La grafica tridimensionale
così come ci viene mostrata dai nostri monitor è
solo un primo passo verso la "simulazione-emulazione"
della visione umana.
L' immagine 3D fornisce al cervello molte indicazioni sulla
realtà che vogliamo simulare: illuminazione, prospettiva,
trama. Ma per rendere immersiva e sempre più simile al
reale un' esperienza 3D è necessario fornire altri elementi
come la visione stereoscopica, la messa a fuoco dinamica, la visione
periferica e così via; tutte caratteristiche tipiche dei
nostri organi di visione.
Probabilmente la proprietà più importante
e soprattutto più semplice da simulare è la visione
stereoscopica. Noi infatti percepiamo la realtà tramite
due occhi distanti circa 7 cm e questa doppia visione ci permette
di apprezzare la profondità della scena tramite la convergenza
oculare che fornisce al cervello gli elementi per realizzare una
sorta di triangolazione.
Il fenomeno è stato
a lungo studiato per applicazioni in Computer Graphic soprattutto
da quando nel 1965 Ivan Sutherland (famoso Guru della Computer
Graphic) costruì il primo head-mounted display (HMD) stereoscopico.
Un tipico esempio di simulazione della visione stereoscopica
sono i così detti occhialini 3D. I primi erano costituiti
semplicemente da filtri che permettevano il passaggio di un solo
colore primario per occhio. In questo modo era possibile far arrivare
un'immagine diversa ad ogni occhio semplicemente fondendo le due
immagini a diversi colori in una sola, lasciando ai filtri di
eseguire in automatico la separazione. Famose sono le scene 3D
di alcuni film di qualche decennio fa che venivano mostrate proprio
tramite i famosi occhialini colorati. Le scene 3D venivano girate
con una apposita telecamera doppia, ovviamente con gli obbiettivi
distanti 7cm, come gli occhi. I due filmati leggermente differenti
venivano poi "colorati" in rosso o verde ed infine fusi
insieme. Questo tipo di occhialini viene detto passivo.
Un tipo più evoluto di occhiale 3D viene usato per
la visualizzazione scientifica ed il video gaming ancora oggi.
Si tratta di occhiali attivi dotati di otturatori LCD che alternativamnete,
ed in sincronia con un monitor, inviano le immagini all'uno e
all'altro occhio. Il procedimento deve essere il più veloce
possibile altrimenti l'occhio si affatica a causa dell'alternanza
delle immagini. Questi occhialini si dicono attivi.
Infine menzioniamo anche un'altro
tipo di occhialini, questa volta passivi. Vengono usati attualmente
nei parchi a tema e impiegano lenti apparentemente trasparenti.
Si tratta in realtà di lenti polarizzate per cui proiettando
su un appasito schermo non depolarizzante due immagini stereo
l'una polarizzata orizzontalmente e l'altra verticalmente, all'occhio
arriverà solo l'una o l'altra immagine in base a quale
filtro si trova davanti.
Fatta questa dovuta premessa,
parliamo dell'argomento di questo numero di Tecnologie da Sogno
(TDS): i display autostereoscopici. I Display Autostereoscopici,
lo dice il nome stesso, sono display che ricostruiscono una visione
stereoscopica senza bisogno di alcun occhiale. La cosa interessante
è che questi display, tipicamente di tipo LCD, possono
funzionare sia in modalità 3D che 2D. In pratica immaginatevi
di giocare ad un videogame e di poter attivare una perfetta visione
3D direttamente guardando il monitor, senza l'ausilio (e l'ingombro)
di nessun tipo di occhiali.
Dove sta il trucco? In un
fenomeno invero noto da moltissimi anni e chiamato "barriera
di parallasse". In pratica è lo stesso usato nei comuni
adesivi con ologrammi per bambini. Si fa in modo che l'immagine
percepita dipenda dall'angolo con cui si guarda il monitor. In
questo modo gli occhi di un osservatore ben posizionato al centro
dello schermo vedranno due immagini diverse che se opportunamente
calcolate daranno vita alla visione stereoscopica.
Le figure illustrano meglio
il principio:
La barriera di parallessa
è in pratica costituita da una serie di fessure verticali
interposte tra la matrice TFT e la sorgente di luce del display.
Se opportunamente posizionata la barriera permette a certe angolazioni
di vedere solo le colonne dispari o solo le colonne pari del display.
Ad esempio l'occhio sinistro vede le dispari mentre il destro
le pari. Se vengono interlacciate verticalmente due immagini diverse,
la visione stereoscopica è servita...
Recentemente
Sharp ha presentato una tecnologia brevettata che sembra
particolarmente efficace e non troppo dispendiosa da implementare
nei comuni processi di creazione degli schermi LCD. Attualmente
il costo di produzione di un Display LCD 3D è maggiore
di circa un fattore +50% rispetto alla normale versione "2D"
ma si parla di raggiungere in breve tempo un +20%.
Per un tale sovrapprezzo, la possibilità di attivare
una visione 3D sarà certamente un bel valore aggiunto e
Sharp crede tanto in questa tecnologia da aver iniziato la fondazione
di un consorzio per lo sfruttamento ed il supporto dei Display
LCD 3D. Ottimi risultati si sono ottenuti soprattutto per display
piccoli come quelli di una console portatile o di un cellulare
dove sembra che l'effetto complessivamente sia anche migliore.
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