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:

Рассматривание картин о природе
Рассматривание картин в учебном процессе детского сада используется для решения различных дидактических задач. В первую очередь это помогает понять ребенку, что живопись отражает окружающую нас реальность, а также позволяет художнику изобразить плод его фантазии, воображения. Кроме того, это очень ...

Психолого-педагогические аспекты формирования образа человека у детей 6-7 лет
Выступая в качестве объекта познания и действия, человек отражается в сознании людей и определяет их поведение. По – мнению В.С. Кузина процесс формирования образа в сознании тесно связан с глубоким осмыслением и духовной переработкой восприятий и представлений, в том числе эстетических переживаний ...

Основные факторы, влияющие на выбор инструментальной среды для разработки компьютерных средств обучения
Для разработки компьютерных средств обучения используются различные программы, которые обычно называются инструментальными средами (ИС). Степень совершенства той или иной ИС определяется возможностями по вводу, редактированию, компоновке учебного материала, включая современные средства мультимедиа ...

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