Hrátky s třetí dimenzí. Navštívili jsme 15. světový kongres mezinárodní stereoskopické unie

Eastbourne je nevelké přímořské městečko ležící v jižní části Velké Británie.
Ročně jej navštíví přibližně čtyři miliony lidí, kteří do města jezdí za

nejrůznějšími akcemi a výstavami. Těmi je Eastbourne vyhlášené.

by si místní obyvatelé zajistili stálý přísun návštěvníků, vybudovali dokonce i

kongresové centrum, kde se v současnosti nejrůznější akce pořádají. Právě sem

jsme se vydali i my. Naším cílem se stal patnáctý světový kongres organizace

ISU. Pod třípísmennou zkratkou se skrývá název International Stereoscopic

Union, v češtině Mezinárodní stereoskopická unie. Slovo stereoskopická přitom

znamená, že se členové této organizace zabývají všemi možnými technologiemi

souvisejícími s 3D stereoskopickými obrázky, fotografiemi či filmy.

Každoroční světový kongres pořádaný unií ISU je velkou akcí trvající několik

dní. Letošní ročník byl obzvláště zajímavý, protože se zde slavilo jak jubileum

patnáctého světového kongresu, tak současně i rovných třicet let existence

unie. Kromě oslav bylo na kongresu možné zažít mnoho zajímavých akcí, vidět

zajímavé produkty z oblasti 3D stereoskopie a potkat skutečně zajímavé

osobnosti. Členové ISU jsou nadšenci, kteří se poměrně vážně zabývají oborem

zvaným stereoskopie. Je jedno, zda profesionálně či amatérsky, jejich nadšení a

zápal pro trojrozměrné obrázky jsou doslova neuvěřitelné. Přestože mnoho členů

ISU stále využívá pouze staré a věkem prověřené stereoskopické technologie,

dokáží s nimi mnohdy zázraky. Moderněji smýšlející (většinou mladší) příznivci

3D technologií využívají současnější metody a na kongresu s úspěchem

prezentovali své produkty. Vybrané produkty a technologie jsme se vám rozhodli

přiblížit podrobněji, věříme, že zaujmou i vás.



Co je stereoskopie

Vzhledem k tomu, že pojem stereoskopie není zcela obvyklý, bude nejlepší jej v

krátkosti vysvětlit. Stereoskopie je konkrétní obor, který se zabývá

vizualizací trojrozměrné scény. Na rozdíl od jiných metod je stereoskopie

založena na principu zachytávání dvojice rozdílných obrazů, které jsou pořízeny

obdobně, jako by se na scénu díval člověk vlastníma očima. V praxi se často k

pořizování stereoskopických fotografií využívá dvojice fotoaparátů, které

uživatel umístí vedle sebe. Ideálně v přibližné vzdálenosti lidských očí. Mnozí

nadšení členové unie ISU tráví dlouhé týdny na cestách po světě, aby mohli s

dvojicí fotoaparátů či se speciálním fotoaparátem s dvojitým objektivem

zachytit co nejatraktivnější snímky z nejrůznějších míst naší planety. Při

velkoplošných projekcích v rámci světových kongresů ISU pak následně sklízejí

velké uznání.

K tomu, aby mohl divák sledovat obraz včetně jeho hloubky, se nepromítá pouze

jeden obraz, který divák sleduje oběma očima současně, ale generuje se dvojice

oddělených obrazů. Dva obrazy se při projekci musejí dostat k divákovi tak, aby

první obraz vidělo pouze levé oko, pravé oko má sledovat pouze druhý obraz.

Mozek následně vyhodnotí celou scénu správně prostorově a tedy plně

trojrozměrně. Jak správně organizovat pořizování stereoskopických záznamů či

jejich přehrávání je poměrně složitá věda a stále vznikají nové a modernější

postupy. Mnohé z dílčích metod jsme viděli přímo na kongresu ISU, některé jsou

až dětsky jednoduché, jiné ryze profesionální a využitelné i pro výzkum, ve

školství či pro profesionální prezentace firem, výstavy a obdobně.



Hrátky s červenomodrými brýlemi

Nejznámějšími 3D brýlemi jsou papírové skládací brýle s barevnými foliemi v

očnicích. Existuje sice více typů barevných brýlí, ale nejčastěji je k vidění

verze s levou očnicí vyplněnou červeným filtrem a pravou očnicí s modrým

filtrem. Na světovém kongresu ISU bylo připraveno velké množství obrázků

určených přímo pro pozorování červenomodrými brýlemi (tzv. brýle anaglyf).

Globálně je potřeba tuto technologii považovat za dávno překonanou, nicméně

právě vzhledem ke své jednoduchosti si uchovává stále kouzlo a půvab.



Princip anaglyfu

Sledovaná 3D scéna je vyrobena tak, že obsahuje smíchané dva příslušné obrazy

(pro levé a pravé oko), pouze základní dvojice barev (červená a modrá nebo

červená a zelená) slouží pro oddělení dvou obrazů. Pokud divák sleduje scénu s

příslušnými barevnými 3D brýlemi, do každého oka obdrží díky příslušným

barevným filtrům separátní obraz. Mozek ve výsledku generuje z těchto obrazů 3D

scénu. Bohužel za snadné a finančně nejméně náročné zobrazení anaglyfů se platí

ztrátou barevných informací. Situace je o to komplikovanější, že divák vidí

scénu každým okem barevně zcela jinak (jedním okem červeně a druhým modře nebo

zeleně). Mozek diváka se sice tyto ruchy snaží eliminovat, ale vjem nikdy není

tak kvalitní jako u jiných typů 3D projekcí.

Výhodou anaglyfů je snadné šíření 3D záznamů, které lze tisknout např. do

časopisů, knih, nahrávat na běžné videokazety, přehrávat bez speciálních

programů v PC nebo na běžném projektoru. Pro pozorování pak stačí pouhé

papírové brýle s barevnými fóliemi. O tom, že tato technologie není zcela

bezcenná, svědčí i existence filmů Shrek 3D nebo SpyKids 3D a jiné, které byly

vytvořeny pro sledování s barevnými 3D brýlemi. Na kongresu ISU jsme si takto

mohli prohlédnout reálný povrch Marsu, který vyfotila průzkumná sonda. Díky

editaci dvojic příslušných fotografií (pořízených z rozdílných míst)

zkonstruovali šikovní lidé reálné trojrozměrné fotografie povrchu planety Mars.

Při prohlížení rudých kamenitých plání má divák skutečně pocit, že sleduje

povrch planety na vlastní oči. Mezi zajímavé anaglyfy lze zařadit i ručně

malované scény, které jsme na ISU rovněž spatřili.



Pasivní dýchánky

Vzhledem k tomu, že se unie ISU skládá převážně z pohodových a klidných lidí,

které obor stereoskopie neživí, ale je jejich koníčkem, byl celý několikadenní

průběh kongresu veden v přátelském a klidném tempu. Zúčastnění se mohli věnovat

organizovaným výletům do okolí Eastbourne, odborným přednáškám o tvorbě

stereoskopických fotografií, anaglyfů či se zájmem sledovat velkoplošné

projekce trojrozměrných fotografií, které pořídili aktivní členové ISU. V

rozlehlém kinosále, kde se pravidelně konala velkoplošná projekce, se však

nesázelo na technologii anaglyf. ISU si pro tyto příležitosti pořídila

speciálně synchronizované diaprojektory s extrémně výkonným světelným výkonem.

Před každým z dvojice diaprojektorů se nalézal polarizační filtr. Na plátno se

speciálním povrchem se následně promítala dvojice obrazů z jednotlivých

diaprojektorů a diváci sledovali scénu pomocí pasivních polarizačních brýlí.

Aby nebylo celé robustní zařízení úplně jednoduché, byla použita dokonce řízená

čtveřice diaprojektorů. Technika jim pak umožnila nejen sledovat trojrozměrné

fotografie, ale provádět při přechodech z jednoho statického snímku na další

poměrně pěkné efekty. Zmínit lze například prolínačky, stíračky a zatmívání.

Celkově pak byla atmosféra v kinosále velmi příjemná a každý, kdo si nasadil

pasivní 3D brýle, se mohl během přibližně dvouhodinových projekcí přenést do

nejúžasnějších koutů naší planety. Navštívili jsme africké pouště, velkou

čínskou zeď, ledovce v severních mořích, mikrosvět hmyzu, americké kaňony a

mnohá další místa. Zkrátka a dobře, ve velké projekční síni jsme se usadili a

za několik okamžiků jsme na vlastní oči sledovali exkluzivní scény tak, jako

bychom byli v jejich přímém dosahu. Protože celá projekce byla řešena precizně

a skutečnými odborníky na projekci diapozitivů, byla podívaná unikátní a ve

vysoké kvalitě.



Princip pasivní projekce

Pasivní 3D projekce je založena na brýlích, které mají v očnicích polarizační

filtry. Jedna očnice má polarizační filtr orientovaný tak, že propouští pouze

světlo kmitající v horizontální rovině. Druhá očnice obsahuje stejný, ale o

devadesát stupňů otočený filtr. Tedy takový, že propouští pouze světlo

kmitající ve vertikální rovině. Dva obrazy se promítají na jednu projekční

plochu, přičemž před každým projektorem (nebo diaprojektorem v případě

světového kongresu ISU) je upevněn taktéž polarizační filtr. Nastavení filtrů

na projektorech koresponduje s nastavením filtrů na brýlích. Dvojice obrazů

(pro pravé a levé oko) se následně promítá na projekční plátno, které je

vyrobeno ze speciálního materiálu a je opatřeno povrchem, který zachová

polarizaci dopadajícího světla. Odražené obrazy od projekční plochy se

dostávají k divákovi, nicméně do každého oka pronikne díky polarizačním filtrům

v očnicích pouze příslušný obraz. Takový systém využívají např. i trojrozměrná

kina IMAX 3D nebo moderní digitální 3D kina společnosti Lightspeed Design.



Lentikulární fotografie

Na výstavě jsme našli i tvůrce vysoce kvalitních lentikulárních trojrozměrných

fotografií. Výhodou těchto obrazů je fakt, že pro sledování 3D obsahu není

potřeba žádných 3D brýlí. Pokud je lentikulární fotografie kvalitní, uvidíte

efektní trojrozměrný obraz hned na první pohled. Princip není nijak složitý,

svízelná je pouze technologie výroby. Celá trojrozměrná fotografie je složena z

většího počtu dílčích fotografií. Sice je možné vyrábět lentikulární fotografie

pouze ze dvou snímků, ale kvalita nedosahuje stupně, jako když se využije čtyř,

pěti nebo i více snímků pořízených z různých pozic. Jednotlivé subsnímky jsou

buď chemicky exponovány nebo tištěny tiskárnou v tenkých svislých proužcích na

základový materiál. Tenounké proužky z jednotlivých fotografií jsou proložené

tak, že vytvoří celou kompletní 3D fotografii. Aby celek fungoval, musí se nad

obrazem nacházet optická maska (lentikulární maska). Průhledná maska má

speciální povrch a musí být vyrobena zcela identicky jako jsou rozmístěny

jednotlivé sloupce (prokládané proužky) fotografií v 3D scéně. Optická vrstva

čoček rozmetá jednotlivé subobrazy do různých směrů a tím se do očí

pozorovatele dostanou vždy dva rozlišné obrazy. Pokud budete obraz obcházet,

uvidíte postupně další a další dílčí obrazy. Pokud je fotografie kvalitní a

skládá se z většího počtu dílčích fotografií, je výsledek velmi přesvědčivý a

scénu si můžete podle libosti prohlížet v prostoru z různých úhlů. Na kongresu

nás zaujala společnost Snap 3D. Nabízí skutečně povedené prostorové fotografie.

My jsme viděli například velmi působivé svatební 3D fotografie, jak v klasickém

provedení, tak ve speciálním rámečku s aktivním podsvícením. Prostorovou

fotografii v tomto případě tvůrci vyvolávají chemicky přímo na průhlednou

fólii, nad níž je umístěna velmi kvalitní lentikulární maska.

Stejná společnost na kongresu prodávala speciální 3D fotoaparáty 4D Magic,

vybavené čtyřmi nebo dokonce pěti objektivy. S jejich pomocí lze na běžný

chemický film zaznamenávat vysoce kvalitní stereofotografie, vhodné přímo pro

lentikulární technologii. Výsledky z fotoaparátu je samozřejmě možné použít i

pro další zobrazovací systémy, např. pro moderní autostereoskopické monitory

(obzvláště pro tzv. MultiView monitory s více úhly pohledu).



Projekce s aktivními brýlemi

Na kongresu ISU jsme zaznamenali dva systémy, které předváděly 3D technologii

využívající aktivní 3D brýle (tzv. shutter glasses). Na jednom místě bylo možné

vidět klasický počítač s připojeným běžným CRT monitorem. Drátově

synchronizované 3D brýle byly napojeny na výstup z grafické karty. Divák pak

mohl na monitoru sledovat plně barevnou 3D scénu. Vystavovatel ukazoval rovněž

velmi kvalitní 3D fotografie. Ještě zajímavější systém však na kongresu

představila společnost GALI-3D, pocházející z České republiky. Základem sestavy

se stal 3D DLP projektor Infocus DepthQ. Ten s využitím zadní projekce

generoval na rozměrné ploše velmi kvalitní a jasný 3D obraz. Jako zdroj signálu

byl využit speciální počítač s IrDA vysílačem, který dálkově řídil aktivní

bezdrátové 3D brýle všech diváků. Protože projektor Infocus DepthQ pracuje s

frekvencí 120 Hz, pozorovatelé viděli stabilní 3D obraz. Záznam přehrával

systém DepthQ Media Server, který zobrazoval jak 3D fotografie, tak

videozáznamy s poměrem stran 4 : 3, 16 : 9 a s rozlišením obrazu až HDTV.



Princip aktivní projekce

Diváci sledují obraz, který se promítá na plátno (nebo monitor či televizor) s

dvojnásobnou snímkovou frekvencí, přičemž na záznamu jsou střídavě proložené

obrazy pro levé a pravé oko. Elektronické brýle diváka jsou dálkově (většinou s

pomocí IrDA paprsku nebo s využitím kablíku) synchronizovány se zdrojem

vysílání a střídavě zatmívají levé nebo pravé oko. Výsledkem je, že každý lichý

snímek vidí návštěvník kinosálu levým okem a každý sudý okem pravým. Tímto

systémem se sice sníží frekvence promítaných obrazů na polovinu, ale každé oko

pozorovatele obdrží pouze správný obraz. Z dvojice oddělených snímků mozek

následně skládá skutečnou trojrozměrnou scénu. Takový systém využívá například

i 3D kino IMAX SOLIDO nebo moderní ovladače grafických karet nVidia, které

podporují stereorežimy pro hraní 3D počítačových her. Hráči tak mohou poměrně

levně sledovat obraz a hrát počítačové hry skutečně v prostoru. Další výhodou

je, že k aktivní projekci není potřeba žádné speciální 3D projekční plátno nebo

monitor. Aktivní 3D obraz je možné promítat i na obyčejnou zeď nebo jej

sledovat na CRT monitorech. Bohužel ploché LCD panely jsou pro zobrazení

aktivního 3D příliš pomalé.



3D boxy s diapozitivy

Pokud si myslíte, že jsou chemické diapozitivy již dávno zapomenutou a

překonanou technologií, nenechte se mýlit. Alespoň na kongresu ISU se našlo

mnoho nadšenců, kteří diapozitivní materiály milují. To bylo znát doslova na

každém kroku. Mezi nejzajímavější produkty, které pracují s diapozitivy, patří

3D bubnové prohlížeče. Produkty jsou vybaveny otočným bubnovým zásobníkem na

diapozitivy, respektive na dvojici diapozitivních fotografií, které jsou

umístěny vedle sebe. Světelný zdroj prosvětluje oba snímky, které je možné

pomocí dvojice oddělených očnic sledovat. Kvalitnější boxy obsahují zásobníky

na cca 30 až 50 fotografií, posun válce s diapozitivy se realizuje s využitím

elektromotorku. Levnější modely nabízejí zásobníky pouze na cca 15 3D obrázků a

přepínání snímků řeší čistě mechanicky (tedy ručně). Nejlevnější bubnové

prohlížeče ani nevlastní systém aktivního podsvícení. Světlo je přiváděno do

pozadí diapozitivů pomocí zrcátek.

Na kongresu nás zaujaly bubnové prohlížeče 3D diapozitivů nizozemské

společnosti De Wijs. Jejich zařízení navíc obsahovala skutečně nádherné 3D

fotografie z nejrůznějších částí světa. Je pouze škoda, že systém nedokáže

zobrazovat pohyblivé video. Druhým problémem je fakt, že 3D obrazy může v

jednom okamžiku sledovat vždy jen jeden divák, který musí oči doslova nalepit

na připravené očnice. Velké pohodlí tedy při prohlížení 3D obrázků nenajdete,

kvalita zobrazení a dojem je však excelentní.



LCD Box Ekeren 3D

Další a bezesporu unikátní produkt na kongresu ISU představoval počítačem

řízený LCD systém značky Ekeren 3D. Zařízení ve tvaru velkého černého boxu

obsahuje řídící počítač a dva kvalitní LCD panely (v podstatě počítačové LCD

monitory). Na každém z nich se zobrazí jeden snímek. Na prvním panelu se

zobrazí pohled pro levé oko, na druhém pro oko pravé. S pomocí polopropustného

zrcadla a polarizačních filtrů se obrazy z dílčích LCD monitorů smíchají a

divák pak v přední části přístroje sleduje polarizovanou 3D scénu. Aby mohl

pozorovatel vidět scénu prostorově, je nutné použít pasivní polarizační brýle

(tak jako v případě běžné 3D pasivní projekce na plátně). Výhodou tohoto

systému jsou menší nároky na prostor (oproti projekci) a vysoká kvalita 3D

zobrazení. Systém bohužel podporuje pouze statické 3D fotografie doprovázené

hudbou a nikoliv pohyblivé video. Při návštěvě stánku Ereken 3D jsme pozorovali

skutečně povedené 3D scény pořízené za polárním kruhem, vyprahlé kaňony v

Americe a různá další prostředí.



Fotoaparáty s mnoha objektivy

Na světovém kongresu bylo opravdu co k vidění, a to nejen u registrovaných

vystavovatelů, ale dokonce i návštěvníků. Po poměrně krátké době jsme si zvykli

na to, že běžný fotoaparát hned tak nepotkáme. Mezi nejobyčejnější zařízení

patřily fotoaparáty se speciálním objektivem, které na jedno políčko filmu

ukládají dva snímky (pro levé a pravé oko). Častěji jsme však registrovali

fotoaparáty s dvěma samostatnými objektivy a ještě o stupeň exotičtěji

vyhlížela zařízení se čtyřmi objektivy. Občas se na krku kolemjdoucího houpala

speciální konstrukce s připevněnou dvojicí samostatných fotoaparátů. Pro lepší

manipulaci měly fotoaparáty mechanicky synchronizované spouště nebo i další

funkce. U vystavovatelů a prodejců bylo možné vidět 3D stereoskopické

fotoaparáty snad všech velikostí, tvarů, značek i stáří. Od prehistorických

klenotů až po (již zmíněné) soudobé zařízení 4D Magic s pěticí objektivů a

moderním designem.

Ve chvíli, kdy jsme měli dojem, že nás už nemůže nic překvapit, jsme potkali

muže nesoucího zcela unikátní zařízení. Ihned jsme jej požádali, zda si jej

můžeme s jeho přístrojem vyfotit do časopisu PC WORLD. Ochotně souhlasil a

zvučným hlasem (připomínajícím Miroslava Moravce) se nám jal vysvětlovat

podrobnosti o svém jedinečném fotoaparátu. Základ tvoří box nesoucí malé

fotoaparáty, celkem jsme jich v útrobách zařízení napočítali dvanáct! Jsou

digitální a jejich výstupní kabel vede do dvou USB hubů. Celý systém se ovládá

další krabičkou, ta je připojena k vlastnímu zařízení přibližně metr dlouhým

komunikačním kabelem. V ovládacím pultu jsou rovněž baterie pro provoz. Tvůrcem

prototypu je Brit, pocházející přímo z Eastbournu a na svůj vynález je náležitě

hrdý. Ostatně toho si můžete všimnout sami na našich průvodních fotografiích.



Stereovision kit

Mezi příznivci stereoskopie jsme na kongresu ISU nalezli lidi z nejrůznějších

koutů světa, někteří jsou zapřísáhlí staromilci a jakmile zjistí, že některá

technologie pracuje s počítačem, přestane je zajímat. Zato titěrnou práci při

stříhání vyvolaných diapozitivů a pasování do stereorámečků zvládají bravurně.

Jiní členové ISU jsou oproti tomu nečekaně pokrokoví. Svědčí o tom i ojedinělý

produkt pro bezdrátový přenos stereoskopického obrazu. Pod názvem Stereovision

kit (označovaný i jako 3DK) jsme na kongresu viděli zajímavý výrobek tvořený

dvojicí součástí. První tvoří tzv. Add-Depth Senzor ve verzi Bug (Brouk) nebo

MiniBug (Minibrouk). Krabička pracuje jako malá kamera, nezaznamenává však

obraz na médium, ale v reálném čase jej s pomocí radiových vln odesílá do

přijímače. Samozřejmě, že kamerový systém pracuje v režimu 3D. Přijímací část,

tzv. Add-Depth Binokular Viewer, dokáže zachytávat rádiově šířený obraz a

převádět jej na malý displej uvnitř produktu. S pomocí dvojice očnic je možné

sledovat to, co právě „vidí“ Add-Depth Senzor. Celý systém je mechanicky odolný

a pracuje na baterie. V současné době vyvíjejí tvůrci i modifikovanou verzi

připojitelnou k portu USB.



Co bude dál

Na světovém kongresu jsme viděli mnoho zajímavých produktů. Od historických

kousků, které jsou i přes sto let staré, až po nejmodernější technologie. Mnoho

zařízení u stánků pamatuje dobu, kdy Hollywood prožíval zlatou éru 3D filmů.

Nicméně přesto, že staré stereoskopické technologie a postupy přežívají už jen

díky nadšencům z asociací jako je právě ISU, samotná stereoskopie se nechystá

do penze. Právě naopak. S příchodem digitálních technologií a výkonných

počítačů se otvírají zcela nové možnosti. Důkazem není jen zájem firem o

digitální 3D prezentace, ale i zájem obřích společností, které na nových 3D

stereoskopických technologiích pracují. Za všechny můžeme zmínit například

společnost Sharp, která uvedla na trh první 3D stereoskopický notebook a vyrábí

také 3D autostereoskopické monitory. Dostupnost 3D stereoskopických technologií

bude v budoucnu díky digitálním technologiím a počítačům mnohem vyšší, a to

dokonce nejen pro firemní a prezentační účely, ale i pro domácnosti. Například

již dnes se v Japonsku experimentálně implementují 3D displeje do mobilních

telefonů. Uvidíme, čím nás vývoj 3D překvapí v budoucnu.

Pokud se budete chtít o 3D stereoskopii nebo organizaci ISU dozvědět více,

stačí se podívat na internetové stránky nebo www.isu3d.org (anglicky). Další

informace o 3D získáte například na adresách http://www.lightspeeddesign.com,

http://www.3dstereo.com (anglicky) nebo http://www.gali-3d.com (česky) či

http://www.3djournal.com (česky).