КОМПАНИЯ
"ВИКИНГ-СОЧИ"

центр проекционных технологий

8 (988) 233-34-30

www.viking-sochi.ru / Публикации /

Виртуальная реальность на большом экране

Автор: Викинг-Сочи 29.11.2007

   На сегодняшний день не вызывает большого затруднения получение яркого и красочного изображения на большом плоском экране с хорошей цветовой насыщенностью, высокой контрастностью, с достаточно высокой четкостью. Конечно, для решения этой задачи в первую очередь используют мультимедийные проекторы. При этом с каждым годом необходимость коллективного просмотра информации непрерывно увеличивается. Не последнюю роль в этом сыграл качественный скачок, который произошел за последние два-три года в технических характеристиках и стоимости проекционной техники. Современные средства отображения информации устанавливают в конференц-залах, учебных аудиториях, залах ожидания аэропортов и железнодорожных вокзалов, кинотеатрах, ресторанах, спортивных кафе, домашних театрах и т.д.

   Особо необходимо выделить область применения, где требуется обеспечить максимальный эффект присутствия наблюдателя, т.е. заставить почувствовать наблюдателя участником событий, происходящих на экране. Для этого необходим панорамный экран, окружающий зрителя. Подобная геометрия изображения совпадает с реальным восприятием окружающего мира человеком. Для углубления этого эффекта изображение делают стереоскопическим. К системам, предъявляющим такие требования к визуализации информации, относятся прежде всего тренажерные комплексы различного вида: морские, авиационные, автомобильные, танковые и т.п. Кроме того, подобные проекционные комплексы устанавливают в диспетчерских, центрах управления, стерео кинотеатрах, комнатах виртуальной реальности. Этот список несомненно намного шире. В будущем, возможно, в каждой квартире будут устанавливаться похожие системы.

Виртуальная реальность на большом экране   Естественно, использование обычного проектора для демонстрации на вогнутый и выпуклый экран невозможно, так как в этом случае возникнут геометрические искажения картинки. Кроме того, для получения панорамного изображения одного проектора явно не достаточно. В случае цилиндрического экрана необходимо расположить такое количество проекторов, которое обеспечило бы в сумме необходимый угол обзора. Например, для получения угла обзора в 150° необходимо установить 4-5 проекторов, а для получения кругового обзора - как минимум 9 аппаратов. Для сферического экрана, когда зритель имеет возможность видеть не только происходящее непосредственно на уровне его глаз, но и все над своей головой и под ногами, требуется еще большее количество проекторов и требования к стоимости, удобству настройки и использования такого комплекса многократно возрастают. В связи с этим основные проблемы, которые приходится решать на этапе создания вышеописанного проекционного комплекса, выражаются в следующем. Во-первых, необходимо устранить геометрические искажения изображения, имеющие различный вид, в зависимости от формы экрана. Во-вторых, требуется производить стыковку фрагментов изображения от разных проекторов. Если просто совместить два фрагмента "встык", линия сопряжения будет сильно заметна. Поэтому производят наложение повторяющихся участков изображения и уменьшают яркость этих отрезков, чтобы обеспечить однородность картинки. Кроме этого, необходимо сбалансировать яркость и цвета разных проекторов, так как глаз человека легко заметит малейшие несовпадения этих параметров.

Виртуальная реальность на большом экране   Сегодня существуют различные способы решения этих задач. Одним из возможных вариантов является использование электронно-лучевого проектора (CRT), в технологии которого изначально заложена возможность геометрического искажения изображения. Но у такого подхода есть существенные недостатки. А именно: высокая стоимость электронно-лучевого проектора, малый световой поток, большие габариты и вес, сложность установки и настройки, необходимость дополнительной настройки в процессе эксплуатации. Скорее всего через несколько лет эта технология уступит место более совершенным. Речь идет, в первую очередь, об усовершенствованных проекторах, использующих более перспективные технологии LCD, DLP или D-ILA. В качестве примера можно привести аппарат, выполненный на базе проектора Davis DL X10 (технология DLP, световой поток 1000 ANSI лм, разрешение 1024х768 (XGA), вес 4,6 кг).

   Для управления проектором используется специальное программное обеспечение, которое устанавливается на обычный компьютер. С помощью этого программного продукта можно сохранять различные конфигурации геометрической коррекции для разных точек расположения наблюдателя и при необходимости быстро вводить эти данные в проектор.

   Основные отличительные особенности проектора:

  • Легкость монтажа; вес проектора составляет от 1/6 до 1/10 веса обычного электронно-лучевого проектора
  • Простота установки; необходим только один кабель для управления комплексом из нескольких проекторов
  • Полное цифровое управление
  • Нет недостатков, характерных при сведении изображения (например, разных цветов у электронно-лучевых проекторов), т.к. в проекторе используется только один чип, формирующий изображение. Нет ухудшения сведения в процессе эксплуатации
  • Удобное обслуживание проектора и перенастройка
  • Большой срок службы UHP лампы
  • Один объектив, обеспечивающий лучшее сведение и фокусировку изображения
  • Невысокая стоимость

   Существуют также внешние блоки управления проекторами. Эти блоки, как правило, требуют наличия цифрового DVI входа у проектора, чтобы исключить дополнительное аналого-цифровое преобразование на пути к модулю формирования изображения на матрице проектора. Помимо наличия DVI входа выбор проектора определяет также величина светового потока, коэффициент контрастности, разрешающая способность, наличие встроенных возможностей балансировки цвета, массогабаритные показатели, параметры объектива, стоимость, надежность работы и другие параметры. Основными характеристиками блоков управления являются количество каналов (количество проекторов, которыми можно управлять), разрешение, которое может обрабатывать данный блок, и доступные функциональные возможности, необходимые для получения панорамного изображения.

   Естественно, управление и специальными проекторами, и внешними блоками осуществляется программным обеспечением. Существуют программные продукты, позволяющие максимально автоматизировать настройку проекционного комплекса. Для этого необходимо задать геометрические размеры помещения, параметры используемого проектора, размеры и тип экрана, положение проектора и экрана, точку расположения наблюдателя.

Виртуальная реальность на большом экране   Как уже было упомянуто выше, для улучшения эффекта присутствия изображение делают стереоскопическим. Так как это очень объемная тема и требует отдельной статьи, остановимся лишь на одной новинке, появившейся на рынке и позволяющей использовать современные проекторы на базе LCD, DLP и D-ILA технологий. Речь идет о трехмерном конверторе, подключенном к одному компьютеру и двум проекторам, которые в свою очередь проецируют изображение на один и тот же экран. Отличительной особенностью такого подхода к получению трехмерного изображения по сравнению с известным решением на базе электронно-лучевых проекторов является невысокая стоимость комплекса аппаратуры, более высокое качество изображения, простота установки и настройки, небольшие габариты и вес. Приведем основные характеристики одного из доступных конверторов. Функции: управление по RS-232, поддержка до 9 конверторов с одного RS-232 порта, одиночный режим (на одном из выходов - черное поле), ручной режим управления синхронизации стерео изображения, программируемые режимы пользователя, экранное меню. В комплект поставки помимо обычных кабелей (RGB, RS-232) и блока питания, входят 10 пар поляризационных очков и одна пара поляризационных фильтров (75х75 см) с подставкой. Ориентировочная стоимость - около 10000 долларов США.

   В заключение можно отметить, что проектирование, установка, настройка проекционного комплекса с аппаратурой, о которой шла речь в статье, весьма не простая задача и должна проводится специалистами, прошедшими специальное обучение и имеющими соответствующий опыт.

Версия для печати Версия для печати

© 2004-2019, "Корпорация ИТ" ОГРН 1084202000387, С.с.=0,0625с. 223 03