Дэвид Брукс 07/05/2013

Технология 2D-3D

3D означает трехмерное, т.е. нечто, имеющее ширину, высоту и глубину (длину). Наша физическая среда трехмерна, и мы каждый день перемещаемся в трехмерном пространстве.

Люди способны воспринимать пространственные отношения между объектами, просто глядя на них, потому что у нас есть трехмерное восприятие, также известное как восприятие глубины. Когда мы смотрим вокруг, сетчатка каждого глаза формирует двухмерное изображение нашего окружения, а наш мозг обрабатывает эти два изображения в трехмерное визуальное восприятие.

Однако важно отметить, что зрение обоими глазами (стереоскопическое или бинокулярное зрение) — не единственный способ видеть в 3D. Люди, которые видят только одним глазом (монокулярное зрение), по-прежнему могут воспринимать мир в 3D и могут даже не подозревать, что они стереослепы. Им просто не хватает одного инструмента для просмотра в 3D, поэтому они полагаются на другие, не задумываясь об этом.

Вот некоторые инструменты, которые люди используют для восприятия глубины:

• Стереоскопическое зрение: два глаза дают слегка отдельные изображения; более близкие объекты кажутся более разделенными, чем далекие.
• Аккомодация. Когда вы фокусируетесь на близком или удаленном объекте, линзы в ваших глазах физически меняют форму, давая понять, насколько далеко находится объект.
• Параллакс: когда ваша голова движется из стороны в сторону, кажется, что более близкие объекты движутся быстрее, чем удаленные.
• Знакомство с размером: если вы знаете приблизительный размер объекта, вы можете приблизительно определить, насколько далеко он находится, исходя из того, насколько большим он выглядит. Аналогично, если вы знаете, что два объекта имеют одинаковый размер, но один кажется больше другого, вы будете предполагать, что больший объект находится ближе.
• Аэрофотоснимок: поскольку свет рассеивается в воздухе случайным образом, отдаленные объекты кажутся менее контрастными, чем близлежащие объекты. Удаленные объекты также кажутся менее насыщенными по цвету и имеют легкий оттенок, похожий на фон (обычно синий).

Чтобы представить трехмерный мир на плоской (3D) поверхности, такой как экран дисплея, желательно смоделировать как можно больше таких инструментов восприятия. Хотя в настоящее время нет возможности смоделировать их все одновременно, в видео используется их комбинация. Например, видеокамера автоматически фиксирует воздушную перспективу и знакомые размеры. В сценах CGI необходимо добавлять воздушную перспективу, чтобы удаленные объекты выглядели менее четко (это называется дальним туманом).

Конечно, добавление стереоскопических изображений (отдельное изображение для каждого глаза) является значительным улучшением — настолько, что большинство людей думают, что стереоскопические фильмы — это 3D, а все остальные — как 2D.

2D-кино и видео

Традиционное двухмерное видеоизображение имеет ширину и высоту, но технически не имеет глубины, т.е. все в изображении представлено на одинаковом расстоянии от зрителя. Тем не менее, зритель воспринимает изображение как трехмерное, подсознательно используя перечисленные выше методы — почти так же, как стереослепые люди воспринимают реальный мир.

3D-кино и видео

3D или 3-D (трехмерный) фильм или S3D (стереоскопический 3D) фильм — это кинофильм, усиливающий иллюзию восприятия глубины. Созданная на основе стереоскопической фотографии, обычная система кинокамеры используется для записи изображений, видимых с двух точек зрения (или сгенерированные компьютером изображения создают две перспективы в постобработке), а для обеспечения иллюзия глубины при просмотре фильма. 3D-фильмы не ограничиваются кинопрокатами; телевизионные передачи и фильмы с прямой трансляцией видео также используют аналогичные методы, особенно после появления 3D-телевидения и Blu-ray 3D.

Общие методы отображения включают в себя:

• Анаглифическая обработка (красно-голубые очки): первоначальная 3D-система, которая сейчас в значительной степени вышла из моды.
• Система поляризованного света (очки с поляризационным фильтром): самая распространенная новая система для кинотеатров.
• Система активного затвора (ЖК-очки с затвором): наиболее вероятный стандарт для первого поколения 3D-телевизоров и других дисплеев.

Преобразование 2D в 3D

В случае 2D-анимационных фильмов CGI, созданных на основе 3D-моделей, можно вернуться к моделям для создания 3D-версии.

Для всех остальных 2D-фильмов необходимо использовать другие методы. Например, для 3D-переиздания фильма 1993 года «Кошмар перед Рождеством» компания Walt Disney Pictures отсканировала каждый исходный кадр и манипулировала ими, чтобы создать версии для левого и правого глаза. Десятки фильмов переведены из 2D в 3D. Существует несколько подходов, используемых для преобразования 2D в 3D, в первую очередь методы, основанные на глубине.