Действующий макет установки для учебных стерео визуализаций

В связи с повышенным интересом к созданию компьютерных систем объемной визуализации появился ряд разработок, позволяющих получать достаточно качественные стереоскопические изображения в результате минимальной недорогостоящей доукомплектации стандартного компьютерного оборудования. Например, персональную систему создания объемного изображения можно создать на базе двух жидкокристаллических мониторов, исходно формирующих изображении в поляризованном свете. На этапе апробации вариантов использования возможностей 3D стереоскопических технологий в обучении представляется разумным использование аналогичного ресурсосберегающего подхода. На Физическом факультете СПбГУ был разработан стенд для компьютерной стерео визуализации, создание которого потребовало дополнительных закупок в объеме, не превосходящем 50 тыс. руб. (рис.1).

Рис. 1. Схема двухпроекторного стенда и его общий вид

Двухпроекторный стенд цифровой стереопроекции, реализован на базе мультимедийных проекторов ACER PD520 построенных на DLP-технологии. Выбор проекторов с данным типом матрицы обусловлен требованием получения выходного изображения в неполяризованном свете, чего нельзя получить с использованием LCD-проекторов. Для их крепления был разработан двухпроекторный подвес со многими степенями свободы для совмещения проекционных изображений на экране. Юстировка и сведение проводилось по калибровочным изображениям.

После проекционных объективов были размещены линейные поляризаторы таким образом, чтобы результирующие плоскости поляризации световых потоков были перпендикулярны. Это требование связано с выбранным способом разделения стереоизображения. Использование фотографических линейных поляризационных фильтров в качестве поляризаторов, по причине их доступности, накладывает ограничение на яркость светового пучка, и при превышении значений в 1000—1500 ANSI Лм становится заметным пропускание неполяризованного света. Для тестового стенда это ограничение несущественно, и регулировками яркости проекторов был выбран рабочий диапазон яркости, обеспечивающий полное визуальное разделение поляризованных изображений.

Одновременная проекция на экран двух изображений в перпендикулярной поляризации световых потоков накладывает требование на сохранение поляризации в рассеянном от экрана свете. Таким свойством обладают только специализированные экраны с металлическим напылением, что, безусловно, определяет их высокую стоимость по сравнению с обычными экранами с полимерным (диэлектрическим) покрытием. Для апробации технологий поляризационных методов цифровой стерео проекции плоский экран размером 1,2м х 2,2м (соотношение сторон 16:9) был изготовлен из имеющихся материалов, в качестве металлизированного покрытия была использована матовая алюминиевая фольга.

Также были проведены эксперименты с гладкой и рифленой поверхностью подложки под металлизированным слоем. В случае использовании плоского экрана с гладкой матовой поверхностью возникали проблемы, обусловленные узкой диаграммой направленности рассеянного светового потока. Указанный эффект приводил к неравномерной яркости экрана: большей в центре и спадающей по краям. При использовании рифленой поверхности распределение яркости становилось более равномерным. Существенное улучшение качество изображения достигалось в случае шагов рифления, не превышающих геометрических размеров пикселя на экране.

Материалы по педагогике:

Знания, умения, навыки младших школьников по курсу «Трудовое обучение»
Ни одна из существующих в мире балльная система оценивания не даст объективных результатов оценки без чёткого представления об оцениваемых показателях владения знаниями, умениями, навыками. В настоящее время существует ряд различных программ по трудовому обучению, каждая из которых по-своему тракту ...

Взаимодействие ДОУ и семьи с целью гармонизации воспитания и развития ребенка
Семья и детский сад – это две активные составляющие системы сотрудничества, но проблема их взаимодействия в последнее время становится одной из самых актуальных. Взаимодействие ДОУ и семьи является важным условием в воспитании, развитии и подготовке ребенка к учебной деятельности. Совместные усилия ...

Географическая площадка. Репродуктивный метод обучения географии
Географическая площадка - это лаборатория учителя географии под открытым небом. Работа на площадке развивает умение наблюдать происходящее явление или процесс. Для организации географической площадки нужен небольшой участок земли (10 *10; если место для класса - 21*12). Место для географической пло ...

Разделы

• Главная
• Развитие познавательных интересов на уроках
• Образование как ценность
• Информатизация образования
• Образование как система и процесс
• Методологические основы педагогики
• Нравственно-этическое воспитание детей
• Образование: теория и практика
• Карта сайта
• Контакты