посторонних глаз объём. Только желательно производить запись с максимальным качеством, чтобы компрессия не испортила работу стерео-модуля.

Личные впечатления

Я отлично понимаю, когда при рендеринге трёхмерной сцены стереоэффект достигается сдвигом положения камеры для каждого глаза. Но как можно достичь стерео эффекта на готовом видео, тем более столь низкого качества, как транслируется в России? Проверить было очень интересно. С установкой и настройкой плагина BPP_Anaglyph проблем не возникло. Для себя я выбрал значение глубины сцены равное "-8" и глубину эффекта "1". Рекомендую вам перед плагином BPP_Anaglyph установить поставляемый в комплекте модуль снижения шумов. Даже на очень хорошей картинке лишним его использование не будет, а 3D-помехи нам не нужны.

Надеваешь очки и даёшь глазам привыкнуть. На то, чтобы начать видеть нормальное стерео изображение, без ощущения, что левый глаз темнее правого, ушло секунд 25-30. За это время мозг успевает перенастроить свои функции вроде "баланса белого", "компенсации экспозиции", "диафрагмы" и другие цифровые настройки. После этого наличия очков уже не замечаешь. Но если снять их и посмотреть на светлый фон - вы увидите, что один глаз видит мир голубоватым, а другой - розовым. Причём, когда смотрите на белый фон двумя глазами, видите всё так, как должно быть. Удивительно устроены мозги человека... 

После того, как глаза привыкли, начинаешь действительно видеть объёмное изображение. И даже на статических кадрах вы отлично различаете фон и объекты на переднем плане. Лучше всего в таких очках смотреть зимние виды спорта по каналу "спорт". Биатлон выглядит просто шикарно. Общая картинка яркая и вы не замечаете никакого искажения цветовой палитры. А красивые съёмки этих состязаний дают настоящую перспективу и ощущение трёхмерности.

Очень хорошо смотреть выпуски новостей - вы видите не только ведущих, но и первых лиц государства.

Как правило, такие профессиональные съёмки снимаются на хорошее оборудование, имеют отличную яркость, контрастность и цветопередачу, что очень важно при просмотре стереоскопического видеоряда.

Удовольствие от просмотра фильма в стерео режиме очень сильно зависит от видеоряда. В анаглифах сразу видишь разницу между хорошим и плохим кино. Например, старые советские цветные кинофильмы выглядят очень хорошо.

Голливудские блокбастеры - ещё лучше. Чувствуется профессиональная работа операторов и режиссёров. А вот сериалы и различные мыльные оперы почему-то меня вовсе не впечатлили. Выглядят плоскими, что ни делай. Очень тёмные фильмы так же неудобно смотреть. Надо понимать, что светофильтры очков сильно глушат яркость, и лучше всего в них просматривать кино с нейтральной яркостью - где нет резких смен тёмных и очень ярких кадров. Иначе вам будет казаться, что перед одним из глаз установлена вспышка, перед другим - чёрная заслонка.

Различные телепередачи, ток-шоу, криминальная хроника и прочий мусор, коим изобилуют наши телеканалы, смотреть неудобно, потому что в них чуть ли ни каждые 2-3 секунды меняется сцена, иногда ракурс камеры постоянно вращается и переходы от сцены к сцене изобилуют белыми вспышками. Исключение составляют передачи про природу.

Здесь благодаря удачным съёмкам и длинным статичным сценам можно наблюдать эффектный объёмный видеоряд. Правда, операторы таких съёмок очень любят "играться" с фокусом, выделяя нужный объект среди фона и иногда их желание сфокусироваться на чём-то далёком не совпадает с определением расстояния вашим мозгом.

Видеоклипы и реклама сильно зависят от профессиональности клипмейкеров. Здесь единого мнения не сформировалось, и где-то половина западных видеоклипов смотрится отлично в стереоочках. Из десяти же русских видеоклипов выдержать и не переключить на другой канал я смог всего три (заметьте - я смотрел их без звука, а то было бы ещё хуже).

В коротком рекламном ролике сцены меняются каждую секунду и поэтому смотреть рекламу в очках утомительно. Но как мы знаем, ТВ-тюнеры Beholder умеют справляться с рекламой.

Мультики, изначально нарисованные на плоском листе бумаги или в двумерном графическом редакторе, так и остаются плоскими. В лучшем случае вы увидите разницу между фоном и рисованным персонажем, но не более того. То ли дело компьютерные мультфильмы типа "Шрек" или "Корпорация монстров", но такие шедевры очень редко транслируются по нашим общероссийским каналам.

К сожалению, за время нашего тестирования по общероссийским каналам не шло ни одной передачи "для взрослых". Поэтому ответить на столь животрепещущий и интересующий всех вопрос, как же выглядит эротика в объёме, мы можем только базируясь на опыте от видеоклипов.

То, что должно быть объёмным, таким и будет. Придать лишний объём какой-либо части тела модуль BPP_Anaglyph не может, но объёмные вещи будут именно таковыми, учитывая, что в подобных роликах камера движется не быстро и подолгу ведётся съёмка с одного положения.

К слову, с чёрно-белым изображением плагин BPP_Anaglyph так же отлично справляется, придавая ему объём.

Даже после часа просмотра телевизионных программ в стерео режиме, глаза не устают. По крайней мере, желания вынуть их и повертеть в руках, как после работы в LCS очках, не возникает. Старайтесь не использовать анаглифы в темноте - мягкое освещение позволит наиболее комфортно видеть объёмным то, что всегда было для вас плоским.

Выводы

С незапамятных времён существовал миф о том, что любую 2D изображение можно превратить в 3D, и что можно смотреть объёмным обычное двумерное видео. Мало находилось смельчаков, желающих разыскать диковинное программное обеспечение и проверить эти догадки. Специалисты компании Beholder полностью подтвердили этот миф и представили всем желающим отличную возможность в реальном времени превращать скучные 2D телепередачи в трёхмерные. Самое важное - эта возможность имеется у всех владельцев ТВ-тюнеров Beholder, и единственное, за что вам придётся заплатить - это за стерео очки. Кстати, я не удивлюсь, если в будущем Beholder будет комплектовать свои ТВ-тюнеры простыми красно-синими очками, ведь стоят они какие-то копейки.

Благодаря усилиям компании Beholder, смотреть телепередачи стало интереснее, а это - основная цель, к которой так стремятся телезрители.

Автор: LIKE OFF
Источник: www.hardwareportal.ru