입체 깊이 표현

Stereoscopic depth rendition

입체 깊이 표현은 입체 재구성에서 3차원 물체의 깊이가 어떻게 인코딩되는지를 지정합니다.본 장면의 입체감을 사실적으로 표현하기 위해서는 주의가 필요하며, 2차원 디스플레이에서 사물을 3D 렌더링하는 보다 일반적인 작업의 특정 사례입니다.

스테레오그램의 깊이)

스테레오그램은 각 눈에 하나씩 2차원 프레임 쌍으로 구성됩니다.양쪽에서 공통되는 것은 물체의 폭과 높이입니다. 깊이는 오른쪽과 왼쪽 시선의 차이로 인코딩됩니다.물체의 3차원과 이러한 위치 차이 사이의 기하학적 관계는 아래에 제시되며 스테레오 카메라 렌즈와 관찰자의 눈의 위치에 따라 달라집니다.그러나 다른 요소들은 입체 뷰에서 볼 수 있는 깊이와 그것이 실제 물체의 깊이와 일치하는지 여부에 기여한다. 입체 디스플레이를 보는 행위는 관찰자의 3차원 인식을 종종 [1]변화시킨다.

입체 재구성

입체 재구성 시 오른쪽과 왼쪽 눈의 패널은 트윈 녹화 카메라의 주요 지점에서 투영하여 만들어집니다.렌즈가 떨어져 있는 트윈 카메라로 거리 z에서 측면 길이 dx = dy = dz의 작은 입방체 요소를 촬영할 때 화면이 생성되는 방식을 분석함으로써 기하학적 상황을 가장 명확하게 파악할 수 있다.

분리 a가 있는 트윈 카메라에 의해 포착된 거리 z에서의 작은 큐브의 화면 뷰 형상.오른쪽 및 왼쪽 눈 영상이 중첩되어 표시됩니다.

스테레오그램의 왼쪽 아이패널에서 거리 AB는 큐브 전면의 표현이며 오른쪽 아이패널에는 큐브의 깊이 표현인 BC, 즉 카메라의 주점에서 큐브 후면까지의 광선 화면상의 가로채기가 있다. 간격은 의첫 번째 로 계산됩니다.\displaystyle (계정을 단순화하기 위해 오른쪽 화면과 왼쪽 화면이 LCD 고글과 함께 3D 디스플레이에 있는 것처럼 겹쳐집니다.)따라서 육면체 뷰의 깊이/폭 비율은 dx=dz 이후 r = a×dz/z×dx = a/z이며, 쌍안경으로부터의 표적 거리와 그 간격에만 의존하며, 스케일 또는 배율 변화에 따라 일정하게 유지됩니다.물론 실제 물체의 깊이/폭비는 1.00입니다.

깊이/폭 비율이 기록 매개변수c a와c z로 캡처되고 비율 BC/AB = rc=ac/z로c 구현된 입방체의 이 입체도는 이제 거리o z에서 안구 간 분리o a를 가진 관찰자가 볼 수 있다.BC/AB의 전체적인 척도 변화는 문제가 되지 않지만, r = rc, 즉 a/zo = ac/z가c 아니라면oo 문제가 되지 않는다.이것은 더 이상 입방체를 나타내지 않고 오히려 이 거리에 있는 관찰자에게 있어서, 다음과 같은 구성이 됩니다.

R = rc/ro ......(1)

즉, 깊이가 큐브의 R배인 경우.

깊이 렌더링 정의

서로 얽혀 있는 링의 입체도.관찰자에 의해 융합된 경우, 인식된 깊이는 가시 거리에 따라 증가합니다.

입체 깊이 표현 r은 디스플레이 상황에 대한 평탄화 또는 깊이 확장을 측정한 것으로, 작은 입방체 요소의 입체도 재구성에 있어서 눈에서 기울어진 깊이 각도와 폭의 비율과 같다.값 r > 1은 표시되는 내용이 실제 설정에 비해 확장되어 있음을 나타냅니다.

수치 예는 다음과 같습니다. 구조물은 1m, zc = 100 거리에서 렌즈 간 간격c a = 25cm의 입체 카메라로 촬영됩니다.따라서c r = ac/zc = 0.25이며 화면에서는 입방체 원단의 오른쪽과 왼쪽 표현이 폭의 거리 θ로 분리된다.이제 이 입체도는 39cm 거리에서 볼 수 있다(배율은 중요하지 않고 BC/AB 비율만 보존해야 한다). 즉, ro = 6.5/39 = 0.120이다.이 관점에 대한 등식 (1)에 따르면 이 구조물은 Rc = ro/r = 0.25/0.199 = 1.5로 주어진 입체 깊이 표현을 가지고 있으며, 이는 관찰자가 입방체가 아닌 1.5배 깊이의 구조물을 갖는다는 것을 의미한다.입방체가o 되려면 관측 거리 zo = 6.5/0.25 = 26 cm에 대해 발생하는 입방체 r이 0.25여야 합니다.

이 예는 주어진 관찰자에 대한 주어진 입체적 프레젠테이션이 관찰 거리가 증가함에 따라 깊이/폭 비율(깊이 확장)이 증가함을 보여줍니다.링의 컨버전스를 자발적으로 변경함으로써 링의 트윈 이미지를 융합할 수 있는 관찰자는 이를 보기 화면으로 이동함으로써 확인할 수 있다.

동형 및 이형 표현

기록 및 보기 상황이 동일한 r 값을 가질 때만, 즉 a/zc = ao/z일o 때만c 실제 구조와 뷰의 깊이/폭 비율이 동일합니다.이 특별한 조건은 모리츠 폰 로어에 의해 동형이라고 불리며, 그에 의해 입체관과 실제관의 r 값이 [2]다른 이형 조건과 대조되었다.

검증되지 않은 깊이: 기타 요인

그러나 원본과 동일한 기하학적 매개변수를 사용한 동형 표현은 입체 이미지에서 관찰자의 깊이에 대한 인식이 실제 3차원 구조에서와 동일하다는 것을 보장하지 않는다.우주에서 물체의 외관상 배치에 대한 관찰자의 판단은 두 눈의 구성요소에 의해 섬세해지는 각도와 관련된 기하학적 요소 이외의 많은 요소에 의존한다.이것은 쌍안경을 통한 시야의 깊이가 짧아진 [3]것 같다고 지적한 왈락과 주커만의 고전 연구에서 잘 설명되었다.씬(scene)은 필드 안경을 통해 평평하게 나타나며, 베이스의 인위적인 확장이 없는 비프리스마틱한 씬(scene)도 전체 확대만 제공하며 r 값은 변경되지 않습니다.

위에서 설명한 규칙과는 달리, 기하학적으로 정의된 입체 깊이 표현을 계산하기 위해 인식된 깊이에는 개별적이고 동일한 수준의 일반성으로 특정할 수 없는 요소(문맥, 이전 경험)가 포함됩니다.그 중 가장 중요한 것은 설정이 뷰어에 표시되는 거리입니다.이는 결코 고정된 것이 아닙니다. 주관적인 z는 3D 영화를 볼 때 명백하게 실제 물체 거리와 모호하게 관련될 뿐입니다.겉보기 거리는 물체 크기(크기 또는 주관적 항상성)를 판단하는 주요 원천이기 때문에, 인식 깊이/폭 비율에 대한 관찰자의 보고서는 계산된 값에서 [4][5][6]상당히 벗어날 수 있다.한편, 최근 연구에 따르면 3차원 구성에서 볼 수 있는 상대적 깊이는 순수 기하학적 [7]프레임워크 내에서 도달한 입체 깊이 표현에 비례하여 다소 상승한다.

레퍼런스

  1. ^ 웨스트하이머, 제럴드(2011)."3차원 디스플레이와 스테레오 비전"검사 로이. Soc. B, 278, 2241-2248. doi:10.1098/rspb.2010.2777.
  2. ^ 대 로르, 모리츠(1907년)Die Binokularen Instrumente.베를린: 줄리어스 스프링거
  3. ^ Wallach, H.와 Zuckerman, C.(1963)."입체 깊이의 항상성"Am. J. Psychol., 76, 404-412.
  4. ^ 고겔, W.C. (1960년)"양안 깊이 인식의 결정자로서의 정면 크기 인식"J. Psychol., 50, 119–131.
  5. ^ 폴리, J.M. (1968년)"깊이, 크기, 거리"Perscept Psychophys, 3, 265–274.
  6. ^ 존스턴, E.B.(1991)"입체시로 인한 체계적인 형상 왜곡"비전 리서치, 31, 1351–1360.
  7. ^ 웨스트하이머, 제럴드(2011)."3차원 디스플레이의 깊이 있는 표현", J. Opt. Soc. Am. A 28, 1185–1190.

외부 링크