Yigiruvchi oyna tizimi - Spinning mirror system - Wikipedia

1-rasm: Yigiruvchi oyna tizimining diagrammasi va tasviri. Diagrammada nuri aks ettiruvchi oyna tizimi va sinxronlashtirilgan dvigatel ko'rsatilgan yuqori tezlikdagi video proektor.

Yigiruvchi oyna tizimlari interaktiv yaratish uchun ishlatiladi 3D grafika va autostereoskopik bir vaqtning o'zida bir nechta tomoshabinlarga ko'rinadigan ingl., chunki har bir tomoshabin ko'rish burchagiga qarab har xil ko'rinishni qabul qilishi mumkin.

Ushbu nometall aylanayotganligi sababli ular nurni projektordan istalgan tashqi nuqtaga aks ettirishi mumkin. Shuning uchun bunday tizimlar ko'p yo'nalishli proektsiyalarni yaratishi mumkin. Yorug'lik to'g'ridan-to'g'ri proektordan tomoshabinlarga aks ettirilganligi sababli va belgilangan tekislikka proyeksiyalanmaganligi sababli, aylanadigan oyna tizimlari to'g'ri talqinni yaratadi yorug'lik maydoni tizimga nisbatan tomoshabinning pozitsiyasidan qat'i nazar.

Bunday tizimlar a ga bog'langanligi sababli yuqori tezlikdagi video proektor, tizimning noyob burchaklarning maksimal o'lchamlari projektorning maksimal freymerasi bilan cheklangan.

Shunga o'xshash tizim 1981 yilda tijorat sifatida chiqarilgan Entex Adventure Vision o'yin konsoli. Biroq, konsol 3 o'lchamli vizualizatsiyani maqsad qilmagan, aksincha aylanuvchi oynadan foydalanib, bir qator LEDlardan 2 o'lchovli rasmni aks ettirgan.

Motivatsiya

Oldingi volumetrik tizimlar tasvirlarni diffuz aylanish tekisligida proektsiyalashgan, shu sababli yorug'lik har tomonga tarqalib ketgan. Afsuski, ushbu displeylar kabi bog'liq effektlarni qayta yaratib bo'lmadi okklyuziya. Bu xuddi shunday noto'g'ri voqealarni hal qilishga qodir bo'lgan tizimni yaratish zaruratini tug'dirdi, ammo o'z navbatida, bu oson amalga oshirildi va uning tizimlarga o'rnatilishi sodda edi. Shunday qilib, a bilan qoplangan gyratory nometall tizimini yarating golografik diffuzor anizotrop.

Shakl 2: anizotropik aks ettirish oyna tizimining xususiyatlari. Chapda: Lazer nurlari va videodektorning ingichka vertikal chizig'i fotosuratlari golografik diffuzor va tomoshabinga qarab aks ettiring. Har bir rasmda ko'rsatilgan gorizontal kenglik to'rt daraja. Pastki rasm idealni ko'rsatadi bilinear interpolatsiya radiusi displeyning ketma-ket ko'rinishini 1.25 ° burchak bilan ajratish bilan mos keladigan shlyapa funktsiyasining tarqalishi. To'g'ri: Chapdagi rasmlarning gorizontal intensivligi profillarining grafikalari. Nuqta qizil - lazer, qattiq ko'k - projektor, qora chiziq esa interpolatsiyalashuv funktsiyasidir.

Ishlayapti

Oynali sirt har birini aks ettiradi projektor piksel tor doiradagi nuqtai nazarga. The golografik diffuzor ushbu mintaqaning kengligi va balandligi ustidan nazoratni ta'minlaydi. Diffuzerning xarakteristikalari shuki, x va y orasidagi nisbiy diffuziya taxminan 1: 200 ga teng.

Gorizontal ravishda sirt keskin ko'zoynakli qarashlar orasidagi 1,25 daraja farqni saqlash. Vertikal ravishda, oyna keng tarqaladi, shuning uchun tasavvur qilingan tasvirni har qanday balandlikdan ko'rish mumkin.

Spekulyar lobning gorizontal profili a ga yaqinlashadi bilinear interpolatsiya qo'shni nuqtai nazarlar o'rtasida; oynaning harakati qo'shimcha xiralashuvni qo'shadi, bu esa hisobiga yarim rangli tasvirlarning ko'payishini yaxshilaydi burchak o'lchamlari.

Montaj

The anizotropik golografik diffuzor va oynani yig'ish a ga o'rnatiladi uglerod tolasi paneli va alyuminiyga biriktirilgan volan 45 ° da. Volan proektor tomonidan namoyish etilgan rasmlarga nisbatan sinxron ravishda aylanadi.

3-rasm: (a) Fiducial markerlar proyeksiya matritsasini aniqlash uchun ishlatiladi P. (b) Proyektor 0 ° va 180 ° da ko'zgu bilan ko'rgan to'rtta tashqi oynadagi fidusiallar

Tizimda sinxronizatsiya

Chunki chiqish kvadrat tezligi kompyuter grafik kartasi nisbatan doimiy va uni tezda sozlash mumkin emas, kompyuterning video chiqish tezligi tizimni sinxronlashtirish uchun asosiy signal sifatida ishlatiladi. Proyektorning FPGA-si joriy kvadrat tezligini kodlovchi signallarni ham yaratadi. Ushbu boshqaruv signallari to'g'ridan-to'g'ri Animatics SM3420D "Smart Motor" ga mos keladi, u proshivka va harakatni boshqarish parametrlarini o'z ichiga oladi, natijada vosita tezligi projektor signallari bilan hamohang bo'lishini ta'minlaydigan barqaror, tezlikka asoslangan boshqaruv aylanishi hosil bo'ladi.

Ekranda grafiklarning proektsiyasi

4-rasm: (a) Vertikal ravishda tarqalgan diffuzning kesishishi yorug'lik nurlari V nuqtai nazardan dumaloq joy bilan. (b) Oynadan chiqib ketayotgan nurlar yuqoridan ko'rinadi ajralib chiqish projektor aks ettirilgan tugun nuqtasi bir nechta nuqtai nazarlarga. Q tepasiga to'g'ri keladigan nuqtai nazar, VQ nurini o'z ichiga olgan vertikal tekislikni V ko'rish doirasi bilan kesishganda topiladi. (c) Yorug'lik maydonini oldindan qayta ishlashda V0 kesishish nuqtasi eng yaqin gorizontal ko'rinishni aniqlaydi namuna.

Ushbu bo'limda biz sahnani qanday qilib ko'rsatishni tasvirlaymiz 3D displey ikkitasidan foydalanib, to'g'ri nuqtai nazar bilan skanerlash yoki nurni kuzatish. Biz aylanadigan oynaning kelib chiqishi markazida va uning o'zi deb o'ylaymiz aylanish o'qi vertikal y o'qi, bilan videoproektor yuqori rasmdagi kabi oynaning yuqorisidagi P tugun nuqtasida. To'g'ri istiqbolga erishish kerak bo'lgan nuqtai nazar h balandlikda va y o'qidan d masofada bo'ladi deb taxmin qilamiz.

Tomonidan rotatsion tizimimizning simmetriyasi, h va d bilan belgilangan V doiradagi har qanday ko'rish holati uchun istiqbolli va to'g'ri tasvirni yaratishimiz mumkin. durbinli displeyga qaragan tomoshabin uchun tasvirlar h va d dan beri ikkala ko'z uchun ham o'xshash bo'ladi. V doiradagi ma'lum bir nuqtai nazarni V 'deb belgilaymiz. Amalda, V nuqtai nazariga to'g'ri keladigan nuqtai nazarlar to'plami doimiy tekislik doirasi bo'lmasligi kerak va turli masofalar va balandliklarda tomoshabinlarning turli xil pozitsiyalaridan o'tishi mumkin.

Ikki marta aylanadigan oyna tizimi

5-rasm: a) siyoh filtrlari va diffuzorlar ostidagi to'q sariq ranglardan foydalangan holda rangdagi tasvirlarni ko'rsatish uchun ikkita nometall. b) Ushbu tizim tomonidan olingan rasmlarning rangli fotosurati.

Buning oldidan biz ikki tomonlama chodir shaklidagi diffuzli oynadan foydalangan holda ikki kanalli dala ketma-ket rang tizimini amalga oshirdik. Chodirning har bir tomoni uchun biz golografik diffuz plyonka va birinchi sirt oynasi orasiga rang filtrini joylashtiramiz, bu esa birinchi yuzadagi ko'zgularni ko'zga tashlamaydi. Biz bir tomoni uchun moviy filtr, ikkinchisi uchun to'q sariq rangli filtr tanladik ko'rinadigan spektr taxminan teng va qisqa to'lqin uzunliklari.

Biz RGB ranglarini to'q sariq va siyoh ranglariga to'g'ri keladigan chiziqli RGB vektorini tekislikka proektsiyalash orqali to'q sariq-siyan rangga o'tkazamiz.

Rangni ko'rsatish uchun biz 5-bo'limdagi kabi chodir oynasining har bir tekisligini mustaqil ravishda kalibrlaymiz. Keyin har bir pastki ramka uchun 3D sahnani ikki marta, to'q sariq tomoni uchun bir marta va moviy tomoni uchun beramiz va kalibrlash jarayoni ta'minlanadi har bir tomon ko'rsatilgan tegishli qarashlar to'plamiga qarab. Tomoshabin uchun effekt shunga o'xshash Kinemakolor, 2 rangli kinoteatr tizimi va filtrlarni tanlash ko'plab sahnalarda foydali ranglarni ko'paytirishga imkon beradi.

Ilovalar

  • Maeda tizimi [Maeda, 2003]: u gyratory monitorining tizimiga asoslangan LCD. Ushbu monitorning og'irligi yangilanish tezligini cheklaydi, sekundiga atigi beshta aylanishga imkon beradi va faqat beshta mustaqil nuqtai nazarga ega bo'ladi.
  • Tizim transporti [Otsuka, 2006]: u prognoz qilinayotgan videoning chet qismida 24 ta rasmni amalga oshiradi va bu tasvirlarni a da aks ettiradi ekran anizotrop nometallning turli xil yuzlari tomonidan yaratilgan aylana yordamida tez aylanish.
  • 3D videokonferentsiya [Kaliforniya, 2009]: Bu tasvirlarni aks ettiradigan va uning 360 darajasi haqida turli xil qarashlarni yaratadiganlar uchun ikkita nometalldan iborat tuzilishga asoslangan.

Maqolalar va kitoblar

  • TRAVIS, A. R. L. 1997. Uch o'lchovli video tasvirlarning namoyishi.
  • ENDO, T., KAJIKI, Y., HONDA, T., VA SATO, M. 2000. Silindrsimon 3D video displey har tomondan kuzatiladi.
  • DODGSON, N. A. 2005. Autostereoskopik 3D displeylar.
  • MCDOWALL, I., VA BOLAS, M. 2005. Raqamli mikromirrorli displeylarni namoyish qilish, sezish va boshqarish.
  • FAVALORA, G. E. 2005. Volumetric 3D displeylari va dastur infratuzilmasi.
  • OTSUKA, R., HOSHINO, T., AND HORRY, Y. 2006. Transpost: 360 daraja ko'rish mumkin bo'lgan 3D qattiq tasvirlarni namoyish qilish va uzatish uchun yangi yondashuv.
  • AGOCS, T., BALOGH, T., FORGACS, T., BETTIO, F., GOBBETTI, E., ZANETTI, G., AND BOUVIER, E. 2006. Katta hajmdagi interaktiv gologramma displeyi.

Tashqi havolalar

[1] Yigiruvchi oyna tizimini aks ettiruvchi video

[2] Ta'riflangan texnologiya tufayli olingan displey turi

[3] Tizimni 3D telekonferentsiyalarda ishlatish haqida maqola

[4] Yigiruvchi oyna tizimlari haqida qog'oz