Как голографическая VisionStation от #Elumens изменит ваш компьютерный экран
Экраны не менялись десятилетиями. Те, на которые вы смотрите, по-прежнему представляют собой плоские черные прямоугольники. В то же время все остальное в сфере вычислительной техники пережило взрывной рост. Возьмем, к примеру, IBM PC 1982 года. Он работал на 16-битном процессоре с тактовой частотой 4,77 МГц. По сравнению с современными чипами, современные процессоры примерно в 1000 раз быстрее. Но если посмотреть на экран сегодня, это все тот же самый физический объект. Не было никаких существенных прорывов в форме или функции.
На сцену выходит Elumens. Компания представляет новую технологию отображения, которая не только улучшает пиксели, но и повышает производительность дисплея. Революционизируйте способ визуализации цифровой информации. Этот продукт называется VisionStation. Выйдите за пределы 2D-плоскости и обеспечьте настоящий 3D-опыт. Это важно для моделирования. Будь то проектирование космических сред, симуляция полетов, пилотирование или управление боевыми сценариями, взаимодействия фундаментально меняются. Вы не просто смотрите на представление. Вы взаимодействуете с трехмерной цифровой средой.
Конец эпохи плоских экранов
Главная проблема традиционных мониторов — отсутствие глубины. Они ограничены законами физики и материаловедения. Стекло тяжелое. Время отклика ЖК-матриц медленное. Elumens обходит эти ограничения. Их метод использует голографию для создания изображений, которые кажутся парящими в пространстве.
Это не наложение дополненной реальности на линзы. Это не VR-гарнитура, которая отрезает вас от комнаты. VisionStation проецирует свет в определенный объем воздуха. Вы можете просматривать изображения с разных углов. Когда вы двигаете головой, ваша перспектива меняется естественно. Это имитирует способ, которым мы видим физические объекты.
Для разработчиков в критически важных отраслях это меняет все. Рассмотрим авиасимуляцию. Монитор в кабине пилота позволяет сканировать приборы и карты. VisionStation позволяет организовать эти элементы в пространственную компоновку. Пилоты могут смотреть вниз на карту, одновременно просматривая данные о высоте сбоку. Когнитивная нагрузка снижается. Мозг обрабатывает пространственные связи быстрее, чем двумерные макеты.
Почему это важно для моделирования
Преимущества выходят за рамки просто «красивой графики». Взаимодействия становятся интуитивными. Боевые симуляции позволяют командирам размещать маркеры и подразделения в 3D-пространстве. Они могут ходить вокруг дисплея. Видеть рельеф сверху или на уровне глаз, не поворачивая кресло.
Это особенно полезно для визуализации сложных данных. Стандартные дисплеи требуют сведения сложных данных к диаграммам и графикам. VisionStation обеспечивает истинное объемное рендеринговое отображение. Вы можете заглянуть внутрь 3D-модели. Вы можете вращать ее в реальном времени. Вы можете взаимодействовать с ней с помощью жестов и простых устройств ввода.
Эта технология предназначена не только для игр. Она предназначена для работы. Инженеры могут осматривать прототипы. Архитекторы могут проходить сквозь здания до начала строительства. Медицинские работники могут визуализировать анатомические структуры в полной глубине. Пользовательский интерфейс исчезает. Информация остается.
Реальное влияние
Переход от 2D-экранов к 3D-экранам имеет большое значение. Это не незначительное обновление. Это новая парадигма. Исследователи пытались создать истинные голографические дисплеи на протяжении многих лет. Большинство потерпело неудачу. Технология была не готова. Elumens утверждает, что решила самые сложные задачи. Они создали систему, которая работает. Не требуются специальные очки. Не нужна темная комната.
Это может
Недостатки плоского экрана
Игры на стандартном экране создают ощущение, что ваши чувства обманываются. Когда вы входите в виртуальную комнату, вас внезапно атакуют сбоку. Это не плохой дизайн. Это физика. Экран — это небольшой плоский прямоугольник. Верхний предел поля зрения составляет около 50 градусов. Это похоже на просмотр через иллюминатор корабля. Вы видите только то, что находится перед вами. Чтобы увидеть другие места, вам нужно перемещать контроллер. Эта задержка ввода неестественна. На самом деле, вам просто нужно повернуть голову. Это происходит мгновенно. Это инстинктивное действие. Ваши глаза сканируют пространство. Джойстик не используется для сканирования.
Затем возникает проблема периферийного зрения. В реальном мире движение можно обнаружить, посмотрев в сторону. Это предупреждает об опасности. На экране компьютера то же самое периферийное зрение становится ненужным шумом. Оно показывает беспорядочную спальню или офис, а не цифровой мир, в котором вы хотите находиться. Это разрушает погружение. Это отвлекает.
Компания Elumens, базирующаяся в Северной Каролине, решила решить эту проблему, разработав Elumens VisionStation. Они больше не пытаются втиснуть мир в плоский планшет. Вместо этого они создали большую изогнутую поверхность. Представьте себе гигантскую параболическую антенну. Проектор высокого разрешения и широкоугольный объектив проецируют изображения на эту кривизну.
Результатом стала система отображения, обеспечивающая поле зрения до 180 градусов. Этот широкоугольный проектор охватывает всё. Вверх. Вниз. Влево. Вправо. Он захватывает ваше периферийное зрение. Вы можете видеть игровую среду, глядя в сторону. Когда вы пытаетесь увидеть то, что находится вокруг вас, вы поворачиваете голову. В симуляторе вождения вы можете посмотреть в боковое окно, поворачивая голову вместе с телом. Как в настоящем автомобиле.
Просмотр установки Elumens вызывает у меня другое чувство. Ощущение движения реальное. Природно поворачивать голову, чтобы смотреть на объекты. Нет рамок. Нет плоских краёв. Экран абсолютно гладкий. Никаких отвлекающих факторов. Только изображение. Вы находитесь внутри него.
Эта технология работает за счёт интеграции дисплеев с человеческой биологией. Стандартные мониторы игнорируют то, что мы действительно видим. Они считают, что мы смотрим прямо перед собой. Elumens предполагает, что мы оглядываемся вокруг. Это меняет способ использования программного обеспечения. Устраняются искусственные барьеры между игроками и миром. Контроллер становится продолжением тела, а не посредником для движений глаз.
Это поднимает вопросы о будущем технологий отображения. Являются ли плоские экраны устаревшими для задач погружения? Возможно. Стоимость высока. Сборка сложна. Но нельзя отрицать, что этот опыт превосходит другие для симуляции. Вы перестаёте смотреть на картинку. Вы начинаете inhabiting пространство.
Есть ещё препятствия. Проекторы требуют тёмной комнаты. Изогнутые поверхности занимают много места на полу. Однако в некоторых приложениях этот компромисс оправдан. Разрыв между реальностью и симуляцией сокращается. Вы чувствуете поворот. Вы видите приближающуюся угрозу. Вы реагируете. Не нажатием кнопки. Используйте всё своё тело.
Индустрия по-прежнему одержима разрешением и частотой обновления. Elumens фокусируется на поле зрения. Что важнее, когда вы пытаетесь выжить? Вероятно, обзор. Вы можете увидеть летящую пулю.
Расширьте свой иммерсивный опыт
Серия Vision не является универсальным решением. Она охватывает широкий спектр физических конфигураций. У вас есть VisionStation. Это отправная точка. Она создана для индивидуальных пользователей. 1 человек. 1 экран.
А затем есть другой крайний вариант спектра — VisionDome VS-5. Эта установка — настоящий зверь. Разработана для групп. Может одновременно разместить до 45 человек. Это значительное увеличение пропускной способности.
Этот диапазон важен для развертывания. Для компаний, которые хотят обучать свои команды, VS-5 является логичным выбором. Он позволяет совместный просмотр. Все делят одно и то же виртуальное пространство. Если вы индивидуальный исследователь или дизайнер, VisionStation — это всё, что вам нужно. Она изолирует пользователей.
Аппаратное обеспечение масштабируется вместе с программным. VS-5 требует большей вычислительной мощности для генерации сред для десятков пользователей одновременно. VisionStation требует меньше пропускной способности. Меньшая вычислительная нагрузка.
Где эти системы вписываются в современные рабочие процессы? Ответ полностью зависит от количества сотрудников. Если у вас только один сотрудник, вы, вероятно, не купите VS-5. Если вам нужно проводить групповую терапию или тимбилдинг, вам не нужно покупать VisionStation. Выбор — либо-либо. Индивидуальный или коллективный.
Сравнение размеров VisionStation и количества пользователей
Первоначальная VisionStation была не просто дисплеем. Это ваш физический след на полу. Если вы хотите узнать, сколько места вам действительно нужно, начните с цифр. Стандартная единица имеет глубину 41 дюйм, высоту 63 дюйма и ширину 65 дюймов. Примерно 104 см x 160 см x 165 см. Сама область проекции имеет ширину 5 футов. Но вот что важно с точки зрения геометрии. Она не плоская. Экран изогнут с радиусом кривизны 33 дюйма. Кривизна имеет значение. Она помогает обернуть изображение, не искажая края слишком сильно.
Затем появился VS-3. Это серьезный аппарат. Он затмевает стандартную модель. Его глубина составляет 106 дюймов, высота 93 дюйма и ширина 136 дюймов. Для любителей метрической системы это 270 см x 237 см x 346 см. Ширина проекционной поверхности составляет 10 футов. Радиус кривизны удваивается и достигает 60 дюймов. Это не для одного человека, уставившегося на приборную панель. VS-3 удобно размещает 1–6 человек. Это конференц-стол для менеджеров или консоль для инженеров, которые хотят видеть всё сразу.
Как VisionDome масштабируется для больших групп
Если вам нужно больше пространства, вы можете перейти к куполу. VisionDome V-4 с LightShell может разместить 2–10 человек. Радиус проекции увеличивается до 12 футов 3 дюйма (3,75 метра). Физическая конструкция надежна: высота 10 футов 3 дюйма, ширина 17 футов и глубина 15 футов 11 дюймов.
VisionDome V-5 идет на шаг дальше. Доступен для 2–45 человек. Это уже не маленькая группа. Это может быть класс, учебный класс или командный центр. Радиус проекции здесь составляет 16 футов 4 дюйма (5 метров). Сам купол имеет высоту 14 футов 10 дюймов, ширину 19 футов 10 дюймов и глубину 20 футов. Масштаб смещается от рабочих станций к пространствам для мероприятий.
Почему технология Elumens важна для 3D-визуализации
Почему это важно? Потому что традиционные экраны не дают ощущения глубины. Вам приходится щуриться и гадать или использовать громоздкие наушники. VisionStation этого избегает. Она иммерсивна. Вы входите и садитесь. 3D-данные — будь то реальные или сгенерированные компьютером — просто появляются. Не нужно переносить специальный код для запуска существующих 3D-приложений. Настройка занимает около двух часов для двух человек. Добавьте оболочку LightShell, и это займет три-четыре часа. Она портативна. Она масштабируема. Она работает так же просто, как традиционный монитор.
Аппаратное обеспечение, стоящее за этой магией, основано на ЖК-проекторах. Это не дешевые офисные проекторы. Они поддерживают разрешения от 1027×768 до 1365×1024. Мы говорим о 24-битном цвете. Это 16,8 миллиона цветов. Поддерживаются SXGA, UXGA, VGA, SV
Почему VisionStation превосходит гарнитуры по уровню погружения
VisionStation делает больше, чем просто проецирует изображения. Она окружает вас. Система использует технологию визуализации Elumens TruTheta для создания более реалистичного впечатления, чем традиционные экраны. Вы не смотрите на экран. Вы стоите внутри кадра.
Горизонтальное поле зрения составляет 180 градусов, а вертикальное — 135 градусов. Это покрытие имеет важное значение. Оно заполняет ваше периферийное зрение. Ваш мозг не замечает комнату, в которой вы находитесь, потому что проекция охватывает края вашего зрения. Помехи больше не являются проблемой. Контент вокруг вас прочно удерживает вас в реальности.
Эта установка сильно отличается от головных дисплеев. VR-гарнитуры полностью изолируют вас от реального мира. Они изолируют. VisionStation сохраняет вашу связь с окружающим пространством. Команда Elumens считает, что этот гибридный подход превосходит другие. Вы можете наслаждаться погружением виртуальной реальности, не лишая полностью свои чувства.
Как TruTheta устраняет искажения
Магия заключается в оптике. TruTheta — это не просто линза. Она сочетает передовые алгоритмы 3D-программного обеспечения со специализированным дизайном f-те́та-линзы. Аппаратное и программное обеспечение работают вместе, чтобы решить сложные геометрические задачи.
Проекция плоского изображения на изогнутую полусферу часто приводит к искажению по краям и неравномерной яркости. TruTheta решает эту проблему. Линза равномерно распределяет пиксели на изогнутом экране. Результатом является четкое изображение от центра до края. Нет горячих точек. Нет размытия. Равномерная яркость.
Человеческие факторы в цифровых дисплеях
Почему это важно для обычных пользователей? Потому что изоляция утомляет. Гарнитуры вызывают усталость. VisionStation позволяет делиться своим опытом. Вы можете видеть комнату. Вы можете двигаться. Эта технология поддерживает естественное поведение, а не ограничивает его.
F-те́та-линза делает то, что вы видите, очень четким. Программное обеспечение корректирует кривизну экрана. Получите высококачественную проекцию без настройки фиксированного фокуса. Это больше похоже на проход через дверь, чем на взгляд через окно.
Это лучше, чем VR? Для некоторых задач — да. Для других — возможно, нет. Но компромисс очевиден. Он дает вам контекст. Вы теряете полное сенсорное отключение. Этот выбор определяет ваш опыт. Экраны являются частью мира, а не препятствием для него.
Рабочий процесс с использованием четырёх камер для создания 3D-вида
Elumens не оставляет глубину на волю случая. Рекомендуемый компанией метод создания 3D-вида основан на строгом четырёхкамерном процессе. Сначала создайте сцену в стандартном пакете для 3D-анимации. Установите основную камеру так, чтобы она следовала за анимацией, как это обычно делается. Это первый шаг.
После того как сцена зафиксирована, вы можете дублировать исходную камеру четыре раза. Эти новые камеры размещаются не случайным образом. Они поворачиваются на 90 градусов вокруг своей оси. Это заставляет их направляться на разные части одной и той же сцены. В результате получается многоугольная съёмка, которая передаётся в движок расчёта глубины.
Эти дополнительные углы распределяются следующим образом:
- Камера слева: поворот на 90 градусов влево от основного вида.
- Камера справа: поворот на 90 градусов вправо от основного вида.
- Камера сверху: поворот на 90 градусов вверх от основного вида.
- Камера снизу: поворот на 90 градусов вниз от основного вида.
Почему эта конфигурация важна? Потому что она обеспечивает данные параллакса, необходимые для точного картирования глубины. Каждая камера захватывает немного разный фрагмент реальности. Когда программное обеспечение Elumens обрабатывает эти четыре различных ракурса, оно способно восстановить третье измерение с большей точностью, чем при использовании одного изображения.
Это не имеет никакого отношения к художественному стилю. Всё дело в геометрии. Заставляя точку обзора смещаться в четырёх основных направлениях относительно основной камеры, вы исключаете необходимость угадывания. Программное обеспечение получает пространственные соотношения, необходимые для построения согласованной 3D-модели.
Вы можете задаться вопросом, можно ли пропустить некоторые углы, чтобы сократить время рендеринга. Краткий ответ — «нет». Пропуск одного из основных направлений может привести к искажениям. Четырёхкамерная настройка является обязательным условием для достижения результатов, обещаемых Elumens.
Этот процесс механический. Повторяющийся. Но он работает. Вы задаёте основной кадр. Копируете камеру. Поворачиваете. Рендерите. Глубина получается благодаря математике, а не магии.
Создание панорамного вида
Рендеринг — это лишь половина дела. Когда у вас есть четыре отдельных кадра, снятых со всех сторон, настоящая работа начинается на этапе постобработки. Здесь на сцену выходит TruFrame. Это не просто просмотрщик; это инструмент композитинга, предназначенный для объединения разрозненных фрагментов в единую сцену.
Цель здесь конкретна: проекция на 180 градусов.
TruFrame объединяет четыре различные сцены в одну, предоставляя всю необходимую информацию для 180-градусной проекции.
Большинство стандартных проекционных систем способны обрабатывать широкие углы, но для истинного панорамного погружения требуется гораздо больше. Объединяя входные данные, TruFrame гарантирует отсутствие зазоров или слепых зон. Получаемое изображение — это не просто широкоугольный кадр. Это непрерывное, охватывающее всё поле зрения.
Это важно, потому что разрозненные визуальные элементы могут разрушить эффект погружения. Если проекционной системе придётся догадываться о том, что происходит между видеопотоками камер, эффект потерпит неудачу. TruFrame исключает необходимость догадок. Он преобразует сырые данные в формат, который программное обеспечение для проекционного маппинга может корректно прочитать и спроецировать.
Если пропустить этот шаг, вы останетесь с четырьмя отдельными экранами или беспорядочным, прерывистым изображением. С ним же вы получаете единую среду. Программное обеспечение берёт на себя сложную работу по выравниванию и масштабированию, так что проектору не приходится этого делать.
Это технически необходимо для высококлассных инсталляций. Нельзя имитировать такой уровень покрытия простым кадрированием. Четыре угла должны быть точно объединены. TruFrame обеспечивает архитектуру для этого объединения.
Обычно фреймы создаются размером 1024 x 1024 пикселей. Объедините четыре разных вида и создайте одно изображение TruFrame. Эта ручная работа становится утомительной.
Elumens решает эту проблему. Они сотрудничают с разработчиками программного обеспечения и создают расширения для крупных 3D-приложений. Цель? Автоматизировать создание сцен на 180 градусов. Это заменяет старый рабочий процесс ручной настройки четырех отдельных камер.
Возьмем TruShade for Raygun в качестве примера. Этот плагин доступен для 3ds Max. Использует движок рендеринга Raygun для создания полусферической сцены. Нет необходимости возиться с углами обзора камеры. Это программное обеспечение берет на себя основную работу.
Но настоящая магия происходит с VisionStation.
Читая об этом, может быть скучно. Но используя его? Это совсем другое. Сядьте в кресло. Запустите 3D-симулятор. Погружение ощущается сильно. Вы можете испытать реальное движение. Глубина больше не просто концепция. Она физическая. Вы можете почувствовать реальный масштаб, перемещаясь по виртуальному миру.
Назначение VisionStation
Итак, куда направляется эта мощь?
Обучение и симуляция
Речь идет не только о красивых картинках. Индустрия использует VisionStation для ответственного обучения. Спасатели отрабатывают действия в зонах бедствия. Пилоты моделируют условия полета. Высокая визуальная достоверность сокращает разрыв между симуляцией и реальностью.
Визуализация архитектуры
Архитекторы представляют проекты клиентам, которые не говорят на языке «чертежей». Они проводят их через среду TruFrame. Клиенты могут видеть изменения освещения в течение дня, не имея степени в области строительства, чтобы понять пространственные отношения.
Медицинские и научные исследования
Исследователи визуализируют сложные наборы данных. Кровоток (объем, нейронные пути и структурная целостность; разрешение 1024 x 1024 обеспечивает достаточную детализацию для выявления аномалий; стереоскопические виды добавляют глубину, необходимую для интуитивной навигации по этим структурам).
Розничная торговля и недвижимость
Стендовая подготовка дорога. Виртуальная стендовая подготовка дешева. Агенты по недвижимости используют эту систему, чтобы показывать пустые комнаты как обставленные помещения. Сама VisionStation обычно используется в элитных шоурумах, но покупатели могут визуализировать продукты дома с помощью интеграции AR.
Технология, стоящая за магией
Как все это работает вместе?
- Движок рендеринга : Такие инструменты, как Raygun, обрабатывают геометрию. Они рассчитывают освещение, тени и отражения.
- Полусферическая проекция : Стандарт TruFrame гарантирует, что изображение правильно оборачивается вокруг зрителя.
- Дисплейное оборудование : VisionStation использует дисплей с высокой частотой обновления. Это предотвращает укачивание. Он синхронизирует частоту кадров с движением головы.
Почему это важно сейчас
Мы прошли точку, где виртуальная реальность — это просто gimmick (игрушка). Это инструмент. Дополнения для 3ds Max и аналогичного программного обеспечения позволяют художникам больше не быть программистами. Вы можете создавать эти иммерсивные опыты, используя знакомые рабочие процессы.
Экономьте время, переключаясь с ручной настройки четырех камер на автоматический полусферический рендеринг. Это снижает количество ошибок. Это позволяет дизайнерам сосредоточиться на контенте, а не на аппаратном обеспечении камер.
А VisionStation? Это демонстрация концепции. Когда вы входите внутрь, технология исчезает. Вы просто там.
Есть
Одна лишь цена отбивает желание у случайного покупателя. Система Elumens VisionStation стоит базовые $19 995 и не предназначена для просмотра мемов или игры в «Call of Duty». Это мощная машина, подходящая для серьёзной работы.
Здесь купол меняет всё. Вы смотрите не на плоский экран. Вы находитесь внутри изображения.
VisionStation: что действительно важно
Бизнес и государственные учреждения покупают этот продукт не ради развлечения. Они покупают его, потому что стандартный дисплей был ложью. Он сглаживает глубину. Он скрывает масштаб. VisionStation решает эту проблему.
Вот кто на самом деле использует эту систему:
- Обучение и моделирование: Офисы используют это для создания реалистичных симуляторов. Пилоты не просто смотрят на взлётно-посадочную полосу. Они чувствуют изгиб земли.
- Презентации: Продажа крупного инфраструктурного проекта на 24-дюймовом ЖК-экране неэффективна. При проецировании на купол высотой 10 футов клиенты могут «пройти» через концепцию.
- Архитектурный дизайн: Дизайнеры используют это для выявления ошибок до начала строительства. Если балка в симуляции пересекается с потолком, бетон на самом деле не нужно демонтировать.
- CAD/CAM: Автомобильные производители тщательно проверяют планы. Вы можете увидеть, как свет падает на арку двери с любого угла. Больше никаких догадок.
- Наука: Исследатели глубоко погружаются в наборы данных. Они не смотрят на графики воздушного потока. Они «плавают» в нём.
- Развлечения: Да, вы можете заплатить за место. Это иммерсивный театр. Это аттракцион без перегрузок.
Почему это важно для цифровой обработки изображений
Текущие модели слишком дороги для домашних пользователей. Большинство людей никогда не купят купол. Но это не означает, что эта технология не попадёт в вашу гостиную.
Elumens и другие компании-производители дисплеев расширяют границы возможного. Они исследуют способы проецирования высококачественных бесшовных изображений на изогнутые поверхности без искажений.
«VisionStation действительно проложила путь к революции в цифровой обработке изображений».
В течение нескольких лет эта технология постепенно станет commonplace (повседневной нормой). Разрешение станет дешевле. Проекторы станут ярче. Программное обеспечение станет проще в использовании. Не смотрите на данные. Я изучаю их тщательно*.
Мозг, стоящий за куполом
Если вы хотите узнать больше о патентах и технологиях, здесь происходит настоящая магия.
- Elumens VisionStation: Само аппаратное обеспечение.
- Патент США 5724775: Патент, касающийся формы купольной системы.
- Патент США 5762413: Патент TruTheta. Он касается коррекции поля зрения.
- Патент США 6104405: Программное обеспечение для управления изображением.
- Патент США 6128430: Технология бесшовного проецирования. Она объединяет несколько проекторов и делает швы невидимыми.
Это не просто больший экран. Речь идёт об изменении формы контейнера. Если контейнер — сфера, то и содержимое должно быть иным.
Нас учили ожидать прямоугольные формы. Это ломает эту привычку. Когда вы смотрите на модели автомобилей внутри купола, плоский экран кажется настоящей фотографией. Но это не реальность.
Будущее не плоское. Оно обволакивает
