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さぁ、僕がただ書きたいから書く!という自己満足記事です(笑)
ひたすらに長いので、3Dの面倒な仕組みなんてどうでもいいよ!と言う方は読み飛ばしてくださいm(_ _)mブログパーツ

また、ちょっと難しいので質問も歓迎ですノ


先日東芝から裸眼3Dディスプレイ、つまり眼鏡なしで見ることが出来るTVが発売される事が発表されました。

s-toshiba_3d_m.jpg

実はこのTV、以前紹介したニンテンドー3DSの原理とは全く違う理由で3Dに見えます。今回はその仕組みについて書こうかなと。

今回開発されたTVは、「インテグラル・フォトグラフィ」という技術に基づいています。この技術自体は相当古いもので、実は100年程前に考えられていました。ただ色々問題があったので、今になってやっとこさ製品化にこぎつけた、と言うわけですね。



で、ここから具体的な話になります。
僕らが「そこにものがある!」と認識する時には、その物体が反射した光が目に届いています。

s-integral.jpg

光のお陰で、「あそこにりんごがあるね~」と分かります。

もうちょっと細かく見てみて、例えば葉っぱに注目すると、
s-integral2.jpg
「光がこっちから来てるからこの位置に葉っぱがある!」と認識できます。

もっと細かく見ると、
s-integral3.jpg
「赤い光がこっちから来てるから、この位置に赤い部分がある!」と認識できます。

つまり人間の目は、「どんな光(色とか強さとか)がどの方向から来てるのか」でものを認識するわけです。光が大事。

逆に言うと、「物がなくても物があった時に見えるはずの光」さえ目に届けば物があるように見えます。
s-integral4.jpg
このように複数の赤い光をクロスさせることで、人間の目には光がクロスした部分に赤い点があるように見える!

本当は何もない空間に赤い点が浮いて見える・・・。
これを一つの赤い点だけでなくたくさーん光をだしてたくさーんの点を再現すれば本当はないはずのりんごが見えてしまいます。
s-integral5.jpg

物が浮いて見えるわけですね。図の左の赤と緑のランプ(?)はTVの画面だと思ってください、適当ですいません(笑)

光の方向を決めるのはレンズを使えば出来ますので、実は必要なものはレンズと液晶TVだけ。
「じゃぁ何でなかなか発売されなかったんだよ!」と思いますが、この方法の弱点は解像度。滑らかに、しかもちゃんと角度を変えても3Dに見えるようにするためには、液晶TVを非常に高精細にしなくてはなりません。

今回の東芝のディスプレイの場合はそれが解消されたために発売にこぎつけられたようです。まぁそれでもそこまで綺麗な立体画像ではないと思うのですが・・・。

発表では「物が数cm浮き出て見える」とのことでこれまでの3D映像よりもより立体感を感じる事ができそうです。これでゲームの3D化がさらに・・・となればいいのですが、前述の解像度の問題に加えて、コンテンツの問題があります。

いま流行の眼鏡式用のゲームとか映画とかって、方式が違うので今回のTVじゃ再生できないんですよねぇ。これは3Dが抱える大きな問題で、方式が違うとコンテンツがそのままでは流用できないという・・・。

なのでコンテンツ的に、3Dではまだまだ眼鏡式の独壇場が続くでしょうね。
「眼鏡なしTV出るのかよ!3Dブラビア買っちまったよ!」
とか思う必要は全くないのでご安心を(笑)


ちなみに、東芝だけではなくソニーも眼鏡なし3DTVを開発中だそうです。
ソニーは360度の立体映像を表示することが可能なディスプレイ「RayModeler」も発表していますし、3Dには恐ろしい力の入れよう。
sony_raymodeler00.jpg

たぶん表示部分の下に、小型のプロジェクターを入れまくってるんじゃないかなぁ。


*追記:RayModelerはプロジェクターを入れているわけではなく、LEDディスプレイを回転させているそうです。ただ、普通に回転させているだけではないそうで細かい原理は教えてくれず。見た感じ、確かに3Dなのですがやっぱりちょっと汚いかな・・・。案外音がうるさいし。





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ソニーが3Dテレビに関する、新たな特許をとりました。
STEREOSCOPIC SCREEN SHARING METHOD AND APPARATUS
(PDFファイル)ブログパーツ

なかなか面白い特許なので、またまじめに原理から説明しますが、難しいかもしれない上に長いので面倒な人は飛ばして一番下へ。結局何が出来るのかだけ見てください(笑)

よくわからない場合は質問も歓迎です( ´ ▽ ` )ノ



現在市販されている3Dテレビでは、見る人がそれぞれ特殊な眼鏡をかける必要があります。

テレビが右用映像、左用映像をせっせと入れ替えて(一秒に60回!)、眼鏡もそれに合わせます。つまりテレビに右用の映像が表示されている時は左のレンズを暗くして右目だけで見る、テレビに左用の映像が表示されている時は右のレンズを暗くして左目だけで見ます。

これによって右目と左目に別々の映像を送っているわけです。
これによって3D映像を見る事が可能になります。
(こっちも参考に→ まじめにニンテンドー3DSの裸眼立体視の原理・仕組みを考える


さて、今回ソニーが取った特許は、3DTVに関するものでありながら3D映像を見るためのものではありません。

上で書いたように、3Dテレビには異なる映像を交互に出す能力があります。そこで、テレビを見る人を二人、3D眼鏡を2つ用意します。
s-3d立体視


そして図のように、テレビに「A1B2C3」と映します。さっきまでは「ABC」が右目用で「123」が左目用・・・だったのですが、今度は「ABC」が表示されている時は①のレンズを両方明るいままにして、②のレンズを左右両方とも閉じてしまいます

すると「ABC」が見えるのは①の人だけ!同じようにやれば「123」を②だけの人に見せることが出来ます。

つまり2人は見ているTVは同じなのに見えている映像は違う


こんなの何がうれしいのよ・・・と思う人も人も居るかもしれませんが、例えば対戦ゲームで効果抜群ですよ!

ゴールデンアイを友達とプレイしまくった人もたくさん居るでしょう。小さいテレビで画面を4つに分けて・・・。そうすると絶対他の人の画面を見て、位置を確認する奴がいるんですよ。ちくしょう、他の人が画面を見られないようにしてくれれば・・・と僕も思ったものです。
画面も小さくて見づらいですし。

最近のゲームでも『Warhawk』など、分割プレイに対応しているソフトがありますよね。ですがこの技術を使えば同じテレビで、友達に画面を見られずに対戦プレイが出来る!二人でオンラインプレイに乗り出すのもアリです。

さらには兄弟でゲーム機の取り合いにならずにすむかも。俺は『コールオブデューティ』をやりたいのに、妹は『Wiiパーティ』をやりたいといっている・・・そんな場合でも大丈夫!

さらにさらに、奥さんはバラエティを見たがっているけど、俺はゲームがしたい!なんて時にも使えそうです。

どうやら家庭内の不和を取り除くのにも役立ちそうです(笑)
これは将来有用な技術になりそうですね!!


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各新聞社にも取り上げられ、昨日大きな話題となったニンテンドー3DS。
相互リンク様もみーんなこの話題でした(笑)

さて、ニンテンドー3DSで使われている原理が判明したので、たまにはまじめに立体の話。なんで眼鏡なしで3Dに見えるのよ?という方にいいかも。
最近3Dってめっちゃ流行っているので詳しい方も多数いると思いますが、一応僕なりに説明を。まさか研究がこんなところで役に立つとは(;´▽`)y-~~

そんなめんどくせぇ話はいいんだよ!という方は読み飛ばしまくって一番最後にどうぞ。今のところ判明しているニンテンドー3DSに関する情報をまとめておきます。

では行きます!めっちゃ長いです!

ソースによるとニンテンドー3DSは、

シャープが開発した3D液晶パネルを採用するとみられ、液晶表面に微細なすきまのあるフィルムを張り付け、左目と右目で見る映像に微妙なズレを生じさせて立体を表現する


裸眼(眼鏡なし)3Dディスプレイ(3次元画面)には大きく分けて二つの方法があり、一つは右目と左目に、ちょっとずれた別々の画像を見せる方法。こちらは僕らの脳が、ちょっとずれた絵を見ると勝手に合成してくれて3Dのように感じる、と言うものです。

s-img1727_11.jpg
こういったちょっとずれた(普通に見ても分かりませんが・・・)画像でも「平行法」でみると立体に見える!
見方は→裸眼立体視平行法 parallel view

もう一つは、脳が~とか言わないで、ちゃんと空間に焦点を合わせられるようにする方法。脳をごまかすと言うよりは目をごまかす感じです。より自然な3Dとなりますが、今のところ絵が荒いです(綺麗にしようとすると恐ろしく大掛かりになります)。こちらに関しては今回関係ないので、詳しく説明しません。

コストや絵のきめ細かさ(画素数)を考えると、一つ目の方式のほうが現実的です。ニンテンドー3DSもこちらの方式。でも、
「映画館もその方式だけど、あれは眼鏡かけてるよね?今回のDSはなんで眼鏡なくていいの?」
となりますよね。眼鏡なんてない方が楽なわけで。

映画館は、一度に多数の人が見れるようにしなければなりません。ところが、携帯ゲーム機ならプレイヤーひとりが3Dに見えればいいわけです。
ひとり、または少人数でいいのなら、普通の液晶にちょっと細工を施せばなんとかなります。その一つが今回の方式。

その方法は、普通の液晶の上に黒と透明の縞々模様をくっつけるだけ、です。

これはパララックスバリアという方式で、液晶に左目用右目用の映像を交互に表示し、その前に上手く黒の縞々を置きます。

img04.jpg

すると、右目からは右目用の映像だけが、左目からは左目用の映像のみが見えることになります。
08bs.jpg
左目から見たとき

08cs.jpg
右目から見たとき

それぞれLだけ、Rだけしか見えてないことが分かります。これで立体視が可能になります。

・・・実は今回使われていると思われるシャープの液晶はもうちょっと工夫されているんですけどね。それについては↓
シャープ、2D/3Dを電気的に切り替え可能な液晶ディスプレイを実用化 | ネット | マイコミジャーナル

これだと2Dに切り替える事ができるので、普通にこれまでのDS用ソフトもプレイする事が出来ます。

さて、熱がぶり返して39℃もあるので意味分かんないことを書いた所があるかもしれません。おいおい、ここがよくわからんよ!という方はコメントにて質問をお願いします。


ニンテンドー3DSについて今まで分かっていること。
・液晶はシャープ製
・スティック搭載
・振動機能搭載
・バッテリー持続時間が向上
・加速度センサーを搭載するかも
豪華すぎる(笑)
しかし携帯機で振動ってどうなんでしょうね。電車とかで結構恥ずかしいと思うのですが。

追記:E3で詳細が発表されました。
【E3】任天堂カンファレンス、Wii・DS情報など【速報】

追記2:東芝も眼鏡なし3DTVを発表しました。
普通の3DTVとは訳が違う?「インテグラルフォトグラフィ」の原理・仕組み

追記3:実際にニンテンドー3DSを体験してきました!
ニンテンドー3DSの感想。3Dはソフトによっては予想以上にイイ!


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以下ソース
3次元ディスプレイの仕組み
PS3 DOMINATER 任天堂の新型携帯ゲーム機「ニンテンドー3DS(仮称)」発表!追記ブログパーツ





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