BG66655B1 - Device and method for obtaining stereo images - Google Patents

Device and method for obtaining stereo images Download PDF

Info

Publication number
BG66655B1
BG66655B1 BG111345A BG11134512A BG66655B1 BG 66655 B1 BG66655 B1 BG 66655B1 BG 111345 A BG111345 A BG 111345A BG 11134512 A BG11134512 A BG 11134512A BG 66655 B1 BG66655 B1 BG 66655B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
image
screen
paper
stereo
electronic
Prior art date
Application number
BG111345A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG111345A (en
Inventor
Дмитрий ЗАДОРИН
Николаевич Задорин Дмитрий
Кирил Василев
Асенов Василев Кирил
Original Assignee
"Стелиум" Оод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Стелиум" Оод filed Critical "Стелиум" Оод
Priority to BG111345A priority Critical patent/BG66655B1/en
Publication of BG111345A publication Critical patent/BG111345A/en
Publication of BG66655B1 publication Critical patent/BG66655B1/en

Links

Abstract

The devices and methods can be applied for obtaining three-dimensional relief images on an electronic surface - an electronic display or electronic paper. According to these, a 3D relief image is obtained on an electronic display or electronic paper (1) by generation of polygon patterns that are projected onto the flat surface of the screen (1), wherein to each point of the image infinite number of different values are assigned, with different deviation from the direction of the orthogonal polygon, which is projected onto the given point by varying the angle of view and the visible picture, thus displaying the shape of the 3D object by transmitting the main direction of the light reflected from the surface of the screen or the paper (1) by stereo pixels (13), which transmit different images for the different angles to the plane of the screen or the paper (1).

Description

Област на приложениеField of application

Настоящото изобретение се отнася до устройствата и метода за получаване на стереоизображения, които са приложими за получаване на триизмерни релефни изображения върху електронна плоскост електронен екран или електронна хартия.The present invention relates to devices and a method for producing stereo images, which are applicable for obtaining three-dimensional relief images on an electronic plane, an electronic screen or electronic paper.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известни са методи и устройства за получаване на стереоизображение с помощта на стереодвойки - две различни изображения за лявото и дясното око. В 3D екраните тези методи се реализират с помощта на стереоскопичен (използващ очила) и автостереоскопичен метод. Стереоскопичните екрани позволяват да се получи качествено псевдостереоизображение - изображението остава неизменно при различните ъгли на гледане. Стереоскопичните екрани не зависят от броя и положението на наблюдателите, тъй като разделянето на лявото и дясното изображение се осъществява с помощта на очила. Това опростява и подпомага техническата реализация на стереоефекта, но не позволява непосредствено визуално възприемане без използването на очила. За отстраняване на този недостатък се използват автостереоскопични екрани.Methods and devices for obtaining a stereo image with the help of stereo pairs are known - two different images for the left and right eye. In 3D screens, these methods are realized using a stereoscopic (using glasses) and autostereoscopic method. Stereoscopic screens allow you to get a quality pseudo-stereo image - the image remains the same at different viewing angles. Stereoscopic screens do not depend on the number and position of observers, as the separation of the left and right images is done with the help of glasses. This simplifies and supports the technical realization of the stereo effect, but does not allow immediate visual perception without the use of glasses. Autostereoscopic screens are used to eliminate this shortcoming.

Всички известни методи за получаване на автостереоскопични изображения (дисплей, основан на паралакс-бариера, растеров дисплей, последователно временен дисплей) зависят от положението на наблюдателя и разположението на неговото ляво и дясно око.All known methods for obtaining autostereoscopic images (display based on parallax barrier, raster display, sequential temporary display) depend on the position of the observer and the location of his left and right eye.

Освен големите технически трудности, свързани с разделното транслиране на изображението към лявото и дясното око на всеки от зрителите, възниква също така и проблем със съвпадането на лявото изображение със зоната на обзора на дясното око и обратно. Това се случва при прекадено близко разположение на зрителите или при рязко изменение на тяхното местоположение. Освен това лентикулярната лещорастерова технология, използвана както в автостереоскопичните екрани, така и в стереоскопичните, създава противоречие между конвергенцията и акомодацията. Това предизвиква неприятни усещания и умора на очите при възприемане на стереоизображението. Тези методи и устройства също така не могат да предават (показват) реалния паралакс (трансформираното изображение реално се явява псевдостереоизображение).In addition to the great technical difficulties associated with the separate translation of the image to the left and right eyes of each viewer, there is also a problem with the coincidence of the left image with the field of view of the right eye and vice versa. This happens when the viewers are too close or when their location changes abruptly. In addition, lenticular lens raster technology, used in both autostereoscopic and stereoscopic screens, creates a contradiction between convergence and accommodation. This causes unpleasant sensations and eye fatigue when perceiving the stereo image. These methods and devices also cannot transmit (show) the real parallax (the transformed image is actually a pseudostereo image).

Известни са различни механизми на зрително възприемане на триизмерното пространство. Например, геомерическата перспектива (градиент на величините) и сфомато (chiaroscuro), въздушната перспектива (намаляване на резкостта и изменение на общия спектър при отдалечаване), използвани от художниците в епохата на Ренесанса. Вертикалната перспектива (височината и положението на обекта в полезрението), използвани от художниците в древните Китай и Япония. Разпределение на светлината и сенките, на което се базира европейската рисувална (художествена) школа и триизмерната илюзия на Ешер (Escher). Монокулярният паралакс (паралаксът на движението или реалният паралакс), вергентните движения на очите, акомодацията на очния кристал, разпределението на възприеманите обекти на фигури и фон, създаването на прегради (затваряне на повърхностите), относителните размери. Но най-ефективен механизъм на обемното зрение е билокулярният паралакс (стереопсис), основан на различията (диспарентността) на монокулярните изображения, възприемани от лявото и дясното око. На възприемането на дълбочината и отдалечеността с помощта на стереопсиса и акомодацията се базира принципът на работа на повечето серийно произвеждани 3D екрани. А при обемометричните екрани стереопсиса служи за предаване на формата на 3D обекта. За първи път пълноценно изображение на базата на бинокулярния паралакс е било създадено през 185 8 г. от Шарлем Д. Алмейда. Неговият метод, наречен по-късно анаглиф, е бил основан на известното разпределение на двуцветното изображение с помощта на светофилтри. В 1896 г. Бертие изобретил метод за получаване на автостереоскопични изображения (видими без използване на очила) с помощта на растерна решетка. А в 1908 г. Липман изобретил метод на оптичния растер (пентикулярен). С не големи изменения тези технологии са се запазили до наши дни. На разделението на стереодвойката с помощта на цветни светофилтри, поляризационни филтри или оптически затвори (ключалки) е основан принципът на работа на стереоско личните 3D екрани, а методът паралакс-бариера се използва в повечето автостереоскопични екрани.Various mechanisms of visual perception of three-dimensional space are known. For example, the geometric perspective (gradient of magnitudes) and sfomato (chiaroscuro), the aerial perspective (reduction of sharpness and change of the total spectrum at a distance), used by artists in the Renaissance. The vertical perspective (height and position of the object in sight) used by artists in ancient China and Japan. Distribution of light and shadows on which the European school of painting and the three-dimensional illusion of Escher is based. Monocular parallax (parallax of movement or real parallax), vergent eye movements, accommodation of the eye crystal, the distribution of perceived objects in figures and backgrounds, the creation of barriers (closing surfaces), relative dimensions. But the most effective mechanism of volumetric vision is bilocular parallax (stereopsis), based on the differences (disparity) of monocular images perceived by the left and right eyes. The principle of operation of most mass-produced 3D screens is based on the perception of depth and remoteness with the help of stereopsis and accommodation. And for volumetric screens, the stereopsis serves to convey the shape of the 3D object. For the first time a complete image based on binocular parallax was created in 1885 by Charlemagne D. Almeida. His method, later called anaglyph, was based on the known distribution of the two-color image using light filters. In 1896, Bertie invented a method for obtaining autostereoscopic images (visible without the use of glasses) using a raster grid. And in 1908 Lipman invented the method of optical raster (penticular). With little change, these technologies have survived to this day. The principle of operation of stereoscopic 3D screens is based on the division of the stereo pair with the help of color light filters, polarization filters or optical shutters (locks), and the parallax-barrier method is used in most autostereoscopic screens.

Стереоскопичните екрани, използващи червени и сини (зелени) филтри изкривяват цветовата информация и предизвикват временно нарушение на цветоусещането. Този недостатък е избегнат при екраните, използващи течно кристални затвори (ключалки). За да се избегне трептенето на изображението, времето на превключване при тях трябва да бъде достатъчно малко. В Япония такива дисплеи са използвани в системата на обемната спътникова телевизия. Но тяхното прилагане е ограничено, тъй като използваният за създаване на дълбочинен ефект и различна отдалеченост бинокулярен паралакс предизвиква нарушения в естественото възприемане и води до умора на очите. За отстраняване на дискомфорта от използването на очила са били разработени множество паралаксни системи без очила. Реализацията на метода паралакс-бариера е разкрит в US патент 5969850. Светлината от пиксели, формиращи субкадри, се предава през вертикален просвет в различни направления, по едно направление за всяка точка на обзора. При това числото на хоризонталните пиксели на 2D дисплея ограничава числото на направленията на обзора. Противоречието между акомодацията и конвергенцията също се запазва. Освен това дисплеят е много неефективен по отношение на светлината. Само малка част от светлината, излъчвана от пикселите, достига до наблюдателя.Stereoscopic screens using red and blue (green) filters distort color information and cause a temporary disturbance of color perception. This disadvantage is avoided in screens using liquid crystal shutters (locks). To avoid image flicker, their switching time should be short enough. In Japan, such displays are used in the system of volume satellite TV. However, their application is limited, as the binocular parallax used to create a deep effect and different distances causes disturbances in the natural perception and leads to eye fatigue. Numerous parallax systems without glasses have been developed to eliminate the discomfort of using glasses. An implementation of the parallax barrier method is disclosed in U.S. Patent 5,969,850. The light from pixels forming subframes is transmitted through a vertical lumens in different directions, one direction for each viewpoint. The number of horizontal pixels on the 2D display limits the number of directions of the view. The contradiction between accommodation and convergence also persists. In addition, the display is very inefficient in terms of light. Only a small part of the light emitted by the pixels reaches the observer.

Още един метод и устройство за получаване на стереоизображения, видими под различни ракурси (ъгли) на обзора са разкрити в патент WO 1998/034411. При тях няколко 2D дисплея, осветяеми чрез лазерни светодиоди, се използват за създаване на 3D изображение, а специален екран се използва за предаване на това изображение под различни ъгли на обзора. Броят на 2D дисплеите, необходими за показване на 3D изображение е съпоставимо с броя на ракурсите (ъглите) на обзора. За всеки от 2D дисплеите се използва отделна система за проектиране, което води до много висока цена.Another method and device for obtaining stereo images visible from different angles (angles) of the review are disclosed in patent WO 1998/034411. They use several 2D displays illuminated by laser LEDs to create a 3D image, and a special screen is used to transmit this image from different viewing angles. The number of 2D displays required to display a 3D image is comparable to the number of angles of view. A separate design system is used for each of the 2D displays, which leads to a very high cost.

Известен е метод за получаване на плоски фокусиращи елементи с помощта на микроогледала, разположени в една плоскост и ориентирани под различни ъгли (Patent US 6600591 В2, US 6870660 В2, US 7095548 Bl).A method is known for preparing flat focusing elements by means of micro-mirrors arranged in one plane and oriented at different angles (Patent US 6600591 B2, US 6870660 B2, US 7095548 Bl).

Такива лещи, създадени на базата на микроогледала се използват в много съвременни устройства видеопроектори, 2D и 3D телевизори и др. Микроогледалната леща представлява пример за плоско устройство, което напълно възпроизвежда фронта на светлинната вълна, отразена от аналогичен вдлъбнат огледален елемент. Също така е известен метод за получаване на 3D ефект с помощта на микроогледала, разположени в една плоскост и ориентирани под различен ъгъл на наклона ЕР 0710508/ ЕР 1700640). Методът и устройството, описани в този патент позволяват да се получат прости 3D изображения такива, като например дъга или полусфера с помощта на постоянни магнити. По този начин стереоефектът се постига без използване на стереодвойки. Лявото и дясното око на наблюдателя винаги виждат различно изображение, тъй като плоският микроогледален елемент напълно възпроизвежда отражението на светлината от аналогичен обемен елемент.Such lenses, created on the basis of micro-mirrors, are used in many modern devices, video projectors, 2D and 3D TVs, etc. The micro-mirror lens is an example of a flat device that fully reproduces the front of the light wave reflected by a similar concave mirror element. Also known is a method for obtaining a 3D effect by means of micro-mirrors arranged in one plane and oriented at different angles of inclination (EP 0710508 / EP 1700640). The method and apparatus described in this patent make it possible to obtain simple 3D images such as an arc or hemisphere using permanent magnets. In this way, the stereo effect is achieved without the use of stereo pairs. The left and right eyes of the observer always see a different image, as the flat micro-mirror element completely reproduces the reflection of light from a similar volume element.

Известни са два типа 3D екрани - екрани, предаващи реално 3D изображение (обемометрически дисплеи), които засега са на стадии на експериментални модели и екрани, предаващи псевдо 3D изображение (стереоскопични и автостереоскопични екрани), които са в серийно производство от много производители. Обемометричните дисплеи възпроизвеждат обемното изображение с помощта на воксели (volume pixeO-точки), разположени в обем, а не в една плоскост, както в обикновените 2D екрани. Пример за такива дисплеи са екраните, състоящи се от няколко течно-кристални екрани, създаващи обемно изображение за сметка на бързото преместване на съответното изображение напред-назад, или така нареченият холографски дисплей, представляващ бързо въртящ се екран, на който лазерен лъч проектира триизмерното изображение, видимо от всички страни. Такива дисплеи създават изображение, предаващо реалния паралакс и не предизвикват никакъв дискомфорт, тъй като няма противоречие между акомодацията и конвергенцията. Но техническите трудности, възникващи при разработката и високата цена не им позволяват да преминат от стадия на разработка към серийно производство. Освен това еднаквата прозрачност на близките слоеве воксели за предните слоеве, показващи както фронталната, така и обратната страна на 3D обекта, създава неприятния ефект на прозрачност на изображението. Това налага активната разработка и внедряване на псевдо-триизмерни екрани по технологии, изобретени преди около сто години. (Independently by both Jacobson and Berthier around 1896, Frederick E. Ives of the U.S. in 1903, Estenave of France in 1906). Във всички тези методи за получаване на стереоефект се прилага принципът на стереодвойката (две различни изображения за лявото и дясното око). Т.е. използва се бинокулярния механизъм на стереоскопическо възприемане, характерно за зрителната система на човека. За създаването на стереоефект по този начин е достатъчно едновременно да се транслират две изображения, съответстващи на различни ракурси на обзора, имащи различна поляризация, различни спектрални характеристики, или някакво друго различие, позволяващо да се разделят дясното и лявото изображение с помощта на очите. Простотата на този метод дава възможност да се получи качествено псевдо-стерео изображение, без сериозно влошаване на контраста.There are two types of 3D screens - screens that transmit real 3D images (volumetric displays), which are currently in the stages of experimental models and screens that transmit pseudo 3D images (stereoscopic and autostereoscopic screens), which are mass-produced by many manufacturers. Volumetric displays reproduce the volumetric image using voxels (volume pixeO-dots), located in a volume, not in a single plane, as in ordinary 2D screens. Examples of such displays are screens consisting of several liquid crystal screens creating a three-dimensional image at the expense of rapidly moving the corresponding image back and forth, or the so-called holographic display, which is a rapidly rotating screen on which a laser beam projects a three-dimensional image. , visible from all sides. Such displays create an image that transmits real parallax and do not cause any discomfort, as there is no contradiction between accommodation and convergence. But the technical difficulties arising during development and the high cost do not allow them to move from the development stage to serial production. In addition, the same transparency of the near voxel layers for the front layers, showing both the front and back of the 3D object, creates the unpleasant effect of image transparency. This requires the active development and implementation of pseudo-three-dimensional screens using technologies invented about a hundred years ago. (Independently by both Jacobson and Berthier around 1896, Frederick E. Ives of the U.S. in 1903, Estenave of France in 1906). In all these methods of obtaining a stereo effect, the principle of the stereo pair is applied (two different images for the left and right eye). Ie the binocular mechanism of stereoscopic perception characteristic of the human visual system is used. To create a stereo effect in this way, it is sufficient to simultaneously translate two images corresponding to different viewing angles, having different polarization, different spectral characteristics, or some other difference, allowing to separate the right and left image with the help of the eyes. The simplicity of this method makes it possible to obtain a quality pseudo-stereo image without serious deterioration of the contrast.

Но непосредственото възприемане на такова триизмерно изображение е невъзможно. Опитите да се получи стереоефект с помощта на стереодвойка, без да се използват очила, довеждат до технически сложни и неефективни автостереоскопически системи. Вместо разделяне на изображението чрез оптически филтри (очила) в тези системи се използва точното фокусиране на стереодвойката към очите на зрителя. Тъй като очите на зрителя е невъзможно да бъдат фиксирани в едно положение и различни зрители могат да се окажат на една линия относно екрана, то неизбежно възниква проблема от наслагването на лявото изображение на зоната на обзора на дясното око и обратно. Необходимостта точно да се следи за положението на очите на зрителя прави системата изключително сложна и скъпа, а противоречието между акомодацията и конвергенцията, присъщо на екраните, използващи лентикулярна технология води до умора на очите и прави гледането (използването) на съвременните 3D екрани недостатъчно комфортно.But the immediate perception of such a three-dimensional image is impossible. Attempts to obtain a stereo effect using a stereo pair without the use of glasses lead to technically complex and inefficient autostereoscopic systems. Instead of splitting the image using optical filters (glasses), these systems use the exact focusing of the stereo pair to the viewer's eyes. Since it is impossible for the viewer's eyes to be fixed in one position and different viewers may be in line with the screen, the problem of overlapping the left image in the field of view of the right eye and vice versa inevitably arises. The need to accurately monitor the position of the viewer's eyes makes the system extremely complex and expensive, and the contradiction between accommodation and convergence inherent in screens using lenticular technology leads to eye fatigue and makes watching (using) modern 3D screens insufficiently comfortable.

При методите, използващи бинокулярния паралакс за предаване формата на 3D обектите са избегнати недостатъците, съществуващи при системите, създаващи 3D ефект с помощта на предаване на дълбочина и разстояние. Пример за използване на бинокулярния паралакс е обемометричният дисплей с присъщите за него недостатъци.The methods that use binocular parallax to transmit the shape of 3D objects have avoided the disadvantages of systems that create a 3D effect by transmitting depth and distance. An example of the use of binocular parallax is the volumetric display with its inherent disadvantages.

Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention

Задача на настоящото изобретение е да бъдат създадени метод и устройства за получаване на стереоизображения, при които електронен екран или електронна хартия, съставени от стереопиксели да излъчват или отразяват светлината с различна интензивност от различни ъгли на обзора. По този начин всеки от пикселите да предава (отразява) не само прехода от светло към тъмно, но да изменя яркостта си в зависимост от ъгъла на обзора (местоположението на гледащия), който е различен за лявото и дясното око на зрителя (на гледащия).It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for producing stereo images in which an electronic screen or electronic paper composed of stereopixels emits or reflects light of different intensities from different viewing angles. In this way, each of the pixels transmits (reflects) not only the transition from light to dark, but changes its brightness depending on the angle of view (viewer's location), which is different for the left and right eye of the viewer (viewer). .

Методът за получаване на стереоизображение, съгласно изобретението включва получаване на 3D релефно изображение върху електронен екран или електронна хартия, при което се генерират полигонни модели, които се проектират върху плоската повърхност на екрана, при което на всяка точка на изображението се задават безкрайно много стойности на яркост (градиент) при различно отклонение спрямо посоката на ортотоналния полигон, който се проектира върху дадената точка, при което като се изменя ъгъла на обзора и съответно видимото изображение се изобразява формата на 3D обекта чрез предаване на основното направление на отразената от повърхността на обекта светлина върху екрана или хартията чрез стереопиксели, които предават различно изображение за различните ъгли към плоскостта на екрана или хартията. За предпочитане е стереопикселите да излъчват собствена светлина или да направляват вътрешни светлинни лъчи.The method for producing a stereo image according to the invention comprises obtaining a 3D relief image on an electronic screen or electronic paper, in which polygon models are generated, which are projected on the flat surface of the screen, whereby infinitely many values of brightness (gradient) at different deviation from the direction of the orthotonal polygon, which is projected on a given point, whereby changing the angle of view and the visible image displays the shape of the 3D object by transmitting the main direction of the light reflected from the surface of the object on the screen or paper using stereo pixels that transmit a different image at different angles to the plane of the screen or paper. Preferably, the stereo pixels emit their own light or direct internal light rays.

Устройството за получаване на стереоизображение, съгласно изобретението, съдържа електронен екран или електронна хартия. Съгласно изобретението, екранът или хартията включва течно-кристален слой за възпроизвеждане на осветеността и цвета в различни части на 3D изображението, под който е разположен микроогледален слой за възпроизвеждане на полигонна ориентация на 3D модела, при което всеки течен кристал се състои от домейни от оптичен анизотропен материал с постоянна ос на симетрия за предаване на светлината само в една посока. Микроогледалният полупрозрачен слой пропуска светлината, подавана отдолу само в едно направление. Съгласно друг вариант на изобретението, устройството за получаване на стереоизображение съдържа електронен екран или електронна хартия и управляващи постоянни магнити. Екранът или хартията се състоят от стереопиксели, съставени от подвижни микрокапсули, в които са разположени магнитни микроогледала, при което около всяка капсула са разположени управляващи магнити за предаване на ориентацията на 3D полигонен обект.The device for producing a stereo image according to the invention comprises an electronic screen or electronic paper. According to the invention, the screen or paper includes a liquid crystal layer for reproducing brightness and color in different parts of the 3D image, under which is located a micro-mirror layer for reproducing the polygon orientation of the 3D model, wherein each liquid crystal consists of optical domains. anisotropic material with a constant axis of symmetry for transmitting light in one direction only. The micro-mirror translucent layer transmits light transmitted from below in only one direction. According to another embodiment of the invention, the stereo imaging device comprises an electronic screen or electronic paper and control permanent magnets. The screen or paper consists of stereo pixels composed of movable microcapsules in which magnetic micro-mirrors are arranged, with control magnets arranged around each capsule to transmit the orientation of the 3D polygon object.

Съгласно още един вариант на изобретението, устройството за получаване на стереоизображение съдържа електронен екран или електронна хартия, като екранът или хартията се състоят от стереопиксели, всеки от които е течно-кристален пиксел с променяща се ос на оптична симетрия от анизотропен оптичен материал, около който са разположени прозрачни електроди за ориентация на 3D обекта.According to another embodiment of the invention, the stereo imaging device comprises an electronic screen or electronic paper, the screen or paper consisting of stereopixels, each of which is a liquid crystal pixel with a variable axis of optical symmetry of anisotropic optical material around which transparent electrodes are located for orientation of the 3D object.

Съгласно настоящото изобретение, използването на стереопикселите отстранява не само недостатъците, свързани с противоречието между акомодацията и конвергенцията, но и отстранява дефекта на прозрачността - просветляване на обратната страна, свойствена за обемометрическите екрани. Освен това при метода и устройствата, съгласно изобретението не е необходимо да се използват сложни и скъпоструващи системи за следене и фокусиране. Това позволява да се получи изображение по-качествено и по-евтино от обемометричните и автостереоскопичните екрани.According to the present invention, the use of stereopixels not only eliminates the disadvantages associated with the contradiction between accommodation and convergence, but also eliminates the defect of transparency - illumination of the reverse side inherent in volumetric screens. Furthermore, the method and devices according to the invention do not require the use of complex and expensive tracking and focusing systems. This allows you to get a better image quality and cheaper than volumetric and autostereoscopic screens.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

Настоящото изобретение и повечето от неговите предимства ще станат по-разбираеми като цяло от даденото по-долу подробно описание с позоваване на приложените фигури, където:The present invention and most of its advantages will become more fully apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings, in which:

на фигура 1а е показано схематично предаване на картина чрез автостереоскопичния екран;Figure 1a shows a schematic transmission of a picture through the autostereoscopic screen;

на фигура 1 б е показано схематично предаване на картина чрез стереопиксели, съгласно настоящото изобретение;Figure 1b shows a schematic representation of a picture by stereopixels according to the present invention;

на фигура 2 е показана обща схема на стереопикселите с микроогледални слоеве и слоеве от течни кристали, съгласно настоящото изобретение;Figure 2 shows a general diagram of stereopixels with micro-mirror layers and liquid crystal layers according to the present invention;

на фигура За са показани стереопикселите от течни кристали с 8 домейна от оптичен анизотропен материал, които предават светлината само в една посока, съгласно настоящото изобретение;Figure 3a shows liquid crystal stereopixels with 8 domains of optical anisotropic material that transmit light in only one direction according to the present invention;

на фигура 36 е показана обща схема на стереопиксел от анизотропен материал, съгласно настоящото изобретение, с постоянна ос на симетрия, включващ множество домейни;Figure 36 shows a general diagram of a stereopixel of anisotropic material according to the present invention, with a constant axis of symmetry comprising a plurality of domains;

на фигура 4 е показана обща схема на стереопиксел, съгласно настоящото изобретение, състоящ се от подвижна микрокапсула от прозрачен диелектричен материал, около която е разположена система от управляващи магнити;Figure 4 shows a general diagram of a stereopixel according to the present invention, consisting of a movable microcapsule of transparent dielectric material, around which a system of control magnets is arranged;

на фигура 5 е показана обща схема на стереопиксел съгласно настоящото изобретение, от течен кристал с променлива ос на симетрията;Figure 5 shows a general diagram of a stereopixel according to the present invention, from a liquid crystal with a variable axis of symmetry;

на фигура 6 схематично е показана ориентацията на магнитните микроогледала при включването на различни групи управляващи магнити.Figure 6 schematically shows the orientation of the magnetic micro-mirrors when switching on different groups of control magnets.

Примерно изпълнение на изобретениетоAn exemplary embodiment of the invention

Методът за получаване на стереоизображение включва получаване на 3D релефно изображение върху електронен екран или електронна хартия 1 чрез генериране на полигонни модели, които се проектират върху плоската повърхност на екрана 1, при което на всяка точка на изображението се задават безкрайно много стойности на яркостта (градиент) при различно отклонение спрямо посоката на ортогоналния полигон, който се проектира върху дадената точка, при което като се изменя ъгъла на обзора и съответно видимото изображение се изобразява формата на 3D обект чрез предаване на основното направление на отразената от повърхността на обекта светлина върху екрана или хартията 1 чрез стереопиксели 13, които предават различно изображение за различните ъгли към плоскостта на екрана или хартията 1. Стереопикселите 13 излъчват собствена светлина или направляват вътрешни светлинни лъчи.The method of obtaining a stereo image involves obtaining a 3D relief image on an electronic screen or electronic paper 1 by generating polygon models that are projected on the flat surface of the screen 1, where at each point of the image are set infinitely many values of brightness (gradient ) at different deviations from the direction of the orthogonal polygon, which is projected on the given point, whereby changing the angle of view and respectively the visible image displays the shape of a 3D object by transmitting the main direction of the light reflected from the surface of the object on the screen; the paper 1 by stereopixels 13 which transmit a different image at different angles to the plane of the screen or the paper 1. The stereopixels 13 emit their own light or direct internal light rays.

Екранът или хартията 1, съгласно един вариант на примерното изпълнение, се състоят от стереопиксели 13, всеки от които включва течно-кристален слой 2 за възпроизвеждане на осветеността и цвета в различни части на 3D изображението, под който е разположен микроогледален слой 3 за възпроизвеждане на полигонна ориентация на 3D модела, при което всеки течен кристал 5 се състои от домейни 6 от оптичен анизотропен материал с постоянна ос на симетрия за предаване на светлината само в една посока. Микроогледалният полупрозрачен слой 3 пропуска светлината, подавана отдолу само в едно направление. Съгласно един друг вариант на примерното изпълнение екранът или хартия та 1 се състоят от стереопиксели 13, съставени от подвижни микрокапсули 7, в които са разположени магнитни микроогледала 8, при което около всяка капсула са разположени управляващите постоянни магнити 9 за предаване на ориентация на 3D полигонен обект.The screen or paper 1, according to one embodiment of the embodiment, consists of stereo pixels 13, each of which includes a liquid crystal layer 2 for reproducing brightness and color in different parts of the 3D image, under which a micro-mirror layer 3 for reproducing the polygon orientation of the 3D model, in which each liquid crystal 5 consists of domains 6 of optical anisotropic material with a constant axis of symmetry for light transmission in one direction only. The micro-mirror translucent layer 3 transmits the light supplied from below in only one direction. According to another embodiment of the embodiment, the screen or paper 1 consists of stereopixels 13 composed of movable microcapsules 7 in which magnetic micro-mirrors 8 are arranged, wherein around each capsule are located the control permanent magnets 9 for transmitting the orientation of the 3D polygon. object.

Възможно е екранът или хартията 1 да се състоят от стереопиксели 13, всеки от които е течнокристален пиксел lie променяща се ос на оптична симетрия от анизотропен оптичен материал, около който са разположени прозрачни електроди 10 за ориентация на 3D обекта.It is possible for the screen or paper 1 to consist of stereo pixels 13, each of which is a liquid crystal pixel lie a variable axis of optical symmetry of anisotropic optical material around which transparent electrodes 10 are arranged to orient the 3D object.

Както е показано на фиг. 1 а, картината се предава чрез автостереоскопичен екран 1. Същата стереодвойка предава във всички посоки, като се фокусира към лявото и дясното око на гледащия (зрителя) посредством сложна електронна и механична система. Съгласно фиг. 16, картината се предава чрез стереопикселите 13, като се предава формата на 3D обекта чрез микроогледален слой във всички посоки. Мултидомейната LCD система е система, която предава формата на 3D обекта в няколко избрани посоки. За двете системи картината се предава в съответстващия даден ъгъл на наблюдение.As shown in FIG. 1a, the picture is transmitted through an autostereoscopic screen 1. The same stereo pair is transmitted in all directions, focusing on the left and right eyes of the viewer (viewer) by means of a complex electronic and mechanical system. According to FIG. 16, the image is transmitted through the stereo pixels 13, transmitting the shape of the 3D object through a micro-mirror layer in all directions. The multidomain LCD system is a system that transmits the shape of the 3D object in several selected directions. For both systems, the picture is transmitted in the corresponding given viewing angle.

Съгласно фиг. 2, долният слой 3 възпроизвежда полигонна ориентация на 3D модел чрез микроогледала. Горният слой 2 възпроизвежда осветеността (яркостта) и цвета в различни части на 3D обекта. Микроогледалният слой 3 възпроизвежда формата на сферата 4 и остава постоянен във всички случаи.According to FIG. 2, the lower layer 3 reproduces the polygon orientation of a 3D model through micro-mirrors. The top layer 2 reproduces the brightness and color in different parts of the 3D object. The micro-mirror layer 3 reproduces the shape of the sphere 4 and remains constant in all cases.

На фиг. За са показани пиксели от течни кристали 5 от 8 домейна 6. Домейните 6 се състоят от оптично анизотропни материали, които предават светлината само в една посока.In FIG. Liquid crystal pixels 5 of 8 domains 6 are shown. Domains 6 consist of optically anisotropic materials that transmit light in only one direction.

На фиг. 36 са показани домейните 6, направени от оптично анизотропен материал, които предават светлината само в една посока. Мултидомейният стереопиксел е от анизотропен материал с постоянна ос на симетрия (напр. мултидомейнов пиксел от течни кристали).In FIG. 36 shows the domains 6 made of optically anisotropic material that transmit light in only one direction. The multidomain stereopixel is an anisotropic material with a constant axis of symmetry (eg, a multidomain liquid crystal pixel).

На фиг. 4 е показана подвижна микрокапсула 7 от прозрачен диелектрически материал и управляващи магнити (например, постоянни или електромагнити) -1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7. Стереопикселът представлява подвижна микрокапсулирана част 7 от магнитно микроогледало, която предава ориентацията на 3D полигонен обект.In FIG. 4 shows a movable microcapsule 7 of transparent dielectric material and control magnets (eg permanent or electromagnets) -1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7. The stereopixel is a movable microencapsulated part 7 of a magnetic micro-mirror that transmits the orientation to 3D polygon object.

На фиг. 5 е показан течно-кристалният стереопиксел lie оптично променлива ос на симетрия от анизотропен материал, около който са разположени прозрачните електроди 10.In FIG. 5 shows the liquid crystal stereopixel an optically variable axis of symmetry of anisotropic material around which the transparent electrodes 10 are arranged.

На фиг. 6 е показана ориентацията на магнитните микроогледала при различни схеми на включване на управляващите магнити, при което се предава ориентацията на 3D полигона: Картина 1: Магнитите 1, 2, 4 и 6 са включени; Картина 2: магнитите 3 и 7 са включени; Картина 3: магнитите 2 и 6 са включени; Картина 4: магнитите 1 и 4 са включени. Съгласно метода, изобразяването на формата на 3D обекта става чрез предаване на основното направление на отразената от неговата повърхност светлина чрез екрани без вътрешен източник на светлина (стереопикселите са на база на микроогледала (полупрозрачни огледала за електронна хартия)) или чрез екрани с вътрешно направляеми светлинни лъчи (стереопикселите са на базата на оптически анизотропни филтри). Възпроизвеждането на формата на 3D обекта чрез стереодвойки пресъздава формата на обекта само под един ъгъл (ракурс). В този смисъл стереоизображението се явява точно толкова статично, както и псевдорелефното изображение, получено с помощта на parallax occlusion mapping, multi-layer parallax mapping th. Такива програми програмират релефа относно един ъгъл на обзора и не показват 3D изображение на обекта под различни ъгли на обзора. За бързо пресъздаване на триизмерно изображение, видимо под различни ъгли на обзора се използват полигонални модели. Ако се проектира такъв полигонален модел на плоска повърхност, то на всяка точка от изображението може да бъдат зададени не две стойности на яркост (ляво и дясно изображение), а безкрайно множество стойности (градиент) при различно отклонение от посоката на ортогоналния полигон, проектиран върху дадената точка. По този начин при изменение на ъгъла на обзора, видимото изображение ще се изменя и стереоизображението няма да се деформира при поглед от различни разстояния. Това позволява да се използва този метод за създаването на големи екрани, например за използване в кинотеатрите, където е невъзможно да бъдат ограничени точките (ъглите) на обзора поради значителната отдалеченост на зрителите. При системата, използваща мултидомейнните пиксели, предаващи под различни ракурси на обзора вида на обекта, фотографиран под различен ъгъл, стереоефектът може да намалява при разглеждане (гледане) от голямо разстояние, тъй като двете очи на зрителя попадат в зоната на действие на домейни от едно направление. При такава принципна схема стереопикселите имат само един светоотразяващ (или, в случая на използване на оптически анизотропни филтри - пропускащи насочената светлина) елемент. Т.е. всеки пиксел 13 има една доминираща посока на отразяване (или излъчване, в случай на използване на вътрешен източник на светлина и оптически анизотропни филтри вместо микроогледала) на светлината. Това се определя от изменението на положението на светоотразяващата или излъчващата светлина повърхност на конкретния домейн 6.In FIG. 6 shows the orientation of the magnetic micro-mirrors in different switching schemes of the control magnets, in which the orientation of the 3D polygon is transmitted: Picture 1: The magnets 1, 2, 4 and 6 are switched on; Picture 2: magnets 3 and 7 are on; Picture 3: magnets 2 and 6 are on; Picture 4: magnets 1 and 4 are on. According to the method, the shape of the 3D object is represented by transmitting the main direction of the light reflected from its surface through screens without an internal light source (stereo pixels are based on micro-mirrors (translucent mirrors for electronic paper)) or through screens with internally guided light rays (stereopixels are based on optical anisotropic filters). Reproducing the shape of the 3D object using stereo pairs reproduces the shape of the object from only one angle (angle). In this sense, the stereo image is just as static as the pseudo-relief image obtained using parallax occlusion mapping, multi-layer parallax mapping th. Such programs program the terrain with respect to one viewing angle and do not display a 3D image of the object at different viewing angles. Polygonal models are used to quickly reproduce a three-dimensional image visible from different viewing angles. If such a polygonal model is designed on a flat surface, then at each point of the image can be set not two values of brightness (left and right image), but an infinite number of values (gradient) at different deviations from the direction of the orthogonal polygon projected on the given point. In this way, when you change the viewing angle, the visible image will change and the stereo image will not be distorted when viewed from different distances. This allows this method to be used to create large screens, for example for use in cinemas, where it is impossible to limit the points (angles) of the view due to the considerable distance of the viewers. With a system using multidomain pixels that transmit the view of the subject at different angles from different angles of view, the stereo effect may decrease when viewed (viewed) from a great distance, as both viewer's eyes fall within the range of domains from one direction. In such a schematic, stereopixels have only one light-reflecting (or, in the case of the use of optical anisotropic filters - transmitted light) element. Ie each pixel 13 has one dominant direction of reflection (or emission, in the case of using an internal light source and optical anisotropic filters instead of micro-mirrors) of light. This is determined by the change in the position of the light-reflecting or light-emitting surface of the particular domain 6.

Във всички останали посоки интензивността на светлинното излъчване ще намалява правопропорционално на отклонението от основното направление. По този начин, ориентирайки светлоотразяващите елементи под определен ъгъл спрямо повърхността, може да се предава формата на изобразявания обект. Ако изобразявания обект бъде представен като полигонален модел и светлоотразяващите елементи бъдат ориентирани под същите ъгли, както полигоналните плоскости на дадения модел, то всички участъци на виртуалния обект, представен на плоската повърхност, ще отразяват светлината в същото направление, както и аналогичните участъци на реалния обект. Тъй като при минимално изменение на ъгъла на обзора наблюдаваното изображение също ще се изменя, то картината, която се вижда от лявото и дясното око винаги ще бъде различна. Това осигурява триизмерното възприемане (виждане). При това общата яркост на пиксела и неговия цвят се определят от горния течно-кристален слой. Т.е. изображението се състои от 2D картина, която се предава от обикновения течно-кристален слой на екрана и полигонална мрежа, определяща ориентацията на слоя от микроогледала, отразяващи светлината (долния слой на екрана) на всеки участник от това изображение. За реализирането на метода в този случай могат да се използват подвижни микроогледални елементи или пиксели въз основата на микроогледални магнитни течности. Стереопикселите, основани на микроогледални течности притежават по-високо (по-бързо) действие, отколкото механически превключваемите микроогледални матрици и нямат ограничение относно ъгъла на завъртане. При полигонален триизмерен модел, за основен вектор на разпределение на светлината може да се приеме ортогоналното направление спрямо повърхността на изображаемия 3D обект. Т.е. направлението, перпендикулярно на полигоналната повърхност ще съответства на максималното отражение на светлината от 3D обекта. Отклонението от това направление се предава са помощта на градиента на яркостта. Ориентирайки частиците на микроогледалната течност перпендикулярно на това направление може да се пресъздава формата на обекта (микроогледалата се ориентират паралелно на формата на виртуалния обект). В този случай осветеността и цвета на обекта се предават не от микроогледалния отразяващ слой, а от горния течно-кристален (LCD) слой. Т.е. по-светлата (или по-осветената) част от повърхността на 3D обекта, видима отстрани, се предава с помощта на LCD (течно-кристалния) слой, а фронталната повърхност ще се вижда като по-ярка с помощта на долния микроогледален слой. По такъв начин изображението се формира от 2D картина (геометрична проекция на 3D изображението на фронталната плоскост) и вектора (направлението) на отразената светлина, съответстващ на всяка точка (пиксел) на даденото 2D изображение. Освен параметрите като яркост и цвят, на всяка точка (пиксел) от такова 2D изображение ще съответстват две значения от триизмерната полярна координатна система: Ф-ъгъл от 0 до 180 градуса по хоризонталата и 0 ъгъл от 0 до 180 градуса по вертикалата. За привеждане на изображението в тази система най-удобно е да се използват полигонални триизмерни модели. Тогава ориентацията на микроогледалата ще бъде паралелна на полигоните на полигоналния модел на 3D изображението. Такава ориентация на микроогледалата съответства на пикселите на този участък на 2D изображението, на който се намира проекцията на дадения полигон. При това ориентацията на микроогледалата на отделните стереопиксели (на всеки конкретно) съвпада с ъгъла към фронталната плоскост, под който се намира съответния полигон. Т.е. изображението се състои от 2D картина, която се предава от обикновения течно-кристален слой на екрана и полигонална мрежа, която определя ориентацията на светлината, насочена към микроогледалата (долния слой на екрана) на всеки участък на изображението. За основа на полигоналния модел служи записът, направен от различни точки на обзора, или псевдотриизмерен модел, генериран от няколко (осем и повече) плоски изображения от такива програми като 360 degrees of Freeedom, 3D photo builder professional, easypano modelweaver и др. Стереопикселите на базата на микроогледалнатечност притежават по-висока бързина на действие, отколкото стереопикселите, основани на изцяло подвижно микроогледало. За създаването на такива стереопиксели е необходима магнитна течност, съчетаваща висока отражателна способност с минимално отражение на дифузионно разсеяната светлина. Магнитната микроогледална течност се получава при дисперсия на много тънки пластини (фолио) от феромагнитен или диамагнитен материал с покритие от метален отразяващ слой, или от диелектрическо широколентово огледално покритие в инертна течност. Микроогледалните частици на магнитна основа могат да бъдат получени чрез всеки от известните методи за нанасяне на тънкослойно фолийно покритие. Методите за наслояване на тънки ленти (фолио) са описани в „Енциклопедия на промишлената химия на Улман“ - пето издание, стр. 67, издателство ..Химия” Weinheim, Germany.In all other directions, the intensity of the light radiation will decrease in direct proportion to the deviation from the main direction. In this way, by orienting the light-reflecting elements at a certain angle to the surface, the shape of the depicted object can be transmitted. If the depicted object is presented as a polygonal model and the light-reflecting elements are oriented at the same angles as the polygonal planes of the given model, then all sections of the virtual object presented on the flat surface will reflect light in the same direction as similar sections of the real object. . Because with a minimal change in the angle of view, the observed image will also change, the picture seen by the left and right eye will always be different. This provides three-dimensional perception (vision). The total brightness of the pixel and its color are determined by the upper liquid crystal layer. Ie the image consists of a 2D picture that is transmitted by the ordinary liquid crystal layer on the screen and a polygonal grid determining the orientation of the layer of micro-mirrors reflecting the light (bottom layer of the screen) of each participant in this image. For the implementation of the method in this case can be used movable micro-mirror elements or pixels based on micro-mirror magnetic fluids. Stereopixels based on micro-mirror liquids have a higher (faster) action than mechanically switchable micro-mirror matrices and have no limitation on the angle of rotation. In a polygonal three-dimensional model, the orthogonal direction relative to the surface of the depicted 3D object can be considered as the main vector of light distribution. Ie the direction perpendicular to the polygonal surface will correspond to the maximum reflection of light from the 3D object. The deviation from this direction is transmitted using the brightness gradient. By orienting the particles of the micro-mirror liquid perpendicular to this direction, the shape of the object can be recreated (the micro-mirrors are oriented parallel to the shape of the virtual object). In this case, the brightness and color of the object are transmitted not by the micro-mirror reflective layer, but by the upper liquid-crystal (LCD) layer. Ie the lighter (or brighter) part of the surface of the 3D object, visible from the side, is transmitted using the LCD (liquid crystal) layer, and the front surface will be seen as brighter using the lower micro-mirror layer. In this way, the image is formed by a 2D picture (geometric projection of the 3D image on the frontal plane) and the vector (direction) of the reflected light corresponding to each point (pixel) of the given 2D image. In addition to parameters such as brightness and color, each point (pixel) of such a 2D image will correspond to two values of the three-dimensional polar coordinate system: F-angle from 0 to 180 degrees horizontally and 0 angle from 0 to 180 degrees vertically. It is most convenient to use polygonal three-dimensional models to bring the image into this system. Then the orientation of the micro-mirrors will be parallel to the polygons of the polygonal model of the 3D image. Such an orientation of the micro-mirrors corresponds to the pixels of that part of the 2D image on which the projection of the given polygon is located. The orientation of the micro-mirrors of the individual stereopixels (on each one in particular) coincides with the angle to the front plane, under which the respective polygon is located. Ie The image consists of a 2D image that is transmitted by the ordinary liquid crystal layer on the screen and a polygonal grid that determines the orientation of the light directed at the micro-mirrors (bottom layer of the screen) of each part of the image. The polygonal model is based on the recording made from different points of view, or a pseudo-three-dimensional model generated by several (eight or more) flat images from such programs as 360 degrees of Freeedom, 3D photo builder professional, easypano modelweaver and others. Stereopixels based on micro-mirror fluid have a higher speed of action than stereo pixels based on a fully movable micro-mirror. Creating such stereopixels requires a magnetic fluid that combines high reflectivity with minimal reflection of diffuse scattered light. The magnetic micro-mirror liquid is obtained by dispersing very thin plates (foil) of a ferromagnetic or diamagnetic material coated with a metal reflective layer, or of a dielectric broadband mirror coating in an inert liquid. Magnetic-based micro-mirror particles can be prepared by any of the known methods for applying a thin film coating. The methods for layering thin strips (foil) are described in the "Encyclopedia of Industrial Chemistry of Ullmann" - fifth edition, p. 67, publishing house "Chemistry" Weinheim, Germany.

За предпочитане е получаването на тънки фолийни ленти от магнитен материал (например от никел, магнетит, хематит), покрити със светлоотразяващ слой (напр. индий, сребро, хром, алуминий) чрез метода PVD (PVD process). Раздробената до микронни размери фолийна лента се покрива с ПАВ и се диспергира в органична течност. За отстраняването на дифузното разсейване на светлината между микроогледалните частици, течността може да съдържа УФ-устойчив органоразтворим черен оцветител. За съхраняване ориентацията на микроогледалата след превключване (в състояние на покой) течността може да съдържа от 0.5 до 4 % тиксотропна добавка (като модифициран полиамид ВУК-430 илиВУК-431).It is preferable to obtain thin foil strips of magnetic material (e.g. nickel, magnetite, hematite) coated with a light-reflecting layer (e.g. indium, silver, chromium, aluminum) by the PVD process. The micron-sized shredded foil strip is coated with a surfactant and dispersed in an organic liquid. To eliminate the diffuse scattering of light between the micro-mirror particles, the liquid may contain a UV-resistant organosoluble black colorant. To preserve the orientation of the micro-mirrors after switching (at rest), the liquid may contain from 0.5 to 4% thixotropic additive (such as modified polyamide VUK-430 or VUK-431).

Стереопикселите за екрани, използващи вътрешен (собствен) източник на светлина могат да се създават с помощта на оптически анизотропни материали като течни кристали, ulexite и др. Най-популярни (приложими) се явяват пикселите на базата на течни кристали. Сериозен техен недостатък (който може да бъде отстранен чрез различни способи) се явява ограничения ъгъл на обзора (на наблюдение). Това свойство и по-конкретно наличието на максимална прозрачност в ортогоналното направление (area of unobstructed view) и рязкото понижение на прозрачността при отклонение от това направление, дава възможност да се използват пиксели (на базата на течни кристали) за изменение на степента на прозрачност при различен ъгъл спрямо плоскостта на екрана. Известни са мултидомейнни системи като например MVA (Patent US 7474292, Patent US 7298353, Patent US 6992329), които се използват за увеличение на ъгъла на обзора. Мултидомейнната система дава възможност да се транслира изображение не само в ортогонално направление, но и под ъгъл спрямо екрана. При обикновените екрани, изградени на базата на течни кристали това дава възможност на зрителите да виждат едно и също изображение отдясно, отляво, отгоре и отдолу. В нашия случай това позволява на лявото и дясното око да виждат изображение, снимано под различен ракурс (от различни положения) - фиг. 1.Stereo pixels for screens using an internal (own) light source can be created using optical anisotropic materials such as liquid crystals, ulexite and others. The most popular (applicable) are liquid crystal based pixels. Their serious drawback (which can be eliminated by various means) is the limited viewing angle (of observation). This property, and in particular the presence of maximum transparency in the orthogonal direction (area of unobstructed view) and the sharp decrease in transparency when deviating from this direction, makes it possible to use pixels (based on liquid crystals) to change the degree of transparency in different angle to the screen plane. Multidomain systems such as MVA (Patent US 7474292, Patent US 7298353, Patent US 6992329) are known, which are used to increase the viewing angle. The multidomain system allows you to translate an image not only in the orthogonal direction, but also at an angle to the screen. With ordinary screens built on liquid crystals, this allows viewers to see the same image on the right, left, top and bottom. In our case, this allows the left and right eyes to see an image taken from a different angle (from different positions) - fig. 1.

Съвременните потребности (за увеличение на ъгъла на обзора) се удовлетворяват от симетрични мултидомейнни системи, съдържащи 8 (осем) домейна в един пиксел. Очевидно е, че за реално 3D изображение (показващо реалния паралакс) тези възможности са недостатъчни. За показване (транслиране) на псевдостереоизображение, съответстващо по качество на 2D телевизорите са достатъчни 6 (шест) домейна по хоризонтала, тъй като при транслиране на псевдостереоизображение не се забелязва намаляване на контрастността, а плавният преход при отклонение от ортогоналното направление на шест различни изображения, под различен ракурс, е достатъчен за качествен (ясен) стереоефект на близо разстояние. Всички видове пиксели на базата на течни кристали (в нашия случай - домейни) нямат рязка граница на пропускане на светлината (виждам/не виждам). Поради това, даже при наличие общо на четири зони на обзор по хоризонтала и четири по вертикала, очите на наблюдаващия няма да прескачат рязко от зоната на левия ракурс към десния и обратно. При преминаване от една зона в друга яркостта на пиксела ще бъде равна на осреднената стойност на най-близките към дадената зона домейни. При предаване (показване) на реалния паралакс, 2D изображението на обекта ще се измества по отношение на фона, което ще доведе до значително намаляване на контрастността. Поради това, за предаване на реално 3D изображение с висока точност, е целесъобразно използването на мултидомейнни системи, съдържащи по-голямо количество домейни в един пиксел. За такава система (позволяваща предаването на реалния паралакс) при възпроизвеждане на изображението могат да бъдат използвани мултидомейнни пиксели на базата на течни кристали, предаващи (показващи) няколко (16 и повече) различни изображения в 16 или повече различни направления. Съответно за транслиране на такова изображение трябва да има запис, направен от различни точки на обзора или псевдо 3D модел, създаден (генериран) от няколко (осем и повече) плоски изображения чрез такива програми като 360,Modern needs (to increase the viewing angle) are met by symmetric multidomain systems containing 8 (eight) domains in one pixel. Obviously, for a real 3D image (showing real parallax) these possibilities are insufficient. To display (translate) a pseudo-stereo image corresponding to the quality of 2D TVs, 6 (six) domains are enough horizontally, because when translating a pseudo-stereo image there is no decrease in contrast, but a smooth transition when deviating from the orthogonal direction of six from a different angle, is sufficient for a quality (clear) stereo effect at close range. All types of liquid crystal based pixels (in our case - domains) do not have a sharp limit of light transmission (see / do not see). Therefore, even in the presence of a total of four horizontal and four vertical viewing areas, the observer's eyes will not jump sharply from the left foreshortening area to the right and vice versa. When moving from one zone to another, the brightness of the pixel will be equal to the average value of the domains closest to the zone. When transmitting (displaying) real parallax, the 2D image of the subject will shift relative to the background, which will significantly reduce the contrast. Therefore, to transmit a real 3D image with high accuracy, it is advisable to use multidomain systems containing a larger number of domains in one pixel. For such a system (allowing the transmission of real parallax) in the reproduction of the image can be used multidomain pixels based on liquid crystals, transmitting (showing) several (16 or more) different images in 16 or more different directions. Accordingly, to translate such an image, there must be a recording made from different points of view or a pseudo 3D model created (generated) by several (eight or more) flat images by such programs as 360,

3D, 3D photo Builder professional, easypeano modelweaver и др. По този начин има два стандарта за стереоизображение:3D, 3D photo Builder professional, easypeano modelweaver, etc. Thus, there are two standards for stereo imaging:

1. С показване на реалния паралакс чрез стереопиксели с 16 (шестнадесет) или повече домейни.1. By displaying real parallax via stereo pixels with 16 (sixteen) or more domains.

2. Без показване на реалния паралакс (като в съвременните 3D телевизори) за системи с по-малко количество домейни в един пиксел.2. Without showing real parallax (as in modern 3D TVs) for systems with fewer domains in one pixel.

Ориентацията на домейните на всеки пиксел в системата е фиксирана, както и в обикновените мултидомейнни пиксели (MVA и др.). Направлението, в което е бил записан светлинния лъч, отразен от обекти или изгледа от виртуалната точка на обзора, в случай на компютърна обработка на изображението, трябва да съответства (съвпада) с направлението на светлината, излъчвана от домейните на стереопиксела. В зависимост от количеството домейни в мултидомейнния пиксел този ъгъл ще бъде различен. Съответно за 8, 16 и повече домейнни системи са нужни собствени стандарти на изображение. Всеки домейн на пиксела отговаря за определен ъгъл на обзора. Домейните по хоризонтала могат да бъдат повече отколкото по вертикала. Ако по хоризонталата има шест домейна, то всеки домейн отговаря за ъгъл на обзора от 30 градуса; ако по хоризонталата има 12 домейна, то всеки отговаря за ъгъл на обзора от 15 градуса. В първия случай по вертикалата ще има само две зони с домейни, във втория четири. Възможна е и симетрична схема 4/4, 8/8 и т.н., но тя е по-неудобна, тъй като очите на зрителите обикновено са разположени в хоризонтално направление. Съответно всеки пиксел има 8 или 16 различни степени на яркост и изменение на цвета в различните ракурси на обзора, които съответстват на 8 или 16 различни 2D изображения. Това позволява на очите от различни точки на обзора и при преместване да виждат различно изображение.The orientation of the domains of each pixel in the system is fixed, as well as in ordinary multidomain pixels (MVA, etc.). The direction in which the light beam reflected by objects or the view from the virtual viewpoint was recorded, in the case of computer image processing, must correspond (coincide) with the direction of the light emitted by the stereopixel domains. Depending on the number of domains in the multidomain pixel, this angle will be different. Respectively, 8, 16 and more domain systems require their own image standards. Each pixel domain is responsible for a specific viewing angle. Horizontal domains can be more than vertical. If there are six domains horizontally, then each domain is responsible for a viewing angle of 30 degrees; if there are 12 domains horizontally, then each is responsible for a viewing angle of 15 degrees. In the first case, there will be only two domain zones vertically, in the second four. A symmetrical scheme 4/4, 8/8, etc. is also possible, but it is more inconvenient, as the eyes of the spectators are usually located in a horizontal direction. Accordingly, each pixel has 8 or 16 different degrees of brightness and color change in different viewing angles, which correspond to 8 or 16 different 2D images. This allows the eyes to see a different image from different points of view and when moving.

Claims (5)

Патентни претенцииPatent claims 1. Метод за получаване на стереоизображение, включващ получаване на 3D релефно изображение върху електронен екран или електронна хартия, характеризиращ се с това, че се генерират полигонни модели, които се проектират върху плоската повърхност на екрана, при което на всяка точка на изображението се задават безкрайно много стойности на яркост при различно отклонение спрямо посоката на ортогоналния полигон, който се проектира върху дадената точка, при което като се изменя ъгъла на обзора и съответно видимото изображение, се изобразява формата на 3D обекта чрез предаване на основното направление на отразената от повърхността на обекта върху екрана или хартията (1) светлина чрез стереопиксели (13), които предават различно изображение за различните ъгли към плоскостта на екрана или хартията (1).A method for producing a stereo image, comprising obtaining a 3D relief image on an electronic screen or electronic paper, characterized in that polygon models are generated which are projected on the flat surface of the screen, wherein at each point of the image are set infinitely many values of brightness at different deviations from the direction of the orthogonal polygon, which is projected on a given point, where by changing the angle of view and the visible image, the shape of the 3D object is displayed by transmitting the main direction of the reflected surface. the subject on the screen or paper (1) light through stereo pixels (13), which transmit a different image for different angles to the plane of the screen or paper (1). 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че стереопикселите (13) излъчват собствена светлина или направляват вътрешни светлинни лъчи.Method according to claim 1, characterized in that the stereopixels (13) emit their own light or direct internal light rays. 3. Устройство за получаване на стереоизображение, съдържащо електронен екран или електронна хартия, характеризиращо се с това, че екранът или хартията (1) се състоят от стереопиксели (13), всеки от които включва течно-кристален слой (2) за възпроизвеждане на осветеността и цвета в различни части на 3D изображението, под който е разположен микроогледален слой (3) за възпроизвеждане на полигонна ориентация на 3D модела, при което всеки течен кристал (5) се състои от домейни (6) от оптичен анизотропен материал с постоянна ос на симетрия за предаване на светлината само в една посока.Device for obtaining a stereo image, comprising an electronic screen or electronic paper, characterized in that the screen or paper (1) consists of stereo pixels (13), each of which includes a liquid crystal layer (2) for reproducing illumination and the color in different parts of the 3D image, under which a micro-mirror layer (3) is located to reproduce the polygon orientation of the 3D model, where each liquid crystal (5) consists of domains (6) of optical anisotropic material with a constant axis of symmetry for light transmission in one direction only. 4. Устройство за получаване на стереоизображение, съдържащо електронен екран или електронна хартия и управляващи магнити, характеризиращо се с това, че екранът или хартията (1) се състоят от стереопиксели (13), съставени от подвижни микрокапсули (7), в които са разположени магнитни микроогледала (8), при което около всяка капсула са разположени управляващите магнити (9) за предаване на ориентацията на 3D полигонен обект.Device for obtaining a stereo image, comprising an electronic screen or electronic paper and control magnets, characterized in that the screen or paper (1) consists of stereo pixels (13) composed of movable microcapsules (7) in which they are located magnetic micro-mirrors (8), wherein the control magnets (9) are arranged around each capsule to transmit the orientation of the 3D polygon object. 5. Устройство за получаване на стереоизображение, съдържащо електронен екран или електронна хартия, характеризиращо се с това, че екранът или хартията (1) се състоят от стереопиксели (13), всеки от които е течно-кристален пиксел (11) с променяща се ос на оптична симетрия от анизотропен оптичен материал, около който са разположени прозрачни електроди (10) за ориентация на 3D обекта.Device for obtaining a stereo image, comprising an electronic screen or electronic paper, characterized in that the screen or paper (1) consists of stereo pixels (13), each of which is a liquid crystal pixel (11) with a variable axis of optical symmetry of anisotropic optical material around which transparent electrodes (10) are located for orientation of the 3D object.
BG111345A 2012-11-16 2012-11-16 Device and method for obtaining stereo images BG66655B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111345A BG66655B1 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Device and method for obtaining stereo images

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111345A BG66655B1 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Device and method for obtaining stereo images

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG111345A BG111345A (en) 2013-05-31
BG66655B1 true BG66655B1 (en) 2018-03-30

Family

ID=48875411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG111345A BG66655B1 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Device and method for obtaining stereo images

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG66655B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10982391B2 (en) 2016-06-01 2021-04-20 Ecolab Usa Inc. High-efficiency strength program used for making paper in higher charge demand system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10982391B2 (en) 2016-06-01 2021-04-20 Ecolab Usa Inc. High-efficiency strength program used for making paper in higher charge demand system

Also Published As

Publication number Publication date
BG111345A (en) 2013-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee Three’Dimensional
Jones et al. Rendering for an interactive 360 light field display
US8179424B2 (en) 3D display method and apparatus
US8646917B2 (en) Three dimensional display with multiplane image display elements
Yang et al. See in 3D: state of the art of 3D display technologies
US6595644B2 (en) Dynamic time multiplexed holographic screen with 3-D projection
US9036003B2 (en) Multi-pitching angle suspended 3D display device with 360-degree field of view
CN1322353C (en) Automatic stereoscopic display device with gradual gradient, microlens array, parallax and wide screen
TW200537126A (en) Three-dimensional display using variable focusing lens
JP3810624B2 (en) 3D image display system that combines light beam reproduction and shadow-type multi-view parallax
US10827166B2 (en) Autostereoscopic cylindrical display
US8717425B2 (en) System for stereoscopically viewing motion pictures
RU2718777C2 (en) Volumetric display
KR20150134416A (en) Vibrating grid based 3D space visualization device
US11595628B2 (en) Projection system and method for three-dimensional images
Zhang et al. An interactive multiview 3D display system
BG66655B1 (en) Device and method for obtaining stereo images
CN112970247B (en) System and method for displaying multiple depth-of-field images
Kovacs et al. 3D display technologies and effects on the human vision system
JP4492208B2 (en) 3D image playback device
RU2526901C1 (en) Three-dimensional display and method of forming three-dimensional images
KR101093929B1 (en) Method and system for displaying 3-dimensional images using depth map
RU2664781C1 (en) Device for forming a stereoscopic image in three-dimensional space with real objects
Date et al. 66.3: Invited Paper: Smooth Motion Parallax Autostereoscopic 3D Display Using Linear Blending of Viewing Zones
Brar Head Tracked Multi User Autostereoscopic 3D Display Investigations