Programové vybavení pro autostereoskopický displej

Abstract

Cílem této práce je vytvořit přehled principů lidského vnímání hloubky prostoru a jejich využití v technologiích pro stereoskopické "3D" zobrazování. Dalším cílem je vyvinutí softwaru, nebo vytvoření sady aplikací, které umožní korektní zobrazení obrazu na autostereoskopické obrazovce podporující větší množství pozorovacích úhlů bez dodatečného zpracování obrazu za pomoci specializovaného hardwaru. Aby bylo možné zobrazit multiview obrazy správným způsobem, je zapotřebí použít prokládací vzor ke zkombinování vstupních obrazů obsahujících jednotlivé pohledy na reprodukovanou scénu. Tento prokládací vzor je závislý na parametrech vrstvy lentikulárních čoček umístěné před samotnou obrazovkou. Protože výrobce obrazovky tyto parametry v dostupných materiálech neuvádí, je potřeba získat prokládací vzor empirickou metodou. Postup získání prokládacího vzoru je v práci zevrubně popsán. Za použití získaných dat je poté vytvořena počítačová aplikace, která umožňuje použití běžně používaných formátů pro uložení stereoskopického obrazu. Aplikace dovoluje uživateli nastavit základní parametry pro generování výstupního obrazu, který je zaveden do autostereoskopické obrazovky přímo, namísto hardwarového renderovacího jádra dodávaného spolu s obrazovkou. Zpracování obrazu, které aplikace provádí, je detailně popsáno a k práci je přiložen jednoduchý návod k použití aplikace. Příklady obrazu vytvořeného za pomoci aplikace jsou porovnány s výstupem z původního hardwarového renderovacího jádra. Pozorované rozdíly a jejich možné příčiny jsou popsány v závěru práce.

The goal of this work is to create an overview of principles of human depth perception and their exploitation by various "3D" display technologies and to develop a computer software or compile a set of applications that would allow to correctly display images on a multi-view autostereoescopic display without the need for any third party hardware solution. In order to be able to display multiview images properly, images of individual views have to be interleaved using an interlacing pattern, which depends on parameters of the lenticular lens sheet covering the display surface. As these parameters are not disclosed by the manufacturer of the display, an empirical approach is used in order to obtain the needed interlacing pattern. An application is then created using the information obtained. The software allows the use of some of the most common stereoscopic image formats and allows the user to set basic parameters of the output image, which is then generated and fed to the display directly, instead of to a hardware rendering box supplied with the autostereoscopic screen. Image processing done by the application is thoroughly described and a simple user manual is provided. Output images generated by the application are then compared to images processed by the hardware rendering core. Visible differences between the two displaying methods and their possible causes are then discussed.