Display 3D Without Glasses PARALLAX BARRIER Display 3D Without Glasses

Introduction Example ภาพยนตร์ Avatar ในรูปแบบของ 3D รายการทีวีในสหรัฐอเมริกา เทคโนโลยีสามมิติ (3D Technology) เกิดมานานกว่า 50 ปีแล้ว ล่าสุดผลของความสำเร็จของภาพยนต์ Avatar ในแบบฉบับ 3D ที่ทำตัวเลขรายได้ถล่มทลาย ขณะเดียวกันทีวีอีกอย่างน้อย 2 ช่องในสหรัฐฯ กำลังเตรียมออกอากาศในรูปแบบสามมิติด้วย ซึ่งแน่นอนว่า นอกจากจอภาพยนต์ และทีวีแล้ว มือถือตลอดจนอุปกรณ์โมบายต่างๆ ก็จะสามารถรองรับคอนเท็นต์ 3D ได้เหมือนกัน แต่สิ่งหนึ่งที่เรามักจะเห็นในระบบ 3D ก็คือ อุปกรณ์เสริมที่ผู้ใช้ต้องสวมใส่ นั่นก็คือ แว่นตาสามมิติ ซึ่งแม้จะดีไซน์อย่างไร ผู้ใช้ก็ยังรู้สึกไม่สะดวกนักสำหรับการรับชม ล่าสุดนักวิจัยได้พัฒนาเลนส์แบบใหม่ที่สามารถแสดงภาพสามมิติ ได้ดีกว่าเดิม แถมยังไม่ต้องใส่แว่นตาอีกด้วยซึ่งนั่นก็คือ parallax barrier

Other 3D Technology Anaglyph Polarized 3-D Glasses

Anaglyph แว่นตาน้ำเงิน/แดง หลักการ ใช้กล้องฉายภาพ 2 ตัว ฉายภาพที่มีสีน้ำเงินกับสีแดง ซึ่งจะมีมุมมองที่ไม่เหมือนกัน แว่นตาทำหน้าทีกรองภาพแต่ละสีออกไป แว่นตาสีแดงจะกรองภาพสีแดงออกไปให้เห็นแต่ภาพสีน้ำเงิน ส่วนแว่นตาสีน้ำเงินก็จะกรองภาพส่วนที่เป็น สีแดงออกไป

Example Anaglyph Picture

Polarized 3-D Glasses หลักการ ใช้แนวการวางตัวของช่องการมองเห็นแต่ละภาพที่ฉายซ้อนกัน ภาพแว่นตาข้างซ้ายจะเห็นมองเป็นภาพที่ผ่านช่องในแนวตั้ง ส่วนตาขวาจะมองเห็นภาพที่ช่องในแนวนอน การทำให้ตาแต่ละข้างของเรามองเห็นภาพที่ไม่เหมือนกัน เมื่อสมองพยายามรวมภาพทั้งสองที่มีความแตกต่างของมุมมอง ภาพที่เห็นจึงเกิดเป็น 3 มิติขึ้นมา

http://gamerinvestments.com/video-game-stocks/wp-content/uploads/2010/03/pict_3ddisplay_01l.jpg

Parallax barrier A parallax barrier is a device to allow a liquid crystal display to show a stereoscopic image without the need for the viewer to wear 3D glasses. liquid crystal display = LCD stereoscopic image = ภาพมุมมองสามมิติ

Barrier model The barrier model is entirely defined by the following five real-valued parameters. Barrier period or line spacing in lines per foot (lpf) Angular orientation (line tilt) in degrees from vertical Duty cycle (fraction of opaque to total period) Lateral shift (left-right) along the plane of the display screen from some reference point Optical distance that the barrier is located in front of the rear display screen

Pattern scale

Pattern Shift

Image Computation Algorithm Figure 5: The barrier step function is shown.

Controller algorithm Figure 6: Controller block diagram illustrates three main functions: view distance, rapid steering, and 2-viewer control. A real-time controller sets the barrier period, duty cycle, and barrier shift at each frame update. The controller con- tains three modules, as shown in Figure 6. Each of these modules is described in turn.

View distance control

Figure 7: Spacing of channels in a static barrier system varies with view distance.

Rapid steering control

Two-viewer barrier control Figure 8: Repetition of channel lobes in space occurs at regularly spaced intervals. Although a limited number of lobes are shown here, this pattern continues outward in each direction.

Two-viewer barrier control(Cont.)

General computation for n viewers

General computation for n viewers

Direct computation of two-viewer case

Direct computation of two-viewer case

Dual-period barrier Figure 10. Changing the barrier pattern from a single period to a dual period increases efficient use of screen pixels.

Interposes communication

How it work! อุปกรณ์จะมี Parallax Barrier ที่เป็นชั้นกรองพิเศษสามารถแบ่งแต่ละส่วนของภาพให้ตาแต่ละข้างที่มองผ่าน ชั้นนี้มองเห็นภาพที่ไม่เหมือนกันได้พร้อมกัน ในภาวะทำงาน Parallax Barrier จะสร้างแถบมืดและแถบสว่าง ทำให้เกิดภาพที่เรียกว่า a Stereoscopic Image ขึ้น ซึ่งเป็นภาพคนละมุมกล้องและวางทับซ้อนกันแบบเหลื่อม ๆ เหมือนกับการดูภาพ 3 มิติโดยไม่ใส่แว่น แต่เนื่องจากแสงถูกควบคุมทำให้ภาพที่เข้าตาขวาและซ้ายได้เป็นคนละภาพ และสมองของเราจะแปลงเป็นภาพ 3 มิติ เอง และถ้า  อยู่ในภาวะปิด แถบมืดและแถบสว่างที่เกิดขึ้นจะหายไป กลายเป็นแถบสว่างอย่างเดียวทำให้ภาพที่เข้าตาทั้งสองข้างเป็นภาพเดียวกัน ทำให้เรามองเห็นเป็นภาพ 2 มิติ

How it work! (cont) ในการดูภาพ 3 มิติแบบนี้ เราต้องอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมเพราะแสงที่ออกจากจอภาพถูกบังคับให้มีทิศทาง ที่แน่นอน แสดงว่าถ้าตำแหน่งศีรษะของเราอยู่ในตำแหน่งที่ไม่เหมะสม เราจะเห็นเป็นภาพอื่น ซึ่งไม่ใช่ภาพ 3 มิติ โดยตำแหน่งที่เราควรอยู่ต้องอยู่ในบริเวณใกล้ ๆ กับ “Sweet Spot” และสามารถขยับได้อยู่ในช่วงไม่กี่เซนติเมตร โดยประมาณอยู่ที่ 6-7เซนติเมตร เป็นครึ่งหนึ่งของระยะห่างเฉลี่ยระหว่างตาข้างขวาและตาข้างซ้าย เพื่อความสะดวกต่อผู้บริโภคได้มีการติดตั้ง Indicator เพื่อเตือนเราว่าศีรษะของเราอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมหรือยัง

http://www.arip.co.th/images/news/technology/1/how-3d-work-parallax-barrier.jpg

2D VS 3D

EXAMPLE

Motorola MT810 หน้าจอ 3 มิติ มี 2 ชั้น ชั้นแรกคือ หน้าจอ Resistive แบบปกติ ชั้นที่สองติดตั้ง parallax barrier บนฝาครอบใส ๆ อีกชั้นหนึ่ง] ฝาครอบใสที่ว่านี้ยังมีเซ็นเซอร์ Capacitive ไว้สัมผัสหน้าจอได้ด้วย

NITENDO 3DS รองรับระบบทัชสกีน แสดงภาพสามมิติด้วย parallax barrier ค่าความสว่างในโหมดแสดงภาพสองมิติ (brightness) 500 cd/m2 อัตราส่วนสีดำที่ดำที่สุด และสีขาวที่ขาวที่สุดที่สามารถแสดงได้ (contrast ratio) 1000:1 สามารถสลับโหมดแสดงภาพสองมิติและสามมิติได้อย่างลื่นไหลและนุ่มนวล รองรับการแสดงภาพสามมิติของภาพวีดีโอมนุษย์และภูมิทัศน์ได้ โดยไม่ต้องใช้การถ่ายภาพแบบพิเศษอันใด

สมาชิก นายกฤดิพัฒน์ คงสุภาพศิริ 50051119 นายกฤดิพัฒน์ คงสุภาพศิริ 50051119 นางสาวฐานิตา โชติชัยชรินทร์ 50051184 นายนรวีร์ สังข์เผือก 50051291 นางสาวปาจรีย์ ปุณวัฒน์ 50051341 นางสาวภัสราภา เกิดอินทร์ 50051374 นายกฤษดา อังศุพิพัฒน์ 50053396

Reference http://www.blognone.com/node/16058 http://www.arip.co.th/images/news/game/1/nintendo-ds-3D-version-2.jpg Gizmodo http://gamerinvestments.com/video-game-stocks/wp-content/uploads/2010/03/pict_3ddisplay_01l.jpg http://www.arip.co.th/images/news/technology/1/how-3d-work-parallax-barrier.jpg http://www.arip.co.th/news.php?id=410899 www.mcs.anl.gov/uploads/cels/papers/P1438.pdf http://www.thinkdigit.com/FCKeditor/uploads/Parallax%20barrier%203D%20TV%20Sharp.jpg