Vývoj stereoskopického (3D) zobrazení ve hrách
24.7.2015, Jan Pánek, článek
V dnešním článku se podíváme do historie stereoskopického zobrazení ve hrách a omrkneme možnosti, jak si zahrát i běžné hry ve 3D. Nakonec se zamyslíme nad tím, kam vlastně stereoskopie míří v souvislosti s headsety virtuální reality.
Kapitoly článku:
Co to stereoskopické zobrazení vůbec je? Jedná se o technologii, která umožňuje vidět prostorově, 3dimenzionálně, na dvojrozměrné předloze. Např. když vidíme skrze speciální brýle hloubku na monitoru, který je ve skutečnosti plochý. Nejedná se tedy o to, že se v počítačové hře můžeme pohybovat v prostoru.
Další zásadní bod je ten, jak a na jakém principu tato technologie funguje. Člověku se vytváří 3D obraz v mozku poté, co se spojí obraz z obou jeho očí. Ty jsou od sebe vzdáleny, což umožňuje vnímání hloubky. Pro počítač není složité vytvořit 3D efekt. V podstatě se jedná jen o to, že musí každou scénu vykreslit ze dvou pohledů, které mezi sebou mají stejný rozestup jako lidské oči.
První problém už přichází s výkonem. Aby ze hry vznikly dva obrázky, musí být použit cca dvojnásobný výkon. To je ale vše, pro vytvoření efektu po stránce softwaru jen stačí mít dva obrázky stejné scény. Jak se s nimi nakládá potom, to už je otázka zobrazovací technologie.
3D kina jsou rozšířena po celém světě
Určitě jste se se stereoskopií někdy setkali, mohlo se jednat o 3D kino, 3D televizi nebo jste si již vyzkoušeli hraní ve 3D. Pojďme si vysvětlit, jak tento efekt vzniká, pokusíme se o dostatečně jednoduché vysvětlení, aby jej pochopil každý kvůli porozumění následujícímu obsahu, podrobné rozepisování těchto technologií najdete v našem dřívějším článku Dlouhá cesta k 3D televizi.
Když si vedle sebe postavíme všechny technologie, které umožňují vytvoření 3D efektu, můžeme je rozdělit na dvě základní skupiny - aktivní a pasivní. V případě aktivní technologie se někde něco hýbe, kdežto v případě pasivní technologie se 3D efekt vytváří bez jakéhokoliv pohybu. Pojďme si rozepsat základní způsoby stereoskopického zobrazení.
Ta se dříve vyskytovala i v jiných podobách, např. ve formě rotujících kotoučů, které zastiňovaly výhled, což se ale dnes už nepoužívá, na jejich místo přišly zatmívací brýle (shutter glasses). Ty zastiňují nejdříve jedno oko, aby se mohl promítnout obraz pro druhé oko, které bude vzápětí zastíněno, aby se mohl promítnout obraz pro první oko. Tato smyčka dále pokračuje. Pokud to probíhá dostatečně rychle (60 snímků za sekundu pro každé oko), mozek to vyhodnotí tak, že snímky přišly ve stejnou chvíli, i když do každého oka dorazily jindy.
Ukázka aktivních (zatmívacích) brýlí
V případě, že mozek odhalí, že něco "nesedí", začne nám být nevolno nebo nás začne bolet hlava. Jedná se o podobnou situaci, jako když si čteme v autě, kdy taky "něco nesedí" (zrak je zafixovaný na něco nepohyblivého, zatímco my se hýbeme). Je to ale individuální, většina hráčů zvládá hraní při 120 Hz, ale jsou lidé, kteří to nevydrží a potřebují ještě vyšší frekvenci.
A co potřebujeme k hraní her na aktivní technologii? Zatmívací brýle, 120Hz monitor a něco, co monitor a brýle synchronizuje. Je nezbytné, aby byl na monitoru obraz pro oko, které se momentálně dívá. Taktéž by tam ten obraz měl být po celou dobu, jinak je větší šance, že nastanou bolesti hlavy.
Problém je i v ceně, samotné brýle něco stojí a 120Hz monitor také není levnou záležitostí. Potom se ještě musíme zastavit u kompatibility. Zda brýle fungují s danou hrou, se dá dozvědět na stránkách výrobce brýlí nebo softwarů, s kterými brýle spolupracují. Důležité ale je, aby byly kompatibilní brýle a monitor, což se liší případ od případu.
Zde se nachází dva základní způsoby vytvoření stereoskopického obrazu. První z nich jsou anaglyfické brýle. Jde o brýle, které mají každé "sklíčko" (spíše se jedná o fólie) jinak zbarvené, např. červeně a modře. Červený filtr propouští jen červené světlo a modrý jen modré. Pokud se tedy správným způsobem na hrany obrázků nanesou tyto barvy, vytvoří plastický obraz. Jejich hlavní nevýhodou je posunutí barev obrazu a ztmavení celé scény. Jejich zásadní výhodou je cena, která se pohybuje v řádu páru desítek korun.
Klasické anaglyfické brýle za pár korun
Druhým způsobem je polarizace. Monitor k nám vyšle dva druhy světelných vln. Jedny jsou polarizované horizontálně, druhé jsou polarizované vertikálně a projdou jen přes sklíčko polarizované ve stejném směru. To znamená, že do každého oka dorazí správný obraz. To je pouze základní možnost, jak polarizovat světlo, technologií je mnohem více.
Princip polarizace
Další zásadní bod je ten, jak a na jakém principu tato technologie funguje. Člověku se vytváří 3D obraz v mozku poté, co se spojí obraz z obou jeho očí. Ty jsou od sebe vzdáleny, což umožňuje vnímání hloubky. Pro počítač není složité vytvořit 3D efekt. V podstatě se jedná jen o to, že musí každou scénu vykreslit ze dvou pohledů, které mezi sebou mají stejný rozestup jako lidské oči.
První problém už přichází s výkonem. Aby ze hry vznikly dva obrázky, musí být použit cca dvojnásobný výkon. To je ale vše, pro vytvoření efektu po stránce softwaru jen stačí mít dva obrázky stejné scény. Jak se s nimi nakládá potom, to už je otázka zobrazovací technologie.
3D kina jsou rozšířena po celém světě
Určitě jste se se stereoskopií někdy setkali, mohlo se jednat o 3D kino, 3D televizi nebo jste si již vyzkoušeli hraní ve 3D. Pojďme si vysvětlit, jak tento efekt vzniká, pokusíme se o dostatečně jednoduché vysvětlení, aby jej pochopil každý kvůli porozumění následujícímu obsahu, podrobné rozepisování těchto technologií najdete v našem dřívějším článku Dlouhá cesta k 3D televizi.
Když si vedle sebe postavíme všechny technologie, které umožňují vytvoření 3D efektu, můžeme je rozdělit na dvě základní skupiny - aktivní a pasivní. V případě aktivní technologie se někde něco hýbe, kdežto v případě pasivní technologie se 3D efekt vytváří bez jakéhokoliv pohybu. Pojďme si rozepsat základní způsoby stereoskopického zobrazení.
Aktivní technologie
Ta se dříve vyskytovala i v jiných podobách, např. ve formě rotujících kotoučů, které zastiňovaly výhled, což se ale dnes už nepoužívá, na jejich místo přišly zatmívací brýle (shutter glasses). Ty zastiňují nejdříve jedno oko, aby se mohl promítnout obraz pro druhé oko, které bude vzápětí zastíněno, aby se mohl promítnout obraz pro první oko. Tato smyčka dále pokračuje. Pokud to probíhá dostatečně rychle (60 snímků za sekundu pro každé oko), mozek to vyhodnotí tak, že snímky přišly ve stejnou chvíli, i když do každého oka dorazily jindy.
Ukázka aktivních (zatmívacích) brýlí
V případě, že mozek odhalí, že něco "nesedí", začne nám být nevolno nebo nás začne bolet hlava. Jedná se o podobnou situaci, jako když si čteme v autě, kdy taky "něco nesedí" (zrak je zafixovaný na něco nepohyblivého, zatímco my se hýbeme). Je to ale individuální, většina hráčů zvládá hraní při 120 Hz, ale jsou lidé, kteří to nevydrží a potřebují ještě vyšší frekvenci.
A co potřebujeme k hraní her na aktivní technologii? Zatmívací brýle, 120Hz monitor a něco, co monitor a brýle synchronizuje. Je nezbytné, aby byl na monitoru obraz pro oko, které se momentálně dívá. Taktéž by tam ten obraz měl být po celou dobu, jinak je větší šance, že nastanou bolesti hlavy.
Problém je i v ceně, samotné brýle něco stojí a 120Hz monitor také není levnou záležitostí. Potom se ještě musíme zastavit u kompatibility. Zda brýle fungují s danou hrou, se dá dozvědět na stránkách výrobce brýlí nebo softwarů, s kterými brýle spolupracují. Důležité ale je, aby byly kompatibilní brýle a monitor, což se liší případ od případu.
Pasivní technologie
Zde se nachází dva základní způsoby vytvoření stereoskopického obrazu. První z nich jsou anaglyfické brýle. Jde o brýle, které mají každé "sklíčko" (spíše se jedná o fólie) jinak zbarvené, např. červeně a modře. Červený filtr propouští jen červené světlo a modrý jen modré. Pokud se tedy správným způsobem na hrany obrázků nanesou tyto barvy, vytvoří plastický obraz. Jejich hlavní nevýhodou je posunutí barev obrazu a ztmavení celé scény. Jejich zásadní výhodou je cena, která se pohybuje v řádu páru desítek korun.
Klasické anaglyfické brýle za pár korun
Druhým způsobem je polarizace. Monitor k nám vyšle dva druhy světelných vln. Jedny jsou polarizované horizontálně, druhé jsou polarizované vertikálně a projdou jen přes sklíčko polarizované ve stejném směru. To znamená, že do každého oka dorazí správný obraz. To je pouze základní možnost, jak polarizovat světlo, technologií je mnohem více.
Princip polarizace
