Nadchodzi era trójwymiarowości w fotografii, filmach, telewizji i internecie. Celem jest już nie tylko o proste złudzenie trójwymiarowości, pseudo-3D, ale wrażenie pełnego zanurzenia w wirtualnym świecie.
Intensywne badania nad trójwymiarową fotografią...
...prowadzą specjaliści w dziedzinie technik komputerowych z Uniwersytetu Stanforda w Kalifornii. To oni stworzyli ogólnodostępny projekt internetowy Make3D. Na stronie:
http://make3d.stanford.edu/
udostępnili bezpłatną opcję przekształcania zwykłych, dwuwymiarowych zdjęć w ich trójwymiarowe kopie. Wystarczy się zalogować i przesłać fotografię, której rozmiar nie przekracza 2 MB. Trójwymiar zostanie przesłany na naszą skrzynkę e-mail.
Tutaj można obejrzeć efekt zastosowania eksperymentalnego algorytmu 3D kalifornijskich uczonych na przykładzie, wysłanej przez nas, fotografii drzewka magnolii: http://make3d.stanford.edu/images/view3D/34488. Doktorant Ashutosh Saxena, współtwórca strony Make3D, tłumaczy, jak to działa: „Nasz algorytm wykorzystuje wiele wizualnych wskazówek, które mózg człowieka w naturalny sposób wykorzystuje do szacowania głębi oglądanych scen. Kiedy spoglądamy na rozległy trawnik czy łan zboża, mamy wrażenie, że jego tekstura zmienia się w specyficzny sposób wraz z wzrastającą odległością”.
Specjaliści od trzeciego wymiaru pod kierownictwem prof. Abbasa El Gamala z Uniwersytetu Stanforda pracują też nad nową generacją cyfrowych aparatów fotograficznych, które umożliwią wykonywanie zdjęć z efektem trzeciego wymiaru.
Piksele mają w przypadku tego typu aparatu rozmiar 0,7 mikrometra, cztery razy mniejszy niż w przypadku zwykłych cyfrówek. Prototyp urządzenia korzysta też z ponad 12 tysięcy miniaturowych soczewek. W specjalnym czujniku obrazu trzy miliony pikseli zgrupowano w matryce 16x16. Każda z nich ma własną mikrosoczewkę. Ognisko jest lekko przesunięte ponad powierzchnię czujnika, dlatego każda soczewka „widzi” obraz z trochę innej perspektywy. Specjalny algorytm służy do ustalenia informacji przestrzennej.
Dlaczego nowy wynalazek specjalistów z Uniwersytetu Stanforda to rewolucja? Ponieważ w odróżnieniu do stosowanej do tej pory stereofotografii, informacja o głębokości nie jest zależna od perspektywy postrzegania. Obiektyw nowego aparatu pozwoli też na łatwe wyodrębnienie obszaru obrazu o żądanej głębokości. Będzie można zatem uzyskać zdjęcie tylko tych obiektów, które znajdowały się w odległości np. 5 metrów od fotografującego. Trójwymiarowe skanowanie było do tej pory możliwe jedynie przy użyciu drogich urządzeń laserowych albo w przypadku fotografii wykonywanych seriami.
Nowy sprzęt foto może się okazać przydatny w robotyce (przestrzenne „widzenie” robotów). To także znakomite rozwiązanie w przypadku fotografii makro (m.in. przyrodniczej), ponieważ w przypadku niezwykle małych obiektów soczewka główna może być tutaj zignorowana.
Krąg zastosowań technologii 3D stale się poszerza. Ostatnimi czasy...
...obrazowanie trójwymiarowe...
...stosuje się coraz powszechniej w diagnostyce medycznej. Kamery wideo „dostrzegające” głębię obrazu pomagają sterować bezzałogowymi, podwodnymi pojazdami badawczymi. NASA udostępniła na swojej stronie internetowej trójwymiarowe panoramy Marsa, „widziane” przez sondy Spirit i Oportunity: http://marsrover.nasa.gov/gallery/3d/. Dzięki takiej funkcji sondy mogły oceniać odległość od większych przeszkód i je omijać.
Powstaje też coraz więcej filmów w technologii 3D DVD i 3D HD. Za kilka-kilkanaście lat będziemy pewnie oglądać trójwymiarową telewizję. Zespół prof. Leventa Onurala z Bilkent University w Ankarze finalizuje...
...projekt 3DTV...
finansowany ze środków Komisji Europejskiej. Wykorzystuje on tzw. holografię optyczną czyli technikę uzyskiwania obrazów przestrzennych metodą rekonstrukcji fali świetlnej. Dzięki stereoskopowemu systemowi przesyłu obrazu oraz autostereoskopowym ekranom (pokrytym siatką cylindrycznych soczewek), odejdą do lamusa okulary 3D, które dzisiaj są konieczne do zobaczenia głębi filmowego obrazu. Nowa technologia ma wywołać wrażenie zawieszenia wyświetlanych obiektów w otaczającej nas przestrzeni. Informacje o systemie trójwymiarowej telewizji przyszłości znajdują się na stronie: http://www.3dtv-research.org.
Nowa era trójwymiarowości nie ominie też globalnej sieci www. Wirtualny świat Second Life (http://www.secondlife.com), w założeniach jego twórcy Philipa Rosedale, ma się stać zaczątkiem trójwymiarowego internetu.
Warto jednak wiedzieć, że...
technika widzenia przestrzennego jest tak stara jak...fotografia.
Pod koniec XIX w. znano już wszystkie podstawowe sposoby uzyskiwania efektu głębi obrazu (tzw. stereofotografii). Wystarczy w odpowiedni sposób oglądać specjalnie przygotowane pary zdjęć (drugie z nich wykonane aparatem stereoskopowym o dwóch obiektywach albo przez przesunięcie zwykłego aparatu w poziomie o ok. 6.5 cm). Te techniki patrzenia to m.in. krzyżogląd/crossview (wymaga wykonania zeza) i prostogląd/parallel (patrzenie poza obrazki). Fotografie stereoskopowe, przedstawiające oblężenie Paryża w 1871 roku, zaliczają się do najcenniejszych zbiorów krakowskiego Muzeum Historii Fotografii. Stereofotografię wykorzystywały także fotoplastykony, które były popularną rozrywką na początku XX w.
Później pojawiły się też inne rozwiązania w zakresie pseudo-3D, takie jak hologramy albo folie soczewkowe, naklejane na obrazki, umożliwiające uzyskanie efektu fotografii 3D, animacji albo morfingu (płynnego przejścia jednego obrazu w drugi). Wreszcie oglądanie zdjęć i filmów 3D zaczęła wspomagać technika (zastosowanie lusterek, kolorowych filtrów czy specjalnych okularów, sprzężonych z kartą graficzną komputera).
Agnieszka Labisko
Zobacz też: Początek trójwymiarowego internetu?
