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3D-Wiedergabe (Projektion)

3D-Wiedergabe (Projektion). Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Lehrstuhl für Kommunikationstechnik Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Kays. Kui Zhang kui.zhang@uni-dortmund.de. Allgemeine 3D-Bild Projektion Anaglyphe Projektion Polarisationsfiltertechnik Interferenzfiltertechnik

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3D-Wiedergabe (Projektion)

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Presentation Transcript

  1. 3D-Wiedergabe (Projektion) Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Lehrstuhl für Kommunikationstechnik Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Kays Kui Zhang kui.zhang@uni-dortmund.de

  2. Allgemeine • 3D-Bild Projektion • Anaglyphe Projektion • Polarisationsfiltertechnik • Interferenzfiltertechnik • Shuttertechnik • KMQ-Projektion • Literatur 3D-Wiedergabe (Projektion) Beispiel für Inhaltsverzeichnis

  3. 3D Bild Das 3D-Bild ist der Sammelbegriff für ein Bild, das bei beidäugiger Betrachtung echte Tiefenwahrnehmung und damit räumliche Wirkung vermittelt. • Ein 3D-Bild ist eine fotografische Aufnahme ermöglicht. • Ein 3D-Bild ist eine stereoskopische Wiedergabe ermöglicht. • Ein 3D-Bild besteht aus zwei stereoskopische Halbbildern , die mit einer geeigneten Technologie betrachtet werden, das jedes nur von einem Auge wahrgenommen wird. 3D-Wiedergabe (Projektion)

  4. Raumbildprojektion Raumbildprojektion bezeichnet die stereoskopische Vorführung von 3D-Fotos oder 3D-Filmen mittels Projektoren. Eine Raumbildprojektion erfordert höheren technischen Aufwand als( z.B. eine herkömmliche Diaschau mit einem Projektor und einer weißen Leinwand). • Die Bilder für linkes und rechtes Auge(Halbbilder) werden gleichzeitig projiziert. • Das Projektionssystem bestehen aus mindestens zwei Projektoren oder einem Projektor mit zwei Objektiven . • Die Unterschiede der nachfolgend beschriebenen Projektionstechniken beziehen sich im wesentlichen auf die bei jeder stereoskopischen Betrachtungsmethode nötigen Trennung von linkem und rechtem Bild. 3D-Wiedergabe (Projektion)

  5. Anaglyphe Projektion Ein Bild wurde mit einem Grünfilter vor dem Projektor projiziert, das andere mit einem Rotfilter davor. Dieses Verfahren nennt sich Anaglyphe-Projektion. • Der Zuschauer setzt nun eine Rot-Grün-Brille(links:rot;rechts:grün) auf. • Der Rot-Filter löscht das rote Filmbild aus =>wird schwarz • Der Grüne-Filter löscht das grüne Filmbild aus =>wird schwarz • Beide Augen sehen nun verschiedene Bilder, entsteht im Gehirn ein räumliches Bild 3D-Wiedergabe (Projektion)

  6. Vorteil: • sehr günstiger Kosten Nachteil: • Das anaglyphe Verfahren können aber nur schwarz/weisse Filme produzieren. • Die Zuschauer müssen -egal welches Projektionsverfahren angewendet wurde- Brillen tragen,das siehe ganz kurios aus Anaglyphe Projektion 3D-Wiedergabe (Projektion)

  7. Polarisationsfiltertechnik • Bei dieser Projektionstechnik wird die Kanaltrennung mit polarisiertem Licht erreicht. • Beide Bilder müssen bei der Projektion auf der Leinwand übereinander projiziert werden, aber jedem Auge getrennt zugeführt werden. • Man verwendet Polarisationsfilterbrille für die Bildtrennung,dadurch sieht jedes Auge nur sein Bild und entsteht im Gehirn ein räumliches Bild. • Es muss eine metallisierte Leinwand verwendet werden, damit das polarisierte Licht zurückgestrahlt wird (Eine normale weiße Leinwand würde das Licht wieder zerstreuen und die Kanaltrennung wäre aufgehoben) 3D-Wiedergabe (Projektion)

  8. Polarisationsfilterbrille: • Die Polarisationsfilterbrille besteht aus zwei Polarisationsfiltern • Polarisationsfilter sind bei den einzelnen Augen um 90 Grad gedreht . • Polarisationsfilter lassen Licht nur in einer Wellenrichtung durch,d.h nur das Licht des entsprechenden Projektors durchlassen • Bei einzelnen Projektoren bekommt jedes Objektiv einen Vorsatz mit entsprechend angeordneten Plarisationsfolien Polarisationsfiltertechnik 3D-Wiedergabe (Projektion)

  9. Vorteil: • Hohen Farbtreue der gezeigten Bilder. Nachteil: • Lichtabfall durch die verwendeten Filter und die metallische Leinwand . • Der Kopf muss während der Bildbetrachtung gerade gehalten werden,sonst ist eine Kanaltrennung nicht mehr gegeben Polarisationsfiltertechnik 3D-Wiedergabe (Projektion)

  10. INFITEC Das INFITEC (= Interferenzfiltertechnik) Verfahren ist zur stereoskopischen Wiedergabe von 3-D Daten und eine Entwicklung der DaimlerChrysler Forschung in Ulm. 3D-Wiedergabe (Projektion)

  11. Die Bilder (rechts und linkes) kommen gleichzeitig und parallel an den beiden Projektoren an. • Interferenzfilter befinden sich optische Im Lichtweg . • Interferenzfilter spalten Farben Rot, Grün und Blau in zwei Frequenztriplets (für das linke und rechte Auge) auf • Die Brillengläser decodieren das Licht wieder für das entsprechende Auge. INFITEC 3D-Wiedergabe (Projektion)

  12. 3D-Wiedergabe (Projektion)

  13. Vorteil: • sehr hohe Kanaltrennung • Kompatibilität mit jeder konventionellen Projektionswand • Die INFITEC 3-D Brille benötigt keine Spannungsversorgung • Der Kopf von Zuschauer ist beliebig neigbar Nachteil: • Die Brillen und Filter sind teuer INFITEC 3D-Wiedergabe (Projektion)

  14. Mithilfe der Shuttertechnik wird von einer 3D-Brillrsynchron zum Videoprojektor jeweils ein Auge abgedeckt, damit nur das andere Auge das entsprechende Bild sieht. • Die Shutterbrille mit zwei steuerbaren LCD-Gläsern zum Einsatz und stellt nacheinander abwechselnd das linke und rechte Halbbild dar • LCD-Gläsern werden durch Strom gesteuert und sind sich schnell ein und ausschalten zu können • Ein eingeschaltetes LCD ist schwarz und undurchsichtig • Ein ausgeschaltetes LCD ist normal transparent wie Glas Shuttertechnik 3D-Wiedergabe (Projektion)

  15. Projektor und Brille sollen exakt synchron arbeiten.(sonst entstehen sogenannte Ghost-Effekte) • Eine Projektorfrequenz wird von mindestens 100 Hz empfohlen Shuttertechnik 3D-Wiedergabe (Projektion)

  16. Vorteil: • starker 3D-Effekt • Bild bleibt klar, Farben unverfälscht • Nachteil: • Ghost-Effekte • Projektor mit mindestens 100Hz erforderlich • Die LCD-Shutterbrille benötigt Spannungsversorgung Shuttertechnik 3D-Wiedergabe (Projektion)

  17. KMQ-Projektion KMQ (Koschnitzke, Mehnert und Quick) ist eine andere Technik zum Betrachten von Raumbildern. • Man benötigt zur Projektion eines Stereobildes zwei Projektoren • Beide Halbbilder sind in einem Rähmchen angeordnet. • eine Prismenbrille wird benötigt • Prismenbrillr versetzt den Blick des rechten Auges nach oben, den des linken Auges nach unten • Der Betrachter wird dann beide Halbbilder am selben Ort wahrnimmt KMQ-Projektion 3D-Wiedergabe (Projektion)

  18. KMQ-Projektion 3D-Wiedergabe (Projektion)

  19. KMQ-Projektion KMQ-Projektion • Vorteil: • Man braucht keine Filter verwenden (kein Lichtabfall) • Eine normale weiße Leinwand kann verwendet werden • Das Bild kann fast unbeschränkte Größe haben • Nachteil: • Die Prismenbrille verzerrt das betrachtete Bild geometrisch leicht • An Stellen mit hohem Hell/Dunkel-Kontrast farbige Säume entstehen • Ein fest definierter Abstand zum Stereobild soll einhalten, Dadurch kann KMQ-Stereobild nur max. 2 - 3 Personen gleichzeitig gezeigt werden KMQ-Projektion 3D-Wiedergabe (Projektion)

  20. Literatur: • Gerhard Kuhn: Stereofotografie und Raumbildprojektion, • John.Wiley.Sons:3D.Videocommunication.Algorithms.concepts.and.real.time.systems.in.human.centred.communication. Weblinks: - Workshop zur Erstellung und Projektion von 3D-Bildern Referenz

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