Šajā emuāra ierakstā mēs izpētīsim Lucius Prism tehnoloģiju, kas ļauj iegūt stereoskopiskus attēlus bez brillēm, un tās potenciālu.

3D bez brillēm: kļūstot par realitāti

Kopš režisora ​​Džeimsa Kamerona filmas *Avatar* globālajiem panākumiem daudzas asa sižeta un fantāzijas filmas ir veidotas 3D formātā. Pats neesmu redzējis *Avatar*, bet gan skatījos filmu *Harijs Poters un Nāves dāvesti* 3D formātā, kas tika veidota, lai izmantotu šo modes tendenču vilni. Lai gan dziļuma sajūta noteikti bija pārāka nekā parastajām 2D filmām, man šķita neērti valkāt 3D brilles skatīšanās laikā. Tas ir īpaši apgrūtinoši cilvēkiem, kuri regulāri valkā brilles, jo papildu 3D briļļu uzlikšana ir ļoti traucējoša. Šīs neērtības ir izplatīta problēma pat cilvēkiem, kuri parasti brilles nenēsā. 3D briļļu ietvari ne tikai aizsedz redzes lauku, bet arī spiediens, ko tie rada uz deguna, rada diskomfortu. Tāpēc "tehnoloģija, kas ļauj cilvēkiem skatīties 3D filmas ar neapbruņotu aci", jau sen ir bijis liels izaicinājums 3D attēlveidošanas inženieriem. Persona, kas veica nozīmīgu izrāvienu šīs problēmas risināšanā, ir Seulas Nacionālās universitātes Ķīmiskās un bioloģiskās inženierijas katedras profesors Ča Kuk-heons. Profesora Ča pētnieku komandas izstrādātā tehnoloģija “Luciusa mikroprizmu masīvi” ir inovatīvs risinājums, kas ļauj skatītājiem skatīties 3D attēlus ar neapbruņotu aci, neizmantojot brilles.

3D attēlveidošanas un polarizācijas principi

Iemesls, kāpēc mēs ikdienā uztveram pasauli 3D, ir tāpēc, ka mums ir divas acis. Piemēram, ja jūs novietojat sev priekšā ābolu un skatāties uz to pārmaiņus, aizverot vienu aci, ābola attēls, ko redzat ar kreiso un labo aci, izskatīsies nedaudz atšķirīgs. Tas ir tāpēc, ka starp abām acīm ir aptuveni 6 cm atstarpe. Šī nelielā atšķirība ļauj smadzenēm apvienot no abām acīm saņemto informāciju, ļaujot mums uztvert pasauli trīs dimensijās.
Mūsdienu 3D filmas tiek veidotas, izmantojot šo principu. Lai skatītos 3D filmu, vizuālajai informācijai, kas sasniedz katru aci, ir jābūt atšķirīgai. Kinoteātros izmantotās 3D brilles ir rīki, kas rada šo atšķirību. Šīs brilles ir aprīkotas ar polarizācijas filtriem, kas virza gaismu ar atšķirīgu polarizācijas virzienu uz katru aci. Gaisma ir elektromagnētiskais vilnis, kas izplatās, elektriskajam un magnētiskajam laukam svārstoties perpendikulāri viens otram. Virzienu, kurā elektriskais lauks svārstās, sauc par polarizācijas virzienu. Dabiskais apgaismojums ir gaismas maisījums ar dažādiem polarizācijas virzieniem. Tā kā polarizācijas filtri, kas piestiprināti pie 3D briļļu lēcām, laiž cauri tikai gaismu ar noteiktu polarizācijas virzienu, kreisā un labā acs uztver atšķirīgus attēlus.

3D attēlveidošanas tehnoloģija bez brillēm: Lucius Prism Array

Lucius Prism Array nav pirmā 3D displeja tehnoloģija bez brillēm. Tādas tehnoloģijas kā Parallax Barrier metode pastāvēja jau iepriekš, taču šīs tehnoloģijas cieta no nestabilitātes, izraisot attēla pārslēgšanos starp 2D un 3D atkarībā no skata leņķa. Tas izraisīja tādas blakusparādības kā reiboni vai grūtības koncentrēties skatītājiem.
Tomēr Lucius Prism Array tehnoloģija ir atrisinājusi šīs problēmas. Šī tehnoloģija izmanto plēvi, kas sastāv no mikroskopiskām prizmām (trīsstūrveida prizmām), kuru izmērs ir desmitiem mikrometru. Katras prizmas viena puse ir pārklāta ar īpašu gaismu absorbējošu materiālu, kas darbojas, lai gaismu pārraidītu tikai vēlamajā virzienā. Tā rezultātā katrai acij tiek piegādāts pareizais attēls neatkarīgi no skatītāja leņķa, nodrošinot dabisku 3D efektu. Pateicoties šai tehnoloģijai, skatītāji tagad var baudīt 3D filmas, nelietojot 3D brilles.

Ķīmiskās un bioloģiskās inženierijas nākotnes pielietojumi

Lucius Prism Array tehnoloģija neaprobežojas tikai ar 3D filmām. Kā daļa no polimēru plāno plēvju pētījumiem, šai tehnoloģijai ir plašs potenciālu pielietojumu klāsts. Polimēru plāno plēvju pētījumi ietver nanotehnoloģiju izmantošanu, lai izgatavotu ārkārtīgi plānas plēves un kontrolētu to īpašības. Šos pētījumus var plaši pielietot nākotnes tehnoloģijās ar augstu pievienoto vērtību, piemēram, organiskajos tranzistoros, organiskajās saules baterijās un pusvadītājos. Jo īpaši, tā kā šo tehnoloģiju var viegli integrēt esošajos šķidro kristālu displejos, lai radītu 3D attēlus, paredzams, ka tā tiks pielietota dažādās plaša patēriņa elektronikas ierīcēs, piemēram, mājas televizoros un viedtālruņu displejos. No ekonomiskā viedokļa tās augstā izmaksu efektivitāte padarīs to viegli pieejamu daudzām mājsaimniecībām.

3D attēlveidošanas tehnoloģijas evolūcija un mūsu ikdienas dzīve

3D attēlveidošanas tehnoloģiju attīstība aizsākās filmu industrijā, bet tagad tās izplatās arī mūsu ikdienas dzīvē. Līdz ar virtuālās realitātes (VR) un paplašinātās realitātes (AR) tehnoloģiju straujo attīstību 3D displejiem ir potenciāls veicināt inovācijas ārpus vienkāršas izklaides dažādās jomās, piemēram, izglītībā, veselības aprūpē un ražošanā. Piemēram, medicīnas jomā 3D attēlus var izmantot, lai precīzāk plānotu sarežģītas operācijas, un ražošanā 3D dizaina modeļus var vizualizēt gandrīz reālā mērogā, lai uzlabotu dizaina procesu.
Galu galā 3D attēlveidošanas tehnoloģija kļūs par arvien neatņemamāku mūsu ikdienas dzīves sastāvdaļu. Tā ne tikai ļaus mums skatīties 3D filmas bez īpašām brillēm, bet arī nodrošinās reālistisku vizuālo pieredzi plašā digitālo vidi klāstā. Ņemot vērā, ka ķīmiskās un bioloģiskās inženierijas sasniegumi ir šo pārmaiņu pamatā, turpmākie pētījumi un attīstība vēl vairāk bagātinās mūsu dzīvi.