О стереографии одного изображения

О стереографии одного изображения

Программный комплекс по созданию стереограмм одного изображения 3DMiracle и 3DMonster (программы имеются на данном сайте) является результатом научных исследований по процессу визуализации объектов в сознании человека и содержании скрытой информации в искажениях периодических структур изображения.

Сейчас известно несколько типов стереограмм — Single Image Random Dot Stereograms (SIRDS) — стереограммы одного изображения на основе случайных точек, и Single Image Stereograms (SIS) — стереограммы на основе текстуры. Можно так же упомянуть об ASCII стереограммах, использующих для хранения объемной информации искажения форматирования текста.

В основе работы всех типов стереограмм одного изображения лежит один принцип. Информация о расстоянии от какой-то точки 3d объекта до наблюдателя заключена в расстояние между проекциями глаз наблюдателя на плоскость стереограммы (см. рисунок).

О стереографии одного изображения

Если точка B дальше чем точка A, тогда соответственно расстояние между проекциями dB больше чем расстояние между проекциями dA. Рассмотрим картинку, заполненную вертикальными полосами с каким-то содержанием, повторяющимися по горизонтали. Период их повторения должен равняться расстоянию между проекциями глаз для наиболее удаленной точки виртуального объекта, находящегося за плоскостью картинки.

Содержание повторяющихся полос может быть случайным, или в них может быть заключена какая-то информация. Во время наблюдения такой картинки с расстояния, близкого к расчетному, человек начнет воспринимать какую-то плоскость под поверхностью картинки. Это будет простейшей стереограммой.

Для включения в стереограмму информации о каком-то объемном объекте за её поверхностью необходимо внести некоторую поправку в период повторения вертикальных полос для каждой их точки. Если обозначить расчетный период повторения как D, тогда горизонтальная координата X [n] для некоторой точки n может быть вычислена как:

О стереографии одного изображения

где:

X[n — 1] и X[n + 1] являются такими же точками соответственно предыдущего и последующего циклов повторения, а Zfactor = f(Z) является поправкой, несущей в себе информацию о присутствии трехмерного объекта за плоскостью. Реальный алгоритм расчета стереограмм более сложен, но в любом случае он соответствует изложенному принципу.

Приблизительно 70% людей могут воспринимать 3d объекты в стереограммах.

Но что же мы на самом деле видим в стереограмме?

Если смотреть на неё при помощи только одного глаза, или если повернуть картинку на 90 градусов, мы не увидим ничего кроме повторяющейся текстуры.

3D объект можно увидеть только при рассматривании правильно расположенной стереограммы при помощи обоих глаз. Как ясно из изложенного выше алгоритма, стереограмма содержит только объемную информацию, и никакой информации о цвете или яркости объекта. При всех остальных известных методах изображения объектов, кроме этого информация хранится именно в данных по яркости и цвету. Следовательно мы воспринимаем 3d объект в стереограмме одного изображения каким-то несколько отличным от обычного способом. Фактически мы воспринимаем его не используя механизм привычного всем видения.

Это может быть проиллюстрировано при помощи двух стереограмм, созданных на основе одной текстуры, но содержащих информацию о разных объектах. В терминах обычного видения картинки одинаковы, но существует возможность воспринять в каждой из них разные 3d объекты.

Фактически объемная информация стереограммы декодируется в мозгу человека, и затем трансформируется в визуальные формы, которые затем накладываются поверх картинки.

Следовательно этот процесс может быть охарактеризован как визуализация информации, вычисленной мозгом.

Как увидеть стереограмму

По данным статистики подавляющее большинство людей способно видеть стереограммы без какой-либо предварительной тренировки, 20 % никогда не смогут их увидеть вне зависимости от затраченных усилий, следовательно этот раздел предназначен для очень небольшого количества пользователей программы.

Лучшим расстоянием для рассматривания стереограммы является расстояние, близкое к её размеру. Тренированный человек может увидеть 3D Объект с расстояний, отличающихся от расчетных в несколько раз.

Для наблюдения обычной стереограммы, построенной на принципе дивергенции нужно сфокусировать взгляд не на поверхности картинки, а под ней. Нужно не фокусироваться на рассматривании текстуры, а стараться смотреть «вглубь».

Если Вы всё делаете правильно, то Ваши глаза окажутся сфокусированными на соответствующих точках соседних полос текстуры. Для некоторых проще начинать смотреть на картинку с очень близкого расстояния чтобы заставить глаза расфокусироваться, а затем увеличить расстояние до картинки.

Для наблюдения стереограмм, построенных на основе дивергенции, глаза должны быть сфокусированными на точке перед плоскостью картинки.

Большинство людей достигают лучших результатов с обычными стереограммами, другие предпочитают стереограммы на основе конвергенции. Наиболее просто научиться видеть 3D объекты в стереограммах используя рисунки, построенные на основе случайных точек.

Добавлено admin в Статьи о стереограммах Комментировать »

Что такое стереограммы?

История стереограмм

Что такое стереограммы?

Стереограмма (stereogram, 3D картинка) — оптический обман глубины, созданный из плоского, двумерного изображения или изображений.

Первоначально, стереограмма была создана из пары стерео изображений, которые могли быть рассмотрены, используя стереоскоп.

Другие типы объемных стереокартинок включают анаглифы и автообъёмные стереограммы.

Объёмная диаграмма была обнаружена Чарльзом Витстоуном в 1838.

Что такое стереограммы?

Он нашел объяснение бинокулярного видения, которое принудило его строить стереоскоп, основанный на комбинации призм и зеркал, чтобы позволить человеку видеть трехмерные изображения из двух картин.

Позже, Сэр Оливер Уэнделл Холмс, изобрел улучшенную форму стереоскопа в 1861, который не имел никаких зеркал и был недорог для производства.

Что такое стереограммы?

Эти стереоскопы были очень популярны в течение многих десятилетий.

Что такое стереограммы?

Объёмные стереограммы были повторно популяризированы созданием автообъёмных стереограмм, или 3D картинок, — на компьютерах, в чем трехмерное изображение скрыто под единственным вторым изображением, пока зритель не начинает смотреть правильно.

Книга The Magic Eye — популярный пример этого. Magic Eye именуют автообъёмные стереограммы как объёмные 3D изображения, принуждая большинство людей полагать, что объёмная стереограмма сливается с автообъёмной диаграммой.

Автообъёмная стереограмма (Autostereograms)

Что такое стереограммы?

Автообъёмная стереограмма — оптический обман глубины, обычно наблюдаемый глазами сосредоточившись

— позади изображения (метод отклонения), и, иногда
— перед изображением (метод схождения).

Незначительные различия в вертикальных повторениях чисел или случайных точек создают иллюзию глубины на двухмерном изображении, как незначительные различия в перспективе между глазами создают восприятие глубины на трехмерных объектах и сценах.

Согласно книги The Magic Eye, производителю автообъёмных стреограмм, «большинство людей предпочитает метод отклонения».

Однако, с нормальными стереограммами, метод отклонения образует предел на размер изображения, так как есть предел тому, насколько глаза отклоняются, когда изображения, созданные по методу схождения, могут быть гораздо больше.

Если объёмная стереограмма рассматривается неправильно, то информация о глубине будет искажена; допустим, 3D картинка должна быть на заднем плане, а она появляется на переднем и наоборот.

Как правильно пользоваться стереограммами?

Способ 1

Поднеси картинку близко к глазам, так, чтобы лист касался твоего носа (Не обращай внимания на шутки и замечания окружающих).

Расслабься и смотри вдаль, как бы «сквозь» изображение.

После того, как изображение расфокусируется, медленно-медленно отодвигай картинку от лица.

Не торопись!

Продолжай смотреть «сквозь» страницу. Если ты все делаешь правильно, то на расстоянии 15-20 сантиметров от лица ты должен «поймать» изображение.

В самый ответственный момент, когда почувствуешь, что что-то начинает происходить, не пытайся сконцентрировать свой взгляд на картинке, продолжай смотреть «сквозь»2 нее!

Способ 2

Поднеси картинку к яркому направленному свету — это может быть солнечный свет, свет от настольной лампы и т.д.

Подержи картинку под таким светом так, чтобы «поймать» ее отражение. А теперь просто смотри сфокусированным взором на картинку.

Через несколько секунд трехмерное изображение должно «проявиться» подобно снимку «поляроида»!

Желаем успеха и надеемся, что тебе придется по душе это новое изобретение!

Добавлено admin в Статьи о стереограммах Комментировать »