Исследовательская работа по физике «Реализация анаглифического метода в 3D изображении»

Слайд 1

Подготовила: ученица 11 Б класса Миляева Ксения Руководитель: учитель физики Тетерева Ольга Владимировна Научно – практическая конференция: « Школьники города-науке XXI века »

Слайд 2

Тема исследовательской работы: Реализация анаглифического метода в 3 D изображении

Слайд 3

Цель исследовательской работы: проследить за историей создания и этапами развития 3 D изображения. Изучить и проанализировать возможности анаглифического метода. Провести эксперимент по реализации анаглифических 3 D очков и подвести итоги экспериментальной проверки очков-анаглифов .

Слайд 4

Задачи исследовательской работы: 1. Изучить и проанализировать специальную литературу и подобрать иллюстративный материал по истории создания и этапам развития 3 D изображения. 2. Исследовать и определить возможности анаглифического метода 3 D изображения. 3. Выяснить преимущества и недостатки 3 D очков-анаглифов и подтвердить это при помощи технологии изготовления и экспериментальной проверки восприятия 3 D изображения с помощью очков-анаглифов . 4. Дать рекомендации по применению и использованию этих средств для восприятия изображения в 3 D формате.

Слайд 5

Гипотеза данного исследования: если использовать эти анаглифические средства восприятия изображения в 3 D формате, то появляется возможность без ущерба для здоровья более глубокого восприятия и получение новой пространственной информации объекта созерцания действительности. Что может заменить существующее обыкновенное двумерное изображение на плоской поверхности, на отображение информации в объемном виде, с виртуальным, воображаемым трехмерным пространством с его дальнейшим применением в будущем.

Слайд 6

Актуальность заявленной проблемы: заключается в том, что внедрение 3 D изображения вошло в нашу жизнь, однако, существует ряд проблем, связанных с технологиями и средствами восприятия 3 D изображения. В настоящее время проведено много исследований по 3 D изображению за рубежом, но следует отметить, что эта проблема в России ещё недостаточно решена на сегодняшний день.

Слайд 7

Содержание исследовательской работы: Введение. I . История развития и разновидности 3 D изображения. 1.1. Этапы развития 3 D изображения. 1.2. Возможности использования анаглифического метода. II . Исследование анаглифического метода и его реализация. 2.1. Характеристика анаглифического метода воспроизведения стереоизображения. 2.2. Технология изготовления 3 D очков-анаглифов . 2.3. Итоги и результаты экспериментальной проверки очков-анаглифов . Заключение. Список использованной литературы. Приложения.

Слайд 8

В настоящее время 3 D технологии уверенно завоевывают место в жизни современного человека. Уже в общественных местах никто не удивляется экранам с объемным изображением. Внедрение новых технологий всегда настораживало людей. Появление поездов, автомобилей, а в недавнем прошлом и сотовых телефонов вызывало бурю критических мнений. Тем не менее, эти устройства прижились, непрерывно совершенствуются и уже много лет приносят нам пользу. Уже сейчас самые передовые достижения и идеи трёхмерной графики докладываются и обсуждаются ежегодно как в России, так и за рубежом. На наш взгляд, 3 D изображение имеет большое будущее.

Слайд 9

Передавать знания и эмоции с помощью 2D технологий люди научились еще в глубокой древности — все началось с наскальной живописи. Делиться же физическими ощущениями оказалось значительно сложнее. Однако в XIX веке после изобретения сэром Дэвидом Брюстером стереографии начались подобные эксперименты в области фотографии, а затем и кинематографа. 3D-изображение пережило несколько этапов развития и условно делится на: 1 «Золотую эру» (1952 г.-1955г.), в основном, это поляризационный метод. 2 Пассивный период (1960 г.-1984г.), в основном, это анаглифический метод. 3 Возрождение 3D изображения (1986 г.- 2003 г., строительство киномаксов ). 4 «Новую эру». Новая эра 3D изображения началась в 2003 году.

Слайд 10

Помимо основных упомянутых методов существует ещё несколько способов получить трёхмерное изображение на экране: стереоскопический, автостереоскопический , метод голографического экрана, объемного монитора и затворный метод. Стереоскопический метод - формирует отдельные картины для каждого глаза, это самый древний принцип 3D изображения. Автостереоскопический метод — не требует никаких дополнительных аксессуаров, как стереоочки и шлемы виртуальной реальности. Голографический экран имитирует размещение световых волн в пространстве, как если бы они отражались от реального трехмерного объекта. Объемный монитор использует вместо пикселов так называемые вокселы , физические свойства, которых позволяют увидеть стереоизображение. Но должного распространения они не получили по различным причинам.

Слайд 11

На сегодняшний день известны разные методы, как придать объем неподвижному изображению на плоскости, или движущемуся изображению на экране. И одним из основных, по-прежнему, остается анаглифический метод, когда правые и левые изображения проецируются на одном экране при помощи двух проекторов. Один проектор при этом снабжается, красным светофильтром, другой - синим. Зрители смотрят изображение в специальных очках - анаглифах , с такими же красно-синими фильтрами, но поставленными в обратной последовательности. В результате происходит вычитание одного цвета другим, и достигается разделение изображений.

Слайд 12

Появление всяческих технических новинок происходит постоянно и разнообразит нашу жизнь. Многие технологии упрощают нашу жизнь, привносят новые ощущения. Анаглифический метод воспроизведения 3 D изображения, прежде всего, характеризуется простотой и доступностью и технологией изготовления устройств для просмотра изображения в формате 3 D . В последние годы возникло новое создание иллюзии хотя бы частичного погружения в объёмное изображение. Хотя бы на уровне стереоскопии — «картинок, вылезающих из плоскости наружу». Принцип стереоскопии эксплуатирует бинокулярное зрение человека — правый глаз человека видит картинку, несколько отличную от того, что видит левый, и наоборот, за счёт чего мы видим мир «в объёме». Для создания отчётливого стереоизображения необходимо заставить разные глаза видеть немного отличающиеся изображения.

Слайд 13

Непривычный для глаза вариант — анаглифические изображения , где в два слоя наложены друг на друга, два отличающихся обычных изображения, каждое из которых «предназначается» для левого и правого глаза. Для получения эффекта необходимо использовать специальные ( анаглифи́ческие ) очки, в которых вместо диоптрийных стекол вставлены специальные светофильтры, как правило, для левого глаза — красный светофильтр, а для правого — голубой или синий светофильтр.

Слайд 14

Изображение в 3D формате можно посмотреть с помощью специальных очков-анаглифов . Технология изготовления, которых показалась мне достаточно доступной для ее воплощения в домашних условиях. Метод изготовления простейших очков-анаглифов для домашнего просмотра анимационных фильмов и изображений на плоскости оказался действительно достаточно простым. Если внимательно изучить технологию их производства, то устроены эти специальные очки-анаглифы довольно просто. Для их изготовления обычно используются вместо простых стёкол с диоптриями синий и красный светофильтры - для правого и левого глаза соответственно. А в качестве оправы для своих очков-анаглифов , я использовала двойную простейшую картонную оправу, в которую и поместила красный и синий светофильтры, закрепив их внутри с помощью клеящего карандаша для склеивания картона, фотографий и ткани, не содержащего растворителя. Такие очки должны действовать следующим образом: каждый светофильтр отсекает «свою» часть спектра, и в глаза поступают разные изображения, формирующие стереокартинку в 3D формате.

Слайд 15

После просмотра и анализа которых, рекомендуем выполнять следующие правила по использованию анаглифических средств восприятия 3 D изображений: - если в вашей семье кто-либо страдает приступами эпилепсии, то перед использованием 3D технологий лучше проконсультироваться с врачом, т.к. мерцающее изображение 3D игр и видео может спровоцировать такой приступ; - а так же следует немедленно прекратить просмотр стереоизображений и проконсультироваться у врача, если у вас отмечается хотя бы один из следующих симптомов: нарушение зрительного восприятия, головная боль, головокружение, непроизвольное подергивание глазных или других мышц, неспособность сосредоточиться, тошнота, потеря сознания, судороги, спазмы, дезориентация в пространстве; - кроме того, просмотр 3D способен также вызвать мышечную слабость, напряжение глаз, нарушить контроль равновесия тела. Чтобы снизить вероятность нежелательных эффектов, следует делать частые перерывы при просмотре 3D. Если вы почувствовали хотя бы один симптом из перечисленных, немедленно прекратите просмотр и не возобновляйте его, пока неприятное ощущение не пройдет; - не рекомендуется смотреть 3D, если вы плохо себя чувствуете, хотите спать или выпили алкогольный напиток;

Слайд 16

- просмотр фильмов близко к экрану может повредить зрению. Оптимальная дистанция при просмотре в 3Д кинотеатре – рост зрителя, умноженный на 3. Глаза должны располагаться на уровне экрана; - просмотр 3D видео в поляризационных очках может привести к усталости и головной боли. В таких случаях следует прекратить просмотр и отдохнуть; - нельзя использовать поляризационные очки для иных целей, кроме просмотра 3D. Их применение как защитных, солнечных и т.д. может нанести существенный вред здоровью; - просмотр 3D у некоторых людей может вызвать дезориентацию в пространстве. Не располагайте телевизор вблизи лестниц, проводов, балконов и в других потенциально опасных местах.

Слайд 17

Выводы: в практической части исследования внимание было привлечено к характеристике анаглифического метода изображения и средств его реализации. С технологической точки зрения этот метод прост при создании средств его восприятия. В работе показана технология изготовления очков-анаглифов . Подводя итоги исследования можно сказать, что изготовление очков-анаглифов в домашних условиях для просмотра 3 D изображений позволяет увидеть объекты в другом пространственном поле и таким образом, ощутить необычность этого просмотра.

Слайд 18

Впечатляющие технологические достижения современного 3D изображения, далеко превосходящие все мечты XX века перевернули представления о реальности у миллионов людей - во многом, благодаря новаторству в 3D эффектах. Сегодня интерес к изображению в 3 D формате огромен. 3 D формат нашел свою нишу - им стала полнометражная анимация и хорошая фантастика. Это говорит о том, что одним из наиболее популярных методов в 3D изображении является анаглифический метод. Возможности его применения огромны и разнообразны, особенно в молодежной среде, поскольку он прост и доступен технологиями средств восприятия. С технологической точки зрения этот метод прост при создании средств его восприятия и в работе показана эта технология изготовления очков-анаглифов , изготовление которых в домашних условиях для просмотра 3 D изображений позволяет увидеть объекты в другом пространственном поле и таким образом, ощутить необычность этого просмотра.

Слайд 19

Каковы перспективы 3D изображения? Они огромны. Когда сети кинотеатров IMAX станет достаточной для покрытия нужд всех киноманов мира; когда анаглифы окончательно отойдут в прошлое; когда картинка перестанет быть набором плоских элементов, расположенных на разной «глубине» кадра; когда технологии позволят удешевить производство и демонстрацию объёмных изображений объектов – очень много «когда». Пока что мы находимся в самом начале пути 3D изображения. Лет через десять посмотрим, куда заведёт нас очередной этап развития 3 D изображения. Может, он просто сойдёт на «нет», спасовав перед техническими трудностями. В дальнейшей перспективе исследование данной проблемы может быть направлено на возможность использования 3 D изображения в исследовании возможностей трехмерного изображения в различных областях науки и жизнедеятельности человека.

Слайд 20

Результаты работы: Изучены история создания и этапы развития разновидностей 3 D изображения. Изучены и проанализированы возможности анаглифического метода. Произведен эксперимент по реализации анаглифических 3 D очков. Подведены итоги результатов экспериментальной проверки очков-анаглифов по преимуществам и недостаткам, существующим в настоящее время.

Слайд 21

Итог научно-исследовательской работы: данная исследовательская работа имеет важную практическую направленность и может быть использована при применении инновационного просмотра изображений объектов реальной действительности в 3 D формате на практике с использованием исследуемого анаглифического метода просмотра стереоизображения, а также может использоваться при подготовке докладов, рефератов и других документов.

Слайд 22

Спасибо за внимание! До свидания.