Некоторые термины

Виртуальная реальность (Virtual reality, VR)

Высокоразвитая форма компьютерного моделирования, которая позволяет пользователю погрузиться в искусственный мир и непосредственно действовать в нем с помощью специальных сенсорных устройств, которые связывают его движения с аудиовизуальными эффектами. При этом зрительные, слуховые, осязательные и моторные ощущения пользователя заменяются их имитацией, генерируемой компьютером. Характерными признаками виртуальной реальности являются: — моделирование в реальном масштабе времени; — имитация окружающей обстановки с высокой степенью реализма; — возможность воздействовать на окружающую обстановку и иметь при этом обратную связь

Шлемы виртуальной реальности (индивидуальные системы визуализации), Head Mounted Displays, HMD)

Индивидуальные системы визуализации носимые на голове. Как правило такие системы помимо демонстрации моноскопического изображения поддерживают стереовизуализацию, возможны варианты шлемов для одного глаза, или полупрозрачные. На данный момент наиболее распространенны жидкокристаллически шлемы виртуальной реальности, где на двух ЖК матрицах независимо формируется изображение для каждого глаза. Как правило большинство шлемов комплектуются системами трекинга, позволяющими отследить поворот головы, реже устанавливаются системы трекинга позволяющие отслеживать, как повороты так и перемещения в пространстве.

Системы трекинга (Tracking systems)

Cистемы отслеживания положения глаз пользователя(головные трекеры) и самого пользователя(трекеры движения). Необходимы для правильной генерации изображения для глаз пользователя системы виртуального окружения в зависимости от положения и точки зрения пользователя. Использование таких систем позволяет интерактивно взамодействовать с виртуальной графической сценой. Существуют различные системы трекинга использующие различные принципы: гироскопические, лазерные, оптические и т.д.

Cистемы интерактивного взаимодействия (3D Controllers)

Различные устройства управления виртуальными объектами. Трехмерные мыши, перчатки (DATA GLOVES), джойстики и пр. устройства имеющие большое число управляемых степеней свободы. Системы интерактивного взаимодействия могут иметь устройства обратной связи, позволяющие имитировать тактильные ощущения.

Системы обратного воздействия (обратной связи, Force feedback devices)

Различные устройства имитирующие незрительные ощущения — генераторы запаха, виброполы, платформы и кресла с гидроприводом, генераторы ветра, воды, дыма и пр.

Моноскопическое отображение (Monoscopic imaging)

Представление наблюдателю одного (для обоих глаз) изображения, где ощущение объемности сцены создается исключительно за счет законов геометрической перспективы (за счет изменения масштаба изображаемых объектов пропорционально их удаленности и c учетом частичного «заграждения» одних объектов другими). В каждый момент времени наблюдатель воспринимает обоими глазами только один-единственный ракурс трехмерной сцены, поэтому здесь нет возможности реализовать ряд уникальных зрелищных эффектов (которые присущи стерео-изображению, например, эффект погружения в наблюдаемую сцену или эффект выхода объектов сцены «из экрана» к зрителю).

Стереоскопическое отображение
(Stepeoscopic imaging)

Представление наблюдателю совместно ДВУХ разных ракурсов отображаемой сцены (образующих стереопару). Во взаимных различиях этих ракурсов содержится информация об объеме трехмерной сцены, и если перенести (спроецировать) каждое из этих изображений-ракурсов на сетчатку соответствующего глаза наблюдателя, то он будет видеть трехмерную сцену в ее истинном объеме, хотя каждое из указанных изображений является «плоским», моноскопическим. Аналогично человек видит объем реального мира, только два ракурса, образующих стереопару, реализуются на сетчатках его глаз вследствие восприятия светового потока от реальных трехмерных сцен. Такое слитное восприятие двух ракурсов как единого объемного изображения называют также БИНОКУЛЯРНЫМ ЗРЕНИЕМ.

Стереопара (Stereo pair)

Пара изображений, представляющих два ракурса (левый и правый) для одной и той же трехмерной сцены. При независимом попадании каждого из изображений в соответствующий глаз, человеческий мозг восстанавливает трехмерное изображение.

Формат стереоизображения
(Stereo image format)

Способ представления стереопары. Существуют форматы:

• Вертикальная стереопара — Over/Under, Above/Below
  Изображение для левого глаза находится над изображением для правого глаза в одном файле (под изображение каждого ракурса отводится половина площади экрана).
• Горизонтальная стереопара — Side-by-Side
  Изображение для левого глаза находится в левой половине экрана, для правого глаза в правой половине в одном файле (под изображение каждого ракурса отводится половина площади экрана).
• Затворное стерео — Page Flipping, Shutters
  Кадры для правого и левого глаза записаны поочередно. Изображения для левого и правого глаза проецируются на экран по очереди и для наблюдения используются очки, стекла которых затемняются синхронно с подаваемым изображением.
• Черезстрочное — Interlase, Line Blanking
  Изображение для левого глаза находится в нечетной строчной развертке, для правого в четных строках. Для просмотра требуется специальный контроллер к стереоочкам. Просмотр возможен только на мониторе или телевизоре.
• Анаглиф — Anaglyph
  Изображения для левого и правого глаза используют разные цвета. Например, левое изображение преимущественно красного цвета, а правое — синего. Очки для наблюдения тоже имеют соответствующие светофильтры (красный и синий). Активно применяется в стереофотографии, но при этом качество цветопередачи неадекватное.

Коммутационные (затворные) стереоочки (Shutter stereo glasses)

Стереоочки с попеременным просветлением/затемнением (коммутацией светопропускания) каждого из своих окон синхронно с наличием/отсутствием на экране соответствующего ракурса для соответствующего шлаза. В подавляющем большинстве случаев в настоящее время в качестве коммутационных стереоочков применяются ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СТЕРЕООЧКИ (LIQUID CRYSTAL STEREO GLASSES). Существуют беспроводные модели очков.

Поляризационные стереоочки (Stereo glasses)

Очки использующие для сепарации изображения поляризационный принцип ( линейная или круговая поляризация.

Анаглиф стереоочки (Anaglyph stereo glasses)

Очки использующие для сепарации изображения принцип цветовой сепарации ( цветовые светофильтры).

Активное стерео (Active stereo)

Как правило при использовании в качестве сепараторов пропускания изображения в каждый глаз — коммутационных (hutters) очков говорят, что реализованна схема с активным стерео.

Пассивное стерео (Passive stereo)

Как правило при использовании в качестве сепараторов пропускания изображения в каждый глаз — обыкновенных поляризационных или анаглиф очков говорят, что реализованна схема с пассивным стерео.

Квазистереоизображение (Artificial stereo image, Pseudo stereo image)

Стереоскопическое изображение, полученное искусственно из моноскопического с помощью некоторого преобразования (2D-3D стерео конверсия). Реализуется различными средствами. Как правило это различные программные или аппаратно реализованные алгоритмы восстановления 3D информации из 2D.

Безочковое стерео (Non glasses stereo)

При таком способе создания стереопары очки и другие устройтсва сепарации не используются. Как правило это достигается путем использования растровых экранов. Большинство современных безочковых трехмерных мониторов используют именно этот принцип.