Технология описания аудиовизуального

Лабораторная работа №1

ТЕХНОЛОГИЯ ОПИСАНИЯ АУДИОВИЗУАЛЬНОГО

ИЛИ ТЕХНИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ

 

 

Название средства

 

3Д МОНИТОРЫ

 

Принципы функционирования

 

Ещё недавно для получения 3Д-изображения кроме самого монитора необходимы были специальные драйвера графического чипа и особые поляризирующие очки. Принцип, на котором базировался эффекта 3Д в том, что свет, излучаемый ЖК-панелью, проходил через два поляризационных фильтра, которые позволяют левому и правому глазу, с помощью специальных поляризирующих очков, видеть изображение с разницей перспективы соответствующей реальной.

 

В итоге каждый глаз получал картинку с правильным ракурсом, создавая в конечном итоге стереоэффект типа глубины. При этом отклонение головы на небольшой угол или перемещения нарушают иллюзию 3Д, поэтому смотреть фильм несколько человек вряд ли смогут с комфортом. И хотя вертикальный угол обзора в 3Д-режиме 90°, то горизонтальный всего 10–15°. Да ещё и каждый человек должен быть с 3д очками.

 

Но прогресс идёт полным ходом, и вот что имеется на настоящий момент: новейшие 3Д мониторы работают по принципу разных сигналов отдельно для правого и левого глаза. Новые 3D мониторы состоят из микролинз, которые в состоянии контролировать излучаемые световые потоки. Стереоскопические и автостереоскопические мониторы формируют отдельные картинки для каждого глаза, принцип работы стереоскопического 3Д монитора заключается в разделении объема на две части условной вертикальной плоскостью, перпендикулярной плоскости экрана и проходящей через его центр. Слева от плоскости будет изображение для левого глаза, а справа для правого.

Эффект основан на том, что восприятие дальности или глубины пространства связано с расстоянием между глазами. Любой объект каждый глаз видит под немного другим углом. Благодаря этой небольшой разнице, мозг высчитывает расстояние до объекта и строит его трёхмерное представление, то есть наш мозг сочетает эти картинки вместе и создаёт 3Д изображение.

 

Характерные параметры

 

Характеристики монитора:

Автостереоскопческий 3D дисплей: 9 зон обзора
3D технология: лентикулярная
Оптимальная дистанция обзора: 3 метра
Восприятие 3D: широкая зона комфортного восприятия
Диагональ: 42 дюйма (107 см)
Разрешение дисплея: 1,920 x 1,080 x RGB (HD)
Соотношение сторон экрана: 16: 9
Количество цветов: 16.7 M цветов
Яркость: 460 кд/м2
Контраст: 1000:1
Время реакции: 8 мс
Входной формат: 2D-плюс-глубина в режиме просмотра 3D изображений
Видео вход:
DVI-D single link
60 Hz, 1920 x 1080 p
Контроль монитора через канал DDC/CI; нет необходимости в дополнительном RS232 кабеле
Потребляемая мощность:
В рабочем режиме: 230 Вт
В ждущем режиме: 2.5 ВТ
Размеры (мм): 1017 x 610 x 128
Активная часть экрана: 93.29 х 52.47 см
Комплектация: кабель питания и DVI кабель.
Обработка сигнала на дисплее
Интегрированный чип 2D/3D обработки сигнала
3D интерфейс данных
2D-плюс-глубина конвертируется в 9 зон обзора и интегрируется в 3D изображение
алгоритм просчета настроен для лентикулярного оптического интерфейса
3D режим
2D режим с улучшенным качеством

Видовой состав

 

Acer GD245HQ

 

 

ASUS VG236H

 

LG W2363D

 

 

 

 

Samsung SyncMaster 2233RZ

 

ViewSonic FuHzion VX2268wm

 

 

Отличительные особенности средств каждого вида

 

Acer GD245HQ

Широкоформатный (пропорции сторон изображения 16:9) монитор Acer GD245HQ – один из первых представителей 3D-мониторов, совместимых с технологией 3D Vision. Это 23,6-дюймовый монитор, предназначенный для домашнего использования в рамках игровой платформы или мультимедийного медиа-центра.

Существенной деталью является не вполне обычный дизайн Acer GD245HQ – а точнее, совмещение пластика нескольких цветов (чёрный и оранжевый) и линий, отличных от параллельно-перпендикулярной парадигмы. Это придаёт облику монитора некоторую агрессивность, что, думается, будет высоко оценено потенциальными покупателями.

Технические характеристики Acer GD245HQ соответствуют современным стандартам, применяемым к домашним мониторам для игр и мультимедия: разрешение матрицы равно 1920x1080 точек, контрастность заявлена на уровне 80000:1, время отклика – 2 миллисекунды. У монитора 3 выдеовхода: DVI, HDMI и VGA, блок питания встроенный. Конструкция Acer GD245HQ позволяет пользователю отклонять экран от центральной оси. Как и все мониторы, поддерживающие технологию 3D Vision, Acer GD245HQ способен обновлять картинку с частотой в 120 герц – что в стереорежиме превращается в стандартные 60 герц.

Сам стереорежим на Acer GD245HQ выглядит вполне зрелищно и убедительно, добавляя в тестовые игры значительную долю реалистичности. Меню монитора полностью русифицировано, так что у отечественного пользователя проблем с Acer GD245HQ не будет.

 

ASUS VG236H

Компания ASUS уважаема на компьютерном рынке. Естественно, она не могла пройти мимо тенденции и выпустила собственную модель с поддержкой технологии 3D Vision - ASUS VG236H. Это 23-хдюймовый монитор классического дизайна, предназначенный для домашнего использования. Соотношение сторон матрицы у ASUS VG236H равно 16:9, а разрешение - 1920x1080 точек. В мониторе применяется фирменная технология ускоренного обновления картинки Trace Free II, что позволяет ASUS VG236H давать 120 герц при скорости перехода GtG на уровне 2 миллисекунд. Контрастность экрана монитора заявлена в 100000:1

Важной особенностью ASUS VG236H является двухканальный DVI-вход, позволяющий монитору воспроизводить стереоскопические видеозаписи. Также монитор обладает видеовходами HDMI и YPbPr.

Тестирование показало, что ASUS VG236H не имеет проблем с изображением - как в стандартном, так и в стереорежиме.

Для большего удобства, экран монитора может вращаться вокруг оси на 150 градусов и принимать дополнительный наклон до 15 градусов.

Среди уникальных функций ASUS VG236H хочется отметить встроенную систему оптимизации цветопередачи ASUS Splendid Video Intelligence, которая наверняка пригодится пользователям этого монитора.

 

LG W2363D

Корейская корпорация LG также решила войти в партнёрскую кампанию с NVidia и выпустила свой первый монитор, совместимый с технологией 3D Vision - LG W2363D.

Это – новейший мультимедийный монитор с диагональю 23 дюйма. Разрешение матрицы LG W2363D равно 1920x1080 точек при соотношении сторон 16:9. Контрастность экрана заявлена на уровне 70000:1б отклик – 3 миллисекунды.

LG W2363D чётко позиционируется как мультимедийный игровой монитор для дома, чему свидетельствует встроенная система дополнительных режимов работы G MODE. Она включает в себя 4 пункта: ускорение времени отклика Thru Mode, оптимизация размера изображения под формат 16:9 – ARC, автоматический пересчёт освещения сцены в стереорежиме AutoBright и оптимизация и улучшение музыкального сопровождения SRS Tru-surround HD.

Дизайн LG W2363D выполнен в классическом стиле, экран может регулировать свой наклон на угол до 15 градусов. Монитор имеет DVI и два HDMI входа.

Тестовое использование показало, что LG W2363D качественную и реалистичную стереокартинку, одну из лучших среди мониторов, имеющихся на рынке. Также традиционно хорош и обычный режим изображения, который соответствует требованиям, предъявляемым к современным домашним мультимедийным мониторам.

Samsung SyncMaster 2233RZ

Если приобретение оборудования для системы 3D Vision вы планируете осуществлять постепенно, то в качестве монитора, который поначалу будет использоваться как обычный домашний монитор, можно порекомендовать купить Samsung SyncMaster 2233RZ.

Это один из лучших на рынке 3D-мониторов. Его плоское изображение полностью соответствует современным стандартам, как и характеристики: 22-хдюймовая матрица с разрешением 1680x1050 точек и пропорциями 4:3. Время отклика равно 3 миллисекундам, контрастность – 1000:1.Субъективные тесты показали, что Samsung SyncMaster 2233RZ способен выдавать качественную картинку как в стандартном, так и в стереоскопическом режиме. Впрочем, это и не удивительно: качество Samsung SyncMaster 2233RZ было по достоинству оценено профессионалами, которые объявили его официальным монитором World CyberGames 2010. Это значит, что все игровые машины Гранд-финала, который пройдет с 30 сентября по 3 октября этого года в Лос-Анджелесе, будут комплектоваться именно Samsung SyncMaster 2233RZ.

В заключении отметим, что монитор обладает классическим дизайном и имеет выдеовходы DVI (двухканальный) и Molex.

 

ViewSonic FuHzion VX2268wm

Ещё один мультимедийный (оснащённый встроенными колонками) 3D-монитор производит компания ViewSonic. Модель FuHzion VX2268wm появилась на рынке относительно недавно, но уже завоевала внимание потребителей и любителей игр.

Этот монитор также отличает качество картинки во всех используемых режимах: простом и 3D-стерео. Диагональ в 22 дюйма с разрешением 1680x1050 точек позволяет визуализировать реалистично выглядящий мир, который благодаря широкоэкранному соотношению сторон 4:3 полностью поглощает пользователя.

Технические характеристики FuHzion VX2268wm соответствуют стандартам: отклик в 2 миллисекунды и контраст на уровне 1000:1 делают картинку живой, без намёков на «перетекание» и «смаз».

 

Во время тестирования у нас не возникло к качеству изображения FuHzion VX2268wm никаких вопросов. Несколько замечаний может появиться лишь к дизайну меню. Оно, при всей широте настроек, выполнено не до конца интуитивно-понятно.

В целом, мы можем сказать, что ViewSonic FuHzion VX2268wm – это качественный монитор с поддержкой технологии 3D Vision, который в силу своего срока пребывания на рынке является одним из самых доступных к приобретению.

 

Acer GD245HQ-15000 рублей

ASUS VG236H -16000 рублей

LG W2363D - 16000 рублей

Процессе

Объемные видеосистемы повышают наглядность представления учебного материала на лекционных и лабораторных занятиях. Особенно это актуально при изучении химии, физики, экологии, геологии, биологии, медицины, информационных технологий. Более эффективно будут работать мультимедиа технологии, концепции которых успешно практикуются. Однако, чтобы 3D-технологии стали полноценным элементом учебного процесса, потребуется и коррекция учебно-методического комплекса, и адаптация 3D-программного обеспечения. Разработкам в области компьютерного зрения и трехмерной реконструкции были посвящены основные направления ежегодной Летней школы Microsoft Research, проходившей в 2011 году на базе МГУ имени М.В. Ломоносова. Развитие указанных областей естественно связано с 3D-техно-логиями. На форумах школы отмечена актуальность исследований влияния 3D-видео на органы зрения. Различными исследователями установлено, что 3D-видео напрягает органы зрения и вызывает общую усталость в большей степени, чем просмотр 2D-видеоряда. Поэтому разработчики должны обеспечить научно-обоснованными рекомендациями эксплуатацию такой техники с учетом физиологических и психологических особенностей восприятия обучающимися стереоизображения.

Во многих 3D-устройствах для разделения кодированного стереоизображения используются принципы поляризации. В системах Hyundai такого типа применяются пассивные поляризационные очки. На экран дисплея нанесена специальная пленка, преобразующая линейно-поляризованный свет в свет с круговой поляризацией с противоположным направлением для четных и нечетных строчек пикселей. На монитор выводится чересстрочная стереопара в виде горизонтальных полос, где четные строки содержат полосы правого ракурса, а нечетные – левого. Поляризационные очки показывают строчки только с соответствующей поляризацией. Наличие дополнительного устройства в виде очков снижает ценность систем для учебного процесса. В то же время 3D-дисплеи, не требующие наличия очков, уже используются на практике во многих университетах, например, 3D-дисплеи Sanyo Electric, у которых параллаксная система имеет вертикальную апертуру. При передаче данных типа multi-viewpoint с ПК на плазменную панель свет от плазменных пикселей меняется вместе с передвижением наблюдателя. Такая технология позволяет пользователю видеть трехмерные изображения с различных точек обзора. Одним из примеров дисплейной системы автосте- реоскопического типа, применяемых в университетской подготовке, является дисплей, состоящий двух последовательных ЖК-экранов, один из которых является динамическим фильтром для обеспечения управляемого параллакса. Изображение синтезируется синхронно с изменением характеристики фильтра параллакса. Первые образцы таких дисплеев демонстрировались еще в 1991 году.

Из приведенных примеров следует, что использование широко известных недорогих 3D-дисплеев требует применения специальных очков или же оптических элементов на фронтальной поверхности экрана, для того чтобы создать немного разные условия для наблюдения каждым глазом. Это приводит к значительному напряжению и утомлению глаз в процессе наблюдения. Применение в видеосистемах принципа параллаксного переходасопряжены с эффектами, связанными со стереоскопическим зрением человека [2]. К сожалению, использование стреоскопических эффектов основано на искусственном нарушении согласования аккомодации и конвергенции зрительного аппарата человека. Мозг интерпретирует появление объемности, но это сопровождается напряжением зрительной системы пользователей большей части современных сте- реоскопических дисплеев. Офтальмологическая статистика отмечает постоянный рост числа людей с аномалиями рефракции, сопровождающихся отсутствием бинокулярного и даже одновременного зрения. Для лиц со скрытым и явным косоглазием следует учитывать две основные особенности восприятия стереоизображений. Во-первых, у людей с явным косоглазием мозг не может «читать» изображение с сетчаток обоих глаз одновременно, что делает стереоскопический эффект невозможным. Во-вторых, у людей со скрытым косоглазием разобщение работы сетчатки правого и левого глаза может привести к увеличению угла косоглазия и частоты отклонения глаза.

 

Лабораторная работа №1

ТЕХНОЛОГИЯ ОПИСАНИЯ АУДИОВИЗУАЛЬНОГО