Nghiên cứu công nghệ 3D và 3D tivi

Nghiên cứu công nghệ 3D và 3D tivi

ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIÊN-ĐIÊN TỬ

BÀI TẬP LỚN

Đề tài : Nghiên cứu công nghệ 3D và 3D tivi Giáo viên hướng dẫn : KS Chử Hoài Nam Nhóm 1

Công nghệ 3D & 3D TV

 

Mục Lục:

I Công nghệ 3D

1.Giới thiệu và Định nghĩa về công nghệ 3D

1.1 Giới thiệu về công nghệ 2D và bước tiến lên công nghệ 3D

1.2 Công nghệ TV3D thế hệ mới khác gì với công nghệ 3D cũ

2.Nguyên lí hoạt động của TV3D

3.Phương pháp phân phối 3DTV

3.1 Gửi tín hiệu mã hóa màu (Color Coding hay Colour Anaglyph).

3.2 Gửi hai ảnh tín hiệu trái, phải; có nghĩa là truyền simulcast

3.3 Phương pháp tương thích frame.

3.4 Phương pháp 2D + Depth.

4.Các công nghệ dùng trong 3DTV

5.Các sản phẩm và ứng dụng TV3D hiện nay

III.Kết luận

I.Công nghệ 3D

2D là hình ảnh được xây dựng trên chương trình đồ hoạ máy tính 2 chiều (2 Dimensional), cũng như hệ toạ độ 2 chiều của trục toạ độ,

nó phản ánh một phong cách đồ hoạ phẳng Đồ hoạ 2 chiều không có sự tham gia hoặc có nhưng rất ít của các hiệu ứng 3 chiều đặc trưng như hiệu ứng chiếu sáng, phản chiếu, đổ bóng

- Đặc trưng tiếp theo là mọi thứ đều hoàn toàn bằng 2D từ hậu cảnh, vật thể đến tiền cảnh tạo nên một cái hình giống như phim hoạt hình cắt giấy, mọi thứ đều từ hình vẽ trên một mặt phẳng

-Đặc trưng dễ nhận dạng nhất của chương trình vẽ 2D là không thể xoay góc quay được

1.1 Gi i thi u v công ngh 2D và b ớ ệ ề ệ ướ c ti n lên công ngh 3D ế ệ

1.Gi i thi u và Đ nh nghĩa v công ngh 3D ớ ệ ị ề ệ

Lộ trình phát triển lên công nghệ 3D Nhóm phát triển công nghệ của ITU đã công bố lộ trình phát triển công nghệ TH 3D trong đó sẽ phát triển các hệ thông minh có thể mô phỏng cách thức mà mắt, não, quan sát và cảm nhận thế giới qua thị giác.

Lộ trình này sẽ trải qua 3 giai đoạn:

1.giai đoạn 1 sẽ thử nghiệm phát hình ảnh lập thể động để người xem có thể cảm nhận được chiều sâu của cảnh vật.

2 giai đoạn 2 sẽ tạo cho người xem cảm giác cảnh vật gần giống như trong cuộc sống.

3 giai đoạn 3 sẽ sản xuất các phim truyền hình,ứng dụng giáo dục,y tế,quản lý giao thông… giúp người xem cảm nhận hình ảnh giống như hoạt động trong đời sống thực.

ITU dự báo rằng để công nghệ này phát triển đến mức hoàn hảo theo 3 giai đoạn trên cũng phải trải qua một quãng thời gian từ 15 đến 20 năm.

Công nghệ 3D sẽ thay đổi hoàn toàn cách thức phát hình và nội dung của thông tin đa phương tiện, mở ra những khả năng mới trong giáo dục, y tế, quản lý giao thông.Nó cũng tác động quan trọng đến lĩnh vực sản xuất phim và chương trình truyền hình với những thiết bị chuyên dụng mới, để người xem được thưởng thức hình ảnh sống động trong không gian 3 chiều.

1.2 Định nghĩa về 3D

-Như nhiều người đã biết, 3-D thực ra là tên viết tắt của từ 3-Dimension (3 chiều) Kỹ thuật 3-D mà người ta vẫn sử dụng một cách phổ biến hiện nay thường

đi liền với khái niệm “đồ họa 3D” - tức là những hình ảnh được dựng nên một cách sống động như thật với sự trợ giúp của các phần mềm đồ họa vi tính

-Khung hình 3D được xây dựng trên hệ thống đồ hoạ máy tính 3 chiều(3 Dimentional), hệ thống đồ hoạ này khai thác 3 chiều không gian là chiều

ngang – dọc – sâu tạo nên một thế giới hình khối khác hẳn thế giới hình phẳng của 2D Đồ hoạ 3D khai thác tối đa các hiệu ứng 3 chiều như đổ bóng,

chiều ánh sáng, sự phản chiếu nhờ vào hệ thống nguồn sáng vẽ xử lí bằng máy tính

2.Nguyên lý hoạt động 3D

Các bộ phim được làm theo công nghệ 3-D nói chung đều dựa theo nguyên lí sự tạo ảnh 3 chiều từ hai mắt, sự chìm hay nổi của một vật phụ

thuộc vào cách nhìn người quan sát.Chẳng hạn khi nhìn hai hình ảnh của một vật sát cạnh nhau, nếu như mắt trái nhìn vào ảnh bên phải còn

mắt phải nhìn vào ảnh bên trái, thì ta sẽ cảm tưởng như vật đó đang nổi ra khỏi khung hình Và ngược lại thì vật đó sẽ “lõm” xuống

Lợi dụng điều này, các nhà làm phim 3-D sẽ quay thành hai phim, từ hai góc nhìn khác nhau tương ứng với hoạt động của hai con mắt Những hình ảnh này khi qua não bộ, chúng sẽ chập lại tạo thành những hình ảnh không gian ba chiều Và vì kĩ thuật 3-D này chủ yếu là dựa vào sự tổng hợp ảnh từ 2 mắt tạo nên nên những người có tật về mắt sẽ khó có thể xem được những bộ phim 3D.

Hình ảnh 3D khúc

xạ mắt người

Hình ảnh chân thực 3D

Ứng dụng công nghệ 3D

Người người làm phim 3-D, nhà nhà xem phim 3-D!

Ứng dụng công nghệ 3D cho máy chiếu

3D cho 3D Tivi

Kính mắt 3D

Ứng dụng công nghệ 3D trong y tế

Máy tính bảng 3D cỡ 7 inch được xuất xưởng vào tháng 11

Máy chơi game cầm tay 3DS hiển thị hình ảnh ba chiều không cần kính

II TV 3D

1 Giới thiệu về TV 3D

1.2 TV 3D là gì?

Theo Hiệp hội Viễn thống Quốc tế (ITU), có thể hiểu một cách đầy đủ rằng “Truyền hình 3D (3D Television, 3DTV) là tên gọi chung chỉ các

hệ thống mà các hệ thống đó cung cấp cho người xem cảm giác độ sâu tương tự với cảm giác mà chúng ta thấy trong thế giới thực”

1.2 So sánh giữa 3D TV với TV cũ

Chắc chắn là có sự khác biệt Công nghệ 3D trước đây sử dụng phương pháp Anaglyph, sử dụng một chiếc kính lọc màu (một mắt màu xanh, một mắt màu đỏ, hoặc có thể là màu khác) để giúp cho mắt trái và mắt phải tiếp nhận được đúng hình ảnh dành cho mỗi mắt Với phương pháp sử dụng kính Anaglyph, hình ảnh thường có màu sắc không được rõ ràng, chính xác cũng như độ phân giải của hình ảnh khá thấp

Hiện tại, công nghệ 3D sử dụng phương pháp mới là phân cực và trập hình động Công nghệ kính phân cực hoạt động dựa trên quá trình lọc hình ảnh sao cho hai mắt nhận được đúng hình ảnh dành cho nó Điểm mạnh của công nghệ này là giá thành sản xuất rẻ, tuy nhiên, hình ảnh 3D sẽ kém hiệu quả nếu nhìn ở những góc lệch so với màn hình.

Công nghệ hiện đại nhất và đang được các nhà sản xuất TV 3D áp dụng rộng rãi là sử dụng cách thức trập hình đồng bộ từ màn hình đến kính Hoạt động của loại kính này dựa trên quá trình tắt, mở hình cực nhanh của mắt kính, đồng thời với thời gian tắt rồi phát hình cho từng mắt trái và phải trên TV Tốc độ của quá trình tắt mở hình này rất nhanh, từ 120 hình cho đến 200 hình trong một giây Kính trập hình động hiên tại vẫn rất đắt tiền (trên 100 USD), sử dụng pin sạc với dung lượng hơn 80 giờ và đi kèm với thiết bị đồng bộ hình ảnh giữa kính với màn hình qua Bluetooth hoặc hồng ngoại

Tuy nhiên, ưu điểm của công nghệ trập hình động chính là độ phân giải của hình ảnh 3D cực cao, có thể lên tới độ phân giải hình ảnh Full HD với đĩa Blu ray 3D, màu sắc không bị thay đổi cũng như người xem dễ thấy các hình ảnh nổi hơn công nghệ cũ

2.Nguyên lý hoạt động của TV 3D

Một TV 3D hay màn hình tại rạp phim khi chiếu nội dung 3D sẽ phát đồng thời hai hình ảnh riêng biệt trên cùng một khung hình,một được dành riêng cho mắt bên phải

và một dành riêng cho mắt bên trái của người xem.Hình ảnh cho mắt trái và mắt phải được chiếu lẫn vào nhau ,các đối tượng trên hình trái và hình phải thường trùng nhau hoặc lệch về hai bên trái,phải có thay đổi một chút,bởi vậy nếu xem bằng mắt thương thì luôn thấy hình ảnh 3D bị nhòe Nhưng khi đeo kính 3D vào, hai hình ảnh đó sẽ trở thành một hình ảnh nổi 3D duy nhất

3.Phương pháp phân phối hình ảnh 3DTV

3.1 Gửi tín hiệu mã hóa màu (Color Coding hay Colour Anaglyph)

3.2 Gửi hai ảnh tín hiệu trái, phải; có nghĩa là truyền simulcast

3.3 Phương pháp tương thích frame.

3.4 Phương pháp 2D + Depth.

4.Các công nghệ dùng trong 3D TV

 Công nghệ stereoscopic (dùng kính)

Kính thụ động(kính phân cực)

Kính tích cực (kính cửa chập)

 Công nghệ auto-stereoscopic (không dùng kính)

Lenticular display, Parallax barrier, Spinning Mirror

 Công nghệ khác:

Holographich

Kính tích c c ự

Kính phân cực 3D

4.2 Công nghệ auto-stereoscopic (không dùng kính)

 Công ngh lenticular lenses ệ

 Công ngh rào ch n th sai (parallax barrier) ệ ắ ị

4.2.1 Công nghệ lenticular lenses

Đây là công nghệ dùng các thấu kính dạng hình trụ nhỏ xíu, gọi là các lenticule Các lenticule này được dán thành mạng trên một phiến trong suốt Sau đó phiến này được dán lên bề mặt hiển thị của màn hình LCD Do vậy khi người xem xem các ảnh thì các ảnh đó được phóng to bởi thấu kính hình trụ

4.2.2 Công nghệ rào chắn thị sai (parallax barrier)

Công nghệ parallax barrier là một phương pháp chính khác cho phép xuất ảnh autostereoscopic Công nghệ này đang được nhiều công ty như Sharp, LG… thực hiện, vì nó là một trong những công nghệ thân thiện nhất với khách hàng, và có lẽ cũng là công nghệ duy nhất cho phép xem 2D thông thường

Parallax barrier là một lưới tinh (fine grating) tinh thể lỏng đặt ở phía trước màn hình, với những kẻ hở tương ứng với những cột pixel nhất định của màn TFT Các vị trí này được cắt để cho phép truyền các ảnh luân phiên tới mỗi mắt người xem khi họ ngồi ở những vị trí xem tối ưu Khi một điện áp thấp được đặt vào parallax barrier các khe hở của nó sẽ hướng ánh sáng từ mỗi ảnh tới mắt trái và mắt phải khác nhau một ít; do vậy tạo hình dung độ sâu và ảnh 3D trong não.

Hoạt động của công nghệ parallax barrier

Samsung Plasma C6900

Sử dụng công nghệ màn hình Plasma nên mẫu TV 3D của Samsung có chât lượng hình ảnh ít độ nhiễu crosstalk cùng dải màu đen đậm và chi tiết hơn các model LCD 3D khác Samsung Plasma C6900 hỗ trợ trình diễn hình ảnh Full HD ở cả chế độ 2D và 3D

Philips Cinema 21:9 Platinum.

Philips Cinema 21:9 Platinum 3D 56 inch nằm trong dòng HDTV Cinema 21:9 của Philips, đặc biệt với kiểu thiết kế màn hình tỷ lệ 21:9, tương tự như tỷ lệ của loại màn chiếu lớn ở các rạp chiếu phim

Đây cũng là mẫu Cinema 21:9 đầu tiên của Philips được trang bị công nghệ hình ảnh 3D Model 3D này sở hữu màn hình 56 inch đèn nền LED, có tính năng kiểm soát tối mờ cục bộ và tốc độ quét hình lên tới 400Hz

Kết luận:

Trong thế Giới Ngày Nay, Chúng ta đang được xem ngày càng nhiều các hình ảnh được tạo ra từ máy tính trên truyền hình hay màn ảnh, thậm chí trong các tạp chí và các sách báo Lĩnh vực đồ hoạ máy tính (Computer Graphics – CG)

đã phát triển rất nhanh, từ chỗ thuộc về một lĩnh vực riêng của các nhà khoa học máy tính nay nó đã trở thành một khuynh hứơng nghề nghiệp mà rất nhiều ngừơi muốn nắm bắt

Công nghệ 3D và tivi 3D khá mạnh và đưa ra một tiến trình làm việc cực

kỳ hợp lý Nhờ vào công nghệ cao cấp này, chúng ta hưởng thành quả là

rất trực quan, cho ta có khả năng học chương trình một cách nhanh chóng và tiến

bộ cùng với nó trong tương lai

Mặc dù chúng em đã cố gắng hết sức nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi sai sót, kính mong quý thầy cô và các bạn thông cảm và góp ý

Chúng em chân thành cảm ơn!