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Semelhante a 3D- & Virtual-Reality-Displaytechnik: VDC Whitepaper (12)
Mais de Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach (20)
3D- & Virtual-Reality-Displaytechnik: VDC Whitepaper
- 1. Whitepaper 3D-Displaytechnik
Aktiv-, Passiv-, Autostereo, volumetrische Displays
Mai 2011
Virtual Dimension Center (VDC)
Auberlenstr. 13
70736 Fellbach
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- 2. Whitepaper
3D-Displaytechnik
VDC-Technologie-Screening 3D-Displaytechnik
Grundlagen
Stereoskopische Displays
Autostereoskopische Systeme
Volumetrische Displays
Weitere Trends
xxx:
Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
Weitere Trends
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- 3. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Grundlagen: Begriffe und Motivation
3D-Visualisierung = räumliches Sehen
Bereitstellung von 2, leicht versetzten
Perspektiven
für den Betrachter
unter Umständen Head Tracking
damit:
Gehirn ordnet besser Räumlichkeit zu
Besseres Gefühl für Nahes und Fernes
Aufbau eines gedanklichen, räumlichen xxx:
Umgebungsmodells einfacher Inhalt:
xxx
Grundlagen
Unterstützung bei der 3D-Interaktion Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
(für diese muss Raum bekannt sein) Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
Weitere Trends
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- 4. Quelle: Runde, C.: Konzeption und Einführung von
Virtueller Realität als Komponente der Digitalen
Fabrik in Industrieunternehmen. Zugl.: Stuttgart,
Whitepaper Univ., Diss., 2007, IPA-IAO Forschung und Praxis,
3D-Displaytechnik 455. Heimsheim: Jost-Jetter Verlag, 2007
Graphische Tiefenkriterien
Womit rechnet das Gehirn?
xxx:
Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
Weitere Trends
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- 5. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Grundlagen: Stereo-Lösungen
2 Ansichten werden erzeugt
diese 2 Ansichten sind getrennt zu
den beiden Augen zu transportieren
zu beachten: natürlicher Augenabstand (ca. 6,5cm) ermöglicht
sinnvolles stereoskopisches Sehen in Entfernung von bis zu 15m
größere Entfernung: Parallaxe erhöhen
Qualitätskriterien u.a.:
- optisches Übersprechen (Auge erhält falsches Signal): Ghosting
- Helligkeit insgesamt
- Schärfe (Tinting) xxx:
- Kontrast, Dynamik Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
Weitere Trends
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- 6. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Stereoskopische Displays
xxx:
Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
Weitere Trends
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- 7. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Passiv-Stereo Displays
grundlegende Technologien
Polarisationsfilter-Bildschirme
(Lichtwellen-Polarisation, Passiv-Stereo)
Bildspalten oder -zeilen abwechselnd Polarisationsfilterbrille
polarisiert
leichte Brille
kein Sync notwendig
kein Flimmern
xxx:
Θ halbe Auflösung Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
JVC GD-463D10 3D-Monitor Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
Weitere Trends
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- 8. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Planar®-Display
verwendet 2 Bildschirme
Scheibe lässt vorderes Display Polarisationsfilterbrille
durch und spiegelt oberes
Auflösung 1920 x 1200x
keine Reduktion der
Auflösung wg.
Stereoskopie
dennoch ruhiges Bild
xxx:
Θ Platzbedarf Inhalt:
xxx
Grundlagen
Θ Preis Testmöglichkeit bei:
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Planar SD2620W-351 Volumetr. Displays
Weitere Trends
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- 9. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Aktiv-Stereo-Displays
grundlegende Technologien
Shuttertechnologie (von engl. to shut =
schließen, LCD, Aktiv-Stereo) Shutterbrille Nvidia IR Emitter
Display: mind. 120Hz Bildwiederholrate
Je nach System sehr geringes
Übersprechen
Θ Brille schwerer
Θ aktive Brille: Stromversorgung
Θ Brille polarisiert
früher: Röhrenbildschirm
Θ meist Emitter für Synchronisation
Bild-Brille notwendig
xxx:
Θ Helligkeitsverlust Inhalt:
xxx
Grundlagen
Θ unter Umständen Flimmern Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
heute: DLP, LCD
Volumetr. Displays
Beispiel: Samsung SyncMaster 2233RZ LCD
Weitere Trends
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- 10. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Aktiv-Stereo: Plasma-Schirme
Vergleich Technologien Röhre, LCD, Plasma (Quelle: FZ Jülich)
Lichterzeugung durch Röhre LCD Plasma
Phosphoren, die durch + geringe Kosten + geringer Platzbedarf + geringer Platzbedarf
+ hohe Wiederholrate + geringer Spannungsbedarf + große Bildschirme möglich
UV-Strahlung von möglich (vielseitig einsetzbar) + hohe Leuchtkraft,
+ flexible + geringer Stromverbrauch Kontrastverhältnisse und großes
Plasma-Entladungen Parameterwahl + geringes Gewicht Farbspektrum
+ als Vektorgerät + keine Strahlenemission - hohe Wärmeabgabe
angeregt werden einsetzbar - eingeschränkter Blickwinkel - Geräuschentwicklung bei Lüfter-
- hoher Platzbedarf - geringe Kontrastverhältnisse Einsatz
Die Entladung geschieht - Magnetfelder - geringe Wiederholrate bzw. - geringe Auflösung
erzeugen Störbilder hohe Reaktionszeit - langfristige Abnahme der
in zwischen 2 Glasscheiben - Flimmern - Hintergrundbeleuchtung Leuchtkraft und Farbverfälschungen
- Einbrennen möglich
befindlichen Zellen, die mit
Neon, Xenon und evtl. Helium
gefüllt sind, nach elektrischer
Zündung das Gases zur Änderung
des Aggregatzustandes in Plasma xxx:
Inhalt:
unterschiedliche Helligkeiten werden xxx
Grundlagen
durch die Anzahl von Zündungen erreicht Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Helligkeitssteigerung bei Aktiv-Stereo Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Schematische Darstellung des Aufbaus eines Plasmabildschirms Volumetr. Displays
(Quelle: Wikipedia) Weitere Trends
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- 11. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Aktiv-Stereo: Plasma-Schirme
Panasonic:
85 Zoll und 103 Zoll
3D-Plasma-Bildschirme
im Angebot,
150 Zoll als Prototyp
xxx:
Testmöglichkeit bei: Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
Weitere Trends
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- 12. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Getrennte Anzeigen je Auge
volle Kanaltrennung rechts-links
Einbezug Orientierungssinn bei
Verwendung von Head Tracking
(geistiges räuml. Abbild unterstützt)
NVIS Virtual Binokular SV
Θ Auflösung meist geringer
Θ Gewicht hoch
Θ Isolation vorhanden
Θ Blickwinkel meist eng
xxx:
Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
NVIS nVisor SX111 Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
Weitere Trends
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- 13. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Autostereoskopische Systeme
xxx:
Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
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- 14. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Autostereo: Lentikular
Tridelity-Schirm
grundlegende Technologien
Richtungsmultiplex-Verfahren:
Lentikular-Systeme
keine Brille notwendig
keine Kalibrierung o.ä.
Mehrbenutzer-fähig
Θ fixe, optimale Sichtbereiche
Θ optimale Sichtentfernung xxx:
festgelegt Inhalt:
xxx
Grundlagen
Θ spezielle Software Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Θ reduzierte Auflösung Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Schematische Darstellung des Verfahrens
Volumetr. Displays
(Quelle: www.3d-forums.com)
Weitere Trends
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- 15. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Autostereo: Parallaxbarriere
See-Real-Schirm
grundlegende Technologien
Richtungsmultiplex-Verfahren:
Parallax-Barriere-Systeme Samsung SCH B710
keine Brille notwendig
optimale Sichtposition wird
dynamisch angepasst
(Gesichtserkennung)
Θ Single-User-System xxx:
Θ reduzierte Auflösung Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Schematische Darstellung des Verfahrens
Volumetr. Displays
(Quelle: www.3d-forums.com)
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- 16. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Autostereo: Holographie
grundlegende Technologien
Richtungsmultiplex-Verfahren:
Elektro-Holographie
Die Signalwelle des Objekts wird Schreiben eines Hologramms (Quelle:
Holographie in Wissenschaft und Technik
Lesen eines Hologramms (Quelle:
Holographie in Wissenschaft und Technik
Karsten Buse, Elisabeth Soergel) Karsten Buse, Elisabeth Soergel)
mit einer kohärenten Referenz-
welle überlagert. Das daraus Quelle: Slinger, C.;
Cameron, C.; Stanley, M.:
entstandene Interferenzmuster Computer-Generated
Holography as a Generic
Display Technology. In:
wird aufgezeichnet. IEEE Computer 38 (2005),
Nr. 8, S. 46-53
Beleuchtung mit der
Referenzwelle rekonstruiert xxx:
durch Beugung die Signalwelle. Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
HoloVizio 720RC (Quelle: Displaysysteme
http://www.holografika.com) Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
Weitere Trends
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- 17. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Volumetrische Displays
xxx:
Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
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- 18. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Volumetrische Displays
Pure Depth 12.1 RGB BLU
Darstellung von Computergraphik im
3D-Raum, nicht mehr auf der Fläche
keine Brille notwendig
Tiefenkriterium Bewegungsparallaxe
ohne Tracking
Tiefenkriterium Akkomodation
Mehrbenutzer-fähig
z.T. skalierbar
Θ fast immer teiltransparent xxx:
Inhalt:
xxx
Θ Beschränkung Farbwiedergabe Grundlagen
Projektionssysteme
Θ geringe Auflösung Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Θ weitere Nachteile je nach Systemtyp Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
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- 19. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Volumetrische Displays
Foto: Projektgruppe
„Felix3D-Display“
Prinzipielle Technologien
Laserprojektion auf rotierende Ebene
kompakt, mobil
Θ aufwändig, Farbwiedergabe
LED-Voxel LED Voxel Display
(Quelle: David Wyatt)
kompakt, billig
Θ Auflösung, Bildqualität
Fluoreszenz-Anregung im Festkörper xxx:
(in Forschung) Schema SolidFelix
Inhalt:
xxx
Grundlagen
Quelle: Projektgruppe
„Felix3D-Display“ Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
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- 20. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Volumetrische Displays
Prinzipielle Technologien
Multi-Layer
kompakt
Θ teiltransparent
Θ geringe Auflösung in z-Achse
Schema Multi-Layer-Display (Quelle: Lightspace Technologies
Projektion auf Nebel, Dampf
skalierbar
Θ selbst kein Stereo-3D
xxx:
Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Projektion in Dampf (Quelle: Fogscreen) Volumetr. Displays
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- 21. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Weitere Trends
xxx:
Inhalt:
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Bauarten Projekt.-Systeme
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- 22. Whitepaper
3D-Displaytechnik
Transparente OLEDs
Organic LED Displays
Entwicklung von Samsung
Prototyp-Status
Einsatz für Erweiterte Realität
(AR), Head Mounted Displays
(HMD) interessant
xxx:
Transparentes OLED-Display von Samsung Inhalt:
xxx
Grundlagen
Projektionssysteme
Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
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- 23. Whitepaper
3D-Displaytechnik
HDR Displays
gleichförmige Hintergrund- sehr starker Effekt vor allem
bei monochromen Bildern
beleuchtung: hellstes Weiß und
dunkelstes Schwarz heller
lediglich Verschiebung, nicht
Verbesserung der Dynamik
HDR (High Dynamic Range):
Prototypen seit 2004 Hintergrund mit
Farbunterstützung
HDR Displays erhöhen
Helligkeitswerte über
Hintergrundbeleuchtung
dabei wird das Display nicht flächen-
xxx:
deckend mit gleicher Helligkeit von Inhalt:
xxx
Grundlagen
hinten beleuchtet, sondern partiell Projektionssysteme
heller und dunkler bestrahlt. Bauarten Projekt.-Systeme
Displaysysteme
Kontrastumfang von bis zu 200.000:1 Sim2 HDR 47
Autostereosk. Systeme
Volumetr. Displays
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VDC. xxx:
xxx
Inhalt:
Netzwerk für Virtual Engineering.
Planung
Schulung
Virtual Dimension Center (VDC) Inbetriebnahme
Auberlenstr. 13 Prozessunterstützung
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