Nvidia GeForce 3D Vision - Nová dimenze PC hraní
Seznam kapitol
Na možnost otestovat trojrozměrné zobrazení jsem čekal dlouho a celou dobu se opravdu těšil. Domácí zkušenost je proti různým veřejným předváděním jiná a stokrát lepší. Zařízení konečně přichází i do Evropy a bude se u nás prodávat, tedy je na recenzi správný čas. Dojem z her je neuvěřitelný a dle mého jde o největší vizuální revoluci v počítačových hrách od příchodu prvního Voodoo akcelerátoru.
Následující popis technologie jsem použil se svolením českobudějovické společnosti zabývající se problematikou Stereoskopie na profesionální bázi - Gali-3D. Celou nabídku produktů a další informace najdete zde.
Co je 3D Stereoskopie
Je mnoho věcí které se dnes lákavě označují termínem 3D. Mnohdy jde však o blud a reklamní trik. V případě 3D stereoskopie však jde skutečně o 3D projekci, respektive o stereoskopickou 3D projekci, což je jedna z technologií, která se 3D problematikou zabývá.
Pod obecným označením 3D se totiž neskrývá konkrétní technologie, termín pouze napovídá, že konkrétní problematika se řeší nikoliv v rámci dvou rozměrů (tedy s výškou a šířkou) - např. u klasických filmů, které je možné vidět v běžných kinech, ale navíc i s třetím rozměrem - s hloubkou. NVIDIA GeForce 3D Vision používá k vypočítání třetí rozměru (hloubky) hodnotu Z-bufferu v daném enginu hry a scény. Díky němu je možné některé objekty "posunout" dále od diváka a naopak.
K tomu, aby mohl divák sledovat obraz skutečně včetně hloubky se často využívá stereoskopické vizualizace (např. i kina IMAX 3D). Systém pak nepromítá pouze jeden obraz, který divák sleduje oběma očima zároveň, ale generuje dvojici oddělených obrazů. Zde je důležitá hlavně frekvence obou obrazů, první modely 3D Stereoskopických herních setů pracovaly na LCD s nízkým počtem snímků za vteřinu (30Hz) a to bylo ze zdravotního hlediska pro oči velmi nezdravé a zbytečně je to zatěžuje. Novinka GeForce 3D Vision používá pro každé oko snímkovou frekvenci 60 Hz, čímž se extrémní namáhání očí značně eliminuje.
Přitom je ovšem nutné dodržet několik zásad. Například zdrojový film musí být natočen dvojicí kamer, jejichž vzdálenost přibližně simuluje rozteč lidských očí. V našem případě počítačové hry musí grafická karta zobrazit scénu dvakrát s určitým posunem, který se dá měnit na IR emiteru (ukážeme si ho za chvilku). To znamená, že dvojice obrazů je obdobná jako kdyby se na scénu díval člověk. Dva obrazy se při projekci musejí dodat k divákovi tak, aby levý obraz vidělo pouze levé oko a pravé oko aby sledovalo zase pouze záběr z pravé kamery. Mozek následně vyhodnotí obraz správně prostorově a tedy plně trojrozměrně.
Obrázek ukazuje jak lidský mozek vnímá s pomocí očí scénu (autíčko). Ve skutečnosti člověk nezíská pouze jeden obraz, ale dva - každým okem trochu jiný. Z odchylek obou obrazů mozek získává pojem o prostoru. Tohoto principu využívá stereoskopie, která "podstrčí" divákovi do očí připravenou scénu, kterou mozek díky správně nastaveným obrazům (snímkům) může vnímat rovněž plně trojrozměrně.
Pasivní Stereoskopie
Pasivní 3D projekce je založena na brýlích, které mají v očnicích polarizační filtry. Jedna očnice má polarizační filtr orientovaný tak, že propouští pouze světlo kmitající v horizontální rovině. Druhá očnice obsahuje stejný o devadesát stupňů otočený filtr. Tedy takový, že propouští pouze světlo kmitající ve vertikální rovině. Dva obrazy se promítají na jednu projekční plochu, přičemž před každým projektorem je upevněn taktéž polarizační filtr. Nastavení filtrů na projektoru koresponduje s nastavením filtrů na brýlích.
Dvojice obrazů (pro pravé a levé oko) se následně promítá na jednu projekční plochu, která je vyrobena ze speciálního materiálu a opatřena povrchem, který zachová polarizaci dopadajícího světla. Odražené obrazy od projekční plochy se dostávají k divákovi, nicméně do každého oka pronikne (díky polarizačním filtrům v očnicích) pouze příslušný obraz. Tento systém využívá např. Oskar IMAX v Praze.
Aktivní Stereoskopie
Vyjma pasivní stereoskopické technologie, která využívá 3D pasivní (polarizační) brýle existuje i další způsob jak zajistit, aby pozorovatel obdržel do každého oka příslušný snímek. Diváci sledují obraz, který se promítá na plátno (nebo i monitor či televizor) s dvojnásobnou snímkovou frekvencí, přičemž na filmovém pásu jsou střídavě proložené obrazy pro levé a pravé oko. Elektronické brýle diváka se dálkově (většinou s pomocí IrDA paprsku, nebo kablíkem) synchronizují se zdrojem vysílání a střídavě zatmívají levé nebo pravé oko.
Výsledkem je, že každý lichý snímek vidí návštěvník kinosálu (v našem případě hráč) jedním okem a každý sudý okem druhým. Tímto systémem se sice sníží frekvence promítaných obrazů na každé oko na polovinu, nicméně každé oko pozorovatele dostává pouze správně předurčený obraz. Z dvojice oddělených snímků mozek následně skládá skutečnou trojrozměrnou scénu. Tento princip používá právě NVIDIA GeForce 3D Vision. Výhodou je, že k této projekci není potřeba žádného speciálního projekčního plátna nebo monitoru, minimálně ale s obnovovací frekvencí 120 Hz. Pokud by se vám zdál monitor malý, výše zmíněná společnost nabízí i plně kompatibilní projektor s NVIDIA GeForce 3D Vision, tedy si můžete vychutnat hraní i na velkém plátně.
Druhy brýlí
- Anaglyfické brýle (červeno-modré, červeno-zelené) – pro každým okem je jeden barevný filtr, přes červené sklo se zobrazí jen modře zobrazené objekty a přes modré sklo širší spektrum barev kromě objektů zobrazených modře.
- Různě polarizovaná skla brýlí a filtry na projektorech – každé oko dostane svůj vlastní kompletní obraz, tuto technologii využívá například kino IMAX nebo digitální kina systému RealD.
- Zatmívané (nebo také závěrkové) brýle (anglicky shutter glasses) – brýle mají skla z tekutých krystalů, jež střídavě zatmívají, synchronně s grafickou kartou počítače a každé oko dostává obraz zvlášť. To je technologie použitá u NVIDIA GeForce 3D Vision.
- Technologie INFITEC, projektory promítají základní barvy (RGB) na mírně posunutých vlnových délkách a brýle dokážou tyto dva obrazy oddělit.
- Autostereoskopické monitory vysílající různý obraz do různého směru.
- HMD zobrazovací jednotky využívající dva mikrodispleje.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
