Der Einsatz von 3D Displays ist sehr effektiv, es müssen allerdings einige Punkte Berücksichtigung finden, um ein optimales Ergebnis zu erhalten. Mit dem folgenden Text werde ich einige Punkte ansprechen, damit Sie sich ein realistisches Bild über die Machbarkeit Ihres geplanten Projekts machen können.
Auf Messeständen kann sich keine Person dem Zauber eines 3D Displays entziehen. Das 3D Displays ist ein absoluter Blickfang und verfehlt seine Wirkung niemals.
Die von uns verwendeten 3D Displays haben den Vorteil, dass der Betrachter das räumliche Bild sieht, ohne das er dazu eine spezielle Brille tragen muss. Bei diesen Displays ist ein ganz besonderer 3D Effekt sehr beliebt und darf bei keiner Präsentation fehlen. Es geht darum, Gegenständeweit aus dem Bildschirm herausragen lassen, sodass der Betrachter den Eindruck hat, dass das Objekt weit vor dem Display, im Raum schwebt.
Die Stärke dieses Effekts (Pop Out Effekt) ist von vielen Einflüssen abhängig. Ein wichtiges Kriterium ist die Größe des Displays. Je größer das Display, desto stärker der Pop Out Effekt. Bei einem 42“ Display kann man das Objekt gute 1,5 Meter aus dem Display herausragen lassen. Wenn der Kontrast zwischen Objekt und Bildhintergrund nicht zu groß ist, kann dieser Effekt noch wesentlich mehr ausgereizt werden.
Es ist zu beachten, dass die autostereoskopischen Displays jeweils einen optimalen Betrachtungsbereich (Arbeitsbereich) haben. Dieser ist abhängig vom Hersteller, Bildschirmgröße und verwendeten Strahlenteiler. So wird zum Bespiel der ideale Betrachtungsabstand bei einem 42“ Display mindestens 3,5 Meter betragen. Für Gamer gibt es zum Beispiel Autostereoskopische Displays mit einem Arbeitsbereich von 60 cm bis 1,20 Meter.
Wenn man vor dem optimalen Betrachtungsabstand steht, wird das Bild unscharf,- es werden überwiegend nur Geisterbilder wahrgenommen.
Um ein 3D Bild auf dem Autostereoskopischen Display zu sehen, muss das Objekt aus mindestens 5 Betrachtungswinkeln aufgenommen bzw. gerendert werden. Die einzelnen Bilder werden von der Software des Herstellers in pixelbreite Streifen geschnitten und abwechselnd nebeneinander wieder zu einem Bild zusammengefügt. Über dem TFT Panel befindet sich ein Strahlenteiler. Dieser gestattet es dem Betrachter, mit dem linken Auge nur das linke Bild und mit dem rechten Auge das rechte Bild zu sehen. Im Gehirn wird dann das linkes- und rechte Bild zu einem dreidimensionalen Bild zusammengefügt. Wenn sich der Betrachter nach links oder rechts bewegt, sieht er dann die linken bzw. rechten Bilder aus einem anderen Blickwinkel. Je mehr Blickwinkel aufgenommen wurden, desto größer ist der Bewegungsspielraum des Betrachters. Je nach Anzahl der Aufnahmewinkel kommt es dann irgendwann zu dem Punkt, wo die Bild wieder von dem ersten Blickwinkel gesehen wird. Das ist dann der Umkehrpunkt, der vom Betrachter als Bildstörung wahrgenommen wird. Diesen Effekt kennt man von den „Wackelpostkarten“ .
Das bedeutet, dass der Bewegungsspielraum vor den Autostereoskopischen Display mit der Anzahl der Aufnahmewinkel zunimmt, dafür aber die netto Auflösung des Bildes mit der Anzahl der Blickwinkel abnimmt und umgekehrt.
Es gibt im Wesentlichen zwei Techniken, die als Strahlenteiler eingesetzt werden. Das preisgünstigste und am häufigsten anzutreffende System nennt sich Barriere. In einem definierten Abstand vor dem TFT Panel ist eine Folie angebracht, die in einem engen Abstand parallel schwarze pixelbreite Streifen von oben nach unten aufgetragen hat. Diese Streifen verdecken je nach Betrachtungswinkel die Streifenbahnen der linken bzw. rechten Bilder. Somit sieht der Betrachter im Arbeitsabstand immer nur ein linkes- und ein rechtes Bild eines Aufnahmewinkels. Mit dieser Technologie wird in der Regel mit 5 Blickwinkeln gearbeitet.
Das Barriere System hat aufgrund der schwarzen Streifen den Nachteil, dass das Gesamtbild dunkler ist, da ja Licht durch die Barriere Streifen geschluckt wird. Die heutigen Displays sind glücklicherweise inzwischen sehr hell, was dieses Problem ein etwas relativiert. Die Brillanz des Bildes bei dem Barriere Displays wird oft vom Hersteller auf fast 100% eingestellt, um noch mehr Helligkeit zu erhalten. Allerdings gehen somit auch die feinen Nuancen der Bildtexturen verloren. Das Bild ist dann nicht mehr so detailreich.
Das zweite System, was zur Strahlenteilung zum Einsatz kommt, heißt Lenticular Verfahren.
Auf dem TFT Panel wird eine Linsenrasterfolie aufgetragen. Diese Miniatur Linsen lassen den Betrachter auch jeweils immer nur ein Stereopaar eines Betrachtungswinkels sehen. Bei dem Linsenraster System arbeitet man in der Regel ab 8 Ansichten.
Diese Technologie ist teurer, dafür ist das 3D Bild aber außerordentlich hell und detailreich.
Video Format
Das eigentliche Autostereoskopische Video besteht aus einem Video Container, der alle Ansichten in einem File hat. Der Player rendert dann in Echtzeit die X Ansichten zu einem Gesamtbild, das dann auf dem Display dreidimensional gesehen wird. Das ist aufwendig und rechenintensiv,- aber die einzige sinnvolle Methode. Würden die X Ansichten im Vorfeld gerechnet werden, würde der verwendete Codec aufgrund der Komprimierung die Pixelpunkte wieder geringfügig verschieben. Ein sauberes Stereobild wäre dann nicht mehr darstellbar, da der Strahlenteiler das Bild komplett verwaschen würde. Ein Alternative wäre, den Frame nicht mehr in einem Codec abzuspeichern, sondern unkomprimiert zu arbeiten. Das würde aber die Dateigrößen sehr aufblähen und die benötigte Bandbreite unverhältnismäßig stark vergrößern. Um ein ruckel freies Bild zu bekommen, müssen schnelle Festplatten und ein Raid 0 System mit mindestens 4 Festplatten im Stripe Mode für den Player PC vorgesehen werden.
Kommen wir jetzt zur Produktion von Inhalten für die Autostereoskopischen Displays.
Grundsätzlich kann in 3 Kategorien unterschieden werden.
3D Animation
Für die gängigsten Animationsprogramme (MAYA, 3D Studio Max etc.) gibt es seitens der Displayhersteller sogenannte Plug Ins. Sie stellen eine Anzahl von virtuellen Kameras zur Verfügung, die sich in der Stereobasis anpassen lassen. Einige Hersteller zeigen in Echtzeit das gerenderte Bild an, um sofort den Effekt kontrollieren zu können. Mithilfe der Animationsprogramme und dem Plug Ins lassen sich sehr eindrucksvolle Pop Out Effekt generieren. Lange Zeit waren Animationsprogramme die einzige Möglichkeit, Inhalten für Autostereoskopische Displays zu produzieren. Da je Frame mindestens 5 Ansichten gerendert werden müssen, ist das ein sehr langwieriger und somit kostspieliger Prozess.
Kombination aus Animation und 2D Realfilm
Um die Inhalte für den Betrachter interessanter werden zu lassen, wurden später 2D Realfilm mit 3D Animationen ergänzt. Im Hintergrund lief dann zum Beispiel die Produktpräsentation in 2D und im Vordergrund wurde dann die 3D Animation über den Film gelegt. In dieser Animation wurde dann das Firmenlogo oder das darzustellende Produkt mittels Pop Out Effekt aus dem Bildschirm herausgeholt, also im Raum schweben gelassen. Mit dieser Kombination lassen sich sehr beindruckende Präsentationen erstellen.
3D Multiview Film
Um die Ergebnisse noch weiter zu perfektionieren und realistischer zu gestallten, haben wir weltweite die erste und einzige mobile eine Multiview Kamera entwickelt und gebaut. Mit Ihr können Realfilmaufnahmen für Autostereoskopische Displays relativ schnell produziert werden. Die Multiview CAM hat eine kleine Stereobasis, um zum Beispiel auch eindrucksvolle Close Up Aufnahmen filmen zu können.
Diese Multiview Realfilme lassen sich im Bedarfsfall noch zusätzlich mit 3D Animationen ergänzen.
Während der Produktion selbst sind noch eine Menge wichtiger Punkte zu beachten, um den Betrachter ein angenehmes 3D Bild zu präsentieren. Nichts ist so schlimm, wie eine schlecht gemachte Multiview Produktion. Der Betrachter würde nach einigen Sekunden hinschauen, Augenschmerzen bekommen und sich sofort vom Bildschirm abwenden.
Damir das nicht passiert, muss bei der Produktion äußerst sorgsam und gewissenhaft gearbeitet werden. So muss zum Beispiel die Stereobasis der virtuellen Kameras ständig, in Abhängigkeit von dem Abstand des Objektivs (bzw. Filmebene) bis zum Bildvordergrund und Bildhintergrund angepasst werden, um Geisterbilder, hervorgerufen durch zu großer Disparität, zu vermeiden.
Um optimale Ergebnisse zu erzielen, muss bei der Produktion bereits berücksichtigt werden, auf welchem Display das Material später abgespielt werden soll.