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三維電視是可以讓觀眾欣賞三維影視的最新電視,它可以讓人獲得與直播現場幾乎完全一樣的逼真視覺感受。

三維電視利用一個由64個攝像機所組成的陣列來捕捉實況畫面

三維電視,是可以讓觀眾從任何角度欣賞三維圖像的電視機,它還可以讓你觸摸,嗅到屏幕上的東西。三維電視由日本東京大學和日立公司開發,電視觀眾不僅可以獲得與直播現場幾乎完全一樣的逼真視覺感受,還能對電視節目進行直接的互動控制。

1 三維電視 -簡介

三維電視可以獲得與直播現場幾乎完全一樣的逼真視覺感受

這套三維電視系統被命名為「TransCAIP」。該項目主要負責人、日本東京大學雄一田口博士介紹說,「本系統的最大優點就是可以向用戶提供視頻參數互動控制功能。互動控制本質上就是根據適當條件再造動態三維情景,這些條件包括原場景的內容、觀眾的選擇以及顯示規格等。」TransCAIP系統利用一個由64個攝像機所組成的陣列來捕捉實況畫面。所有攝像機都通過乙太網網線連接到一台計算機上,計算機將攝像機所捕獲的鏡頭轉換成可顯示的圖像。每台攝像機都包含一個嵌入式HTTP伺服器,該伺服器負責將JPEG圖片序列傳送到計算機中。計算機然後將64路獨立輸入的圖像轉換成一幅幅完整的集成攝影圖片。利用基於圖像的翻譯技術,計算機可以實時對圖片進行轉換並重組象素。整個過程被稱為光場轉換,全部在計算機上實時完成。

與其他所有的自動立體顯示器一樣,TransCAIP三維電視系統並不需要觀眾戴上特別的眼鏡。相反,這種顯示器可以再造不同視覺的圖像,觀眾每隻眼睛可以看到不同的圖像。轉移一個視角,又可以看到另一幅景象,這就是所謂的視差現象。雖然早在一百多年前,自動立體顯示器的基本原理就已經開始有人研究,但直到最近隨著科技的發展,實物顯示器的製造才成為一種可能。研究人員解釋說,這套三維電視系統所面臨的主要技術挑戰就是如何將輸入圖像快速、平滑地轉換成集成攝影格式。光場轉換方法為實時轉換提供了可能性。

集成攝影顯示器的工作原理就是集成每一個攝像頭所捕獲的小圖像,然後將其轉換成一幅完整的三維圖像。這種顯示器的優點就是它既可以提供縱視差,也可以提供橫視差。其他的三維電視顯示器一般要麼只能提供縱視差,要麼只能提供橫視差。這種特殊的功能主要通過光場轉換方法來獲得,它可以讓觀眾根據各自的不同喜好控制視頻參數。只需要通過一套軟體,觀眾就可以控制顯示深度、可以選擇更小的視角來聚焦某一特定場景。此外,光場轉換技術並不要求圖像捕捉系統必須擁有大型或遠焦鏡頭。一些現有的圖像捕捉系統即可完成任務。

日本的科學家目前還在研發一種與三維電視相配套的「虛擬現實」電視機,並計劃在2020年以前將這種未來主義的電視機實現商業化生產。「虛擬現實」電視機可以讓觀眾從任何角度欣賞三維圖像,另外,它還可以讓你觸摸 ,嗅到屏幕上的東西。日本內務與通訊部的項目研發主管竹內說:「你能夠想像用這種電視觀看日本和巴西世界盃足球賽的那種身臨其境的感覺嗎?」竹內表示,世界各地的公司,大學以及研究機構都在進行研究適合電視播放的三維圖像技術,觸摸以及氣味裝置技術。這種三維電視將具有相當廣泛的用途。,它可以進行家庭購物,比如,在訂購之前,觀眾可以感受一隻手提包。醫生可以利用這種電視觀看,甚至執行一個病人的三維圖像心臟手術。據了解,包括東芝和索尼在內的多家日本大公司都在參與這種新型電視的研究。

美國的電影院此前已經推出了職業美式橄欖球聯盟比賽的三維直播服務,日本有線電視台現在每天四次播出三維節目。曾製作過《超人特攻隊》和《玩具總動員》等賣座動畫片的動畫製作公司皮克斯宣布,該公司未來所有的電影都將採用三維立體技術製作。該公司負責說,「在三維畫面顯示的羅馬式圓形競技場中,矯健的角鬥士正在閃轉騰挪,將手中的短刀砍向獨角怪獸。這可不是什麼普通的卡通動畫片,而是立體感十足的三維影像。這些激烈廝殺的角斗者近在我的眼前,逼真到讓人忍不住想伸手去抓住他們。最妙的是,我不用戴那種笨拙的紅藍雙色紙板眼鏡,只需肉眼就能欣賞這些三維畫面。」

2 三維電視 -特點

三維電視三維電視

一台電視能看多種節目

普通電視機的解析度為500線,高清晰度電視一般可以達到1050線;而這種三維高清電視(HD3D)已經做到了1280線,而且在繼續增加。這意味著它不僅比現有電視機更清晰,而且多了一個更逼真的第三維度。

深光公司計劃在拉斯維加斯消費電子展會上,亮相這種還可以讓不同觀眾在同一個屏幕上同時看到不同的節目最新顯示技術。

3D技術:電視業界的聖杯

人類眼中看到的世界是三維的,但在大部分時間,我們只能用兩維的方式來描繪它。直到近幾年,還沒有人能找到比戴那種傻裡傻氣的眼鏡更高明的解決辦法。

即使當「火星漫遊者」號從紅色星球上發回全息圖像時,NASA的研究人員仍然要戴上和1950年代立體電影觀眾用的一模一樣的眼鏡才能看個明白。

不過在實業界,情況一直在悄悄發生變化,從醫藥研發到汽車設計,都在利用著立體影像技術。只是在文化上這還是樣新玩意兒,最多也就在主題公園放放那些「體驗短片」,眼鏡或頭盔照例是少不了的。

10個角度,每秒300幀

第一個取得突破的是劍橋大學教授亞德里安·特拉維斯(AdrianTravis)。

1986年秋季,還在念光學專業研究生的他提出了一種叫「時分復用」(TimeMultiplexing)的技術:通過鏡頭和快門,你可以從一個角度捕捉到一張圖像;假如從10個角度,每個每秒鐘都拍下30幅畫面,那麼無論觀看者站在什麼位置,他的兩隻眼睛都能看到不同的活動影像,自然的(不需藉助眼鏡的)三維圖像於是便形成了。

速度是關鍵。電影每秒鐘閃過24幀靜止畫面,就能在人腦中形成移動的映像;電視視頻需要達到30幀/秒,而時分復用需要300幀,以前沒有任何裝置可以做到這一點。

將世界變成地球村

深光公司已經表示,第一款採用自然3D技術的電腦顯示器可望今夏面市,價格約5000美元;HD3D電視機可能要等明年,售價約1萬美元。對家庭影院發燒友來說,這個價格不算太離譜,量產後還會再降。當然,這些在很大程度取決於是否有廠家願買他們的技術(它們自己也在研發)。

研究者們也打算讓二維的老節目也能變成三維圖像,例如夏普的3D筆記本裝有一種能將普通DVD放映成3D影像的軟體;將來HD3D電視機可能會帶一個轉換盒。

梅普斯想得很遠:「三維的《侏羅紀公園》那太震撼了!三維的武打片真是棒極了!三維的三級片?哦,我的上帝 ……」他還預言:3D顯示與高速互聯網結合,終極應用將是網路化的虛擬環境;「屆時我就可以在加州的家中和印尼朋友一起分享體會……世界將變成真正的地球村。」

3 三維電視 -參考資料

[1] 人民網 http://scitech.people.com.cn/GB/9005926.html
[2] 北方網 http://tech.enorth.com.cn/system/2009/03/23/003936142.shtml
[3] 新浪網 http://news.sina.com.cn/s/2005-07-26/17047330068.shtml

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