Канадские инженеры создали экран светового поля, который можно использовать для реалистичных видеоконференций. Изображение на нем выглядит объемным независимо от угла обзора и количества наблюдателей, сообщают разработчики в статье, которая будет представлена на конференции CHI 2018.
Сегодня для видеосвязи используются плоские экраны, которые не могут давать ощущение присутствия собеседника. Для того, чтобы сделать видеосвязь более реалистичной инженеры предлагают альтернативы обычным экранам в виде шлемов виртуальной или дополненной реальности, и такие разработки уже есть. Например, прототип такой системы в 2016 году показала компания Microsoft. Но этот подход подразумевает, что пользователям нужно надевать специальное устройство, причем каждому из них отдельное. Другой подход — создание голографических экранов, способных передавать объемное изображение. Такие разработки также существуют, но они имеют малый размер или низкое качество изображения.
Группа инженеров под руководством Рула Вертегала (Roel Vertegaal) из Human Media Lab Королевского университета в Кингстоне создала экран светового поля, который может выводить объемное изображение человека в полный рост. Система состоит из двух основных компонентов: экрана и массива проекторов над ним. Сам экран представляет собой почти двухметровый акриловый цилиндр, покрытый световозвращающим материалом. Этот материал имеет очень узкий угол отражения и при отклонении на 1,3 градуса от линии между ним и проектором яркость отражения падает в два раза. Но если оставить цилиндр в таком виде, то люди будут видеть отражение в виде довольно узкой полосы, поэтому над слоем светоотражающего материала установлен однонаправленный светорассеивающий слой, который рассеивает свет в виде вертикальной полосы.
Собеседник должен находиться в другом помещении, оборудованном тремя камерами глубины и несколькими микрофонами. Они в реальном времени формируют объемное изображение и передают его на проекторы — над экраном установлен массив проекторов, которые располагаются по дуге каждые 1,3 градуса. Каждый проектор выводит уникальное изображение с определенного ракурса, а экран отражает это изображение для довольно узкого угла наблюдения. Благодаря этому наблюдатель видит объемное изображение, которое меняется для него при перемещении относительно экрана. В отличие от аналогов, которые за счет отслеживания движения наблюдателя подстраивают изображение под его перемещения, эта система не имеет ограничений на количество наблюдателей и каждый человек перед экраном видит собеседника под соответствующим углом относительно него.
Поскольку каждый проектор стоит дорого сам по себе и, к тому же, управляется отдельным одноплатным компьютером, разработчики ограничили угол обзора экрана 59 градусами, но при большем бюджете по такой же схеме можно покрыть изображением весь цилиндр.
Эта же группа инженеров ранее представила несколько других необычных разработок в области объемных экранов. Например, в 2016 году они представили прототип гнущегося смартфона с экраном светового поля, роль которого выполняет массив из 16 тысяч миниатюрных сверхширокоугольных объективов, благодаря чему изображение выглядит объемным независимо от угла обзора. Также они создали контроллер с цилиндрическим экраном, отслеживающий движения и подстраивающий изображения под них, за счет чего создается иллюзия того, что внутри него находится настоящий объект.
Григорий Копиев