Upload
lok
View
82
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Настоящее и будущее 3D Дмитрий Ватолин. Outline. Введение в 3D Форматы 3 D кино Современные 3 D мониторы Карты глубин. Outline. Введение в 3D Форматы 3 D кино Современные 3 D мониторы Карты глубин. Параллакс в стерео. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Настоящее и будущее 3DДмитрий Ватолин
2011
Outline•Введение в 3D•Форматы 3D кино•Современные 3D мониторы•Карты глубин
2011
Outline•Введение в 3D•Форматы 3D кино•Современные 3D мониторы•Карты глубин
2011
Параллакс в стереоПараллакс — расстояние между картинкамидля разных глаз на экране
положительный:объект далеко
отрицательный:объект рядом
ightillusion.com
2011
Зоны комфортного восприятия стерео• Серый: невидимая зона• Красный: опасная зона
– Большая нагрузка на глаза• Оранжевый: быстрая зона
– Объект виден толькоодному глазу — нагрузка
• Зеленый: зона отдыха глаз– Рядом с плоскостью экрана– Комфортная для восприятия
www.3dtv.fr
2011
Outline•Введение в 3D•Форматы 3D кино•Современные 3D мониторы•Карты глубин
2011
Dolby 3D• Развитие идеи анаглифного стерео,
более сложное разделениеизображений по длине волны света
• Применение интерференционныхполосно-пропускающих (спектральных) фильтров
• Получение изображения смешиваниемцветов из полос пропускания
– Left eye: Red 629nm, Green 532nm, Blue 446nm– Right eye: Red 615nm, Green 518nm, Blue 432nm
http://hdsofa.ru/Stati/Tehnologii-3D-kino-IMAX-RealD-SuperD-Dolby-3D-XpanD-MasterImage.html
2011
Затворные форматы 3D кино• Поочередное перекрывание каждого глаза• В каждый момент времени
вывод на экран только одного ракурса
• Основные форматы:– NVIDIA 3D Vision– XpanD 3D
2011
NVIDIA 3D VisionОборудование
• Мощная видеокарта• Качественный дисплей• Специализированный набор IR-синхронизатор
и активные очкиhttp://www.nvidia.com
2011http://www.nvidia.com
2011
RealD 3DВерсии формата• RealD – стандартная с максимальной
шириной экрана – 13.7 м• RealD XL (в России – SuperD) –
для больших экранов до 24 м• RealD XLS – решение проблемы
уменьшения яркости изображения,экран – до 15 м
• RealD LP – переносная версиядля конференций и выставок, экран до 5 м
2011
RealD 3DСхема работы
http://www.edcf.net/edcf_docs/real-d.pdf
2011
IMAX• Не является только
форматом 3D• Специфицирует все
элементы кинопоказа• Формат фильмов
и кинотеатров с большимразмером экранаи эффектом погружения
2011
IMAXВерсии• IMAX GT – «Большой кинотеатр»,
без 3D• IMAX GT 3D – Два «GT» проектора• IMAX SR – мультиплексовый
вариант с меньшим экраном,поддержкой 3D
• IMAX MPX – технологияоборудования существующихмультиплексов под формат IMAX
• IMAX Dome – куполообразныйэкран
http://www.ieee.ca/millennium/imax/imax_technical.html
2011
Форматы 3D киноЗаключениеDolby 3D NVIDIA 3D Vision RealD 3D IMAX
Спектральный Затворный поляризационный поляризационный
1 проектор Дисплей с высокой частотой развертки
1 проектор 2 мощных проектора
Обычный экран Экран с покрытием Большой экран
Пассивные очкиНизкая стоимость
Активные дорогостоящие очки
Пассивные очкиНизкая стоимость
Пассивные очкиНизкая стоимость
Самый дешевый вариант
Нацелен на персональное использование
Очень распространен,возможность
оснащения старых залов
Считается лучшим форматом, эффект
погружения
2011
Outline•Введение в 3D•Форматы 3D кино•Современные 3D мониторы•Карты глубин
2011
АвтостереоскопическиеЛентикулярные линзы
При взгляде с разныхуглов увеличиваютсяразные участкиизображения
Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display"
2011
Автостереоскопические • Проблема – необходимо «попасть» в правильную зону• Решение – увеличение количества видов
Neil A. Dodgson, "Multi‐view autostereoscopic 3D display"
2011
Мультивидовые дисплеи
http://trigonal.ru/article_3d_displ/3d_displ.htm
2011
МультивидовыеПроекторные системы
Wojciech et al., “3D TV: A Scalable System for Real-Time Acquisition, Transmission, and Autostereoscopic Display of Dynamic Scenes”, MERL MA 2004
2011
TransCAIPСъемка
• 64 камеры• Разрешениекамеры – 320x240
Taguchi et al. “TransCAIP: Live Transmission of Light Field from a Camera Array to an Integral Photography Display”, ACM SIGGRAPH 2008
2011
TransCAIPОтображение
• 60 видов• Разрешение экрана –256x192 пикселя
• Вертикальныйи горизонтальныйпараллакс
• Параметры параллакса настраиваемыTaguchi et al. “TransCAIP: Live Transmission of Light Field from a Camera Array to an Integral Photography
Display”, ACM SIGGRAPH 2008
2011
Волюметрические (Видео)Вращающаяся проекторная плоскость
http://www.youtube.com/
2011
Волюметрические (Видео)
Проекция на вращающуюся плоскость, находящуюся под углом 45°к проекторуи нормальному углу обзора
http://www.youtube.com/
2011
Голография (Видео)
Пример современной голографической печати высокого качества
http://www.youtube.com/
2011
Outline•Введение в 3D•Форматы 3D кино•Современные 3D мониторы•Карты глубин
2011
Карты глубинСпособы получения
Ручная разметка кадровИсходный рисунок - http://retouchpro.com
2011
Карты глубинСпособы получения
Автоматические способы с использованием depth cues(метод Depth from defocus)
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
2011
Карты глубинСпособы получения
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Автоматические способы с использованием depth cues(метод Depth from geometry)
2011
Билатеральная фильтрация глубины
D(x, y) – глубина точки (x, y)I(x, y) – цвет точки (x, y)Ω – область ядра сверткиσs – параметр пространственного усреднения
σc – параметр цветового усреднения
2011
for (each pixel in image)
{ sum = koef = 0;
for (each neighbour_pixel in kernel window)
{ cur_koef = gaus_weight(cur_pixel.pos, neighbour_pixel.pos, sigma_spatial)
* gaus_weight(cur_pixel.value, neighbour_pixel.value, sigma_color);
sum += neighbour_pixel.value * cur_koef;
koef += cur_koef;
}
new_pixel.value = sum / koef;
}
Билатеральная фильтрация глубины
2011фильтрация карты глубины на основе исходного кадра
Burazerovic et al., “Automatic depth profiling of 2d cinema- and photographic images”, ICIP 2009
Билатеральная фильтрация глубиныРезультат
2011
• Сглаживаниеглубины ровныхпо цвету областей
• Подчеркиваниеразницы на цветовыхграницах
Burazerovic et al., “Automatic depth profiling of 2d cinema- and photographic images”, ICIP 2009
Билатеральная фильтрация глубиныРезультат
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Original
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Rough Depth
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Filtered Depth
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Original
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Original
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Rough Depth
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Filtered Depth
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Original
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Original
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Rough Depth
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Filtered Depth
2011
Пространственная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Original
2011
Временная фильтрацияСхема работы
Сглаживаниеизмененияглубины во времени– Нормализация,
устранение «мерцания»
– Удаление «артефактов»
2011
Временная фильтрацияSpatio-Temporal Filtering• Пиксель определяется тремя координатами –
(x, y, t) положение в пространстве и времени• Рассматриваем окрестность по всем трем
координатам, с учетом компенсации движения
2011
Временная фильтрацияSpatio-Temporal Filtering for (each pixel in cur_frame)
{ sum = koef = 0;
for (each neighbour_pixel in kernel window)
{ for (each neighbour_frame in temporal window)
{ cur_koef = gaus_weight(cur_pixel.pos, neighbour_pixel.pos, sigma_spatial)
* gaus_weight(cur_pixel.value, neighbour_pixel.value, sigma_color)
* gaus_weight(cur_frame.count, neighbour_frame.count, sigma_temporal);
sum += neighbour_pixel.value * cur_koef;
koef += cur_koef;
}
}
new_pixel.value = sum / koef;
}
2011
Временная фильтрацияРезультаты
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
2011
Временная фильтрацияСравнение
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
2011
Временная фильтрацияСравнение
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Original
2011
Временная фильтрацияСравнение
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Spatial
2011
Временная фильтрацияСравнение
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Spatio-temporal
2011
Временная фильтрацияСравнение
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Original
2011
Дополнительная информация• Подробные лекции по теме можнонайти по адресу http://courses.graphicon.ru/main/mdc/lectures
• Подробное задание по теме можнонайти по адресуhttp://courses.graphicon.ru/main/mdc/assigns