Comment faire des images en 3D stéréoscopique
B elon sur un article de Sylvain Roques; infographie par Bruno Pesce
De nombreux logiciels de rendu 3D est maintenant disponible pour jouer facilement la puissance des ordinateurs. Il permet de plus en plus de personnes, des artistes ou des ingénieurs, pour produire des images photo-réalistes.
Chaque fois que l'on a besoin de quelque chose VOIR inatteignable avec un appareil photo, que ce soit parce qu'il n'existe pas ou est hors d'échelle pour les yeux humains, on peut utiliser un ordinateur.
Cependant, comment ces images peuvent être réalistes? Toute personne regardant l'écran d'ordinateur peut parfaitement voir qu'il regarde une image, pas directement à une scène réelle ou modèle.
Cette différence provient du fait que dans notre monde réel trois dimensions nos deux yeux nous donnent deux images différentes. En effet, ils sont en deux positions différentes dans l'espace, séparés par un décalage de 2,5 pouces horizontaux (
6,5 cm). Le cerveau accepte la petite disparité horizontale entre ces deux images, et en retour donne une image unique avec la perception de la profondeur précise. Cette capacité est connue sous le nom stéréoscopie.
En raison de la stéréoscopie, vous pouvez parfaitement remarquer la différence entre une voiture de modèle dans une boîte et l'image de celui-ci sur la partie supérieure de la boîte, malgré les deux ayant les mêmes dimensions. Vous cherchez le modèle, vous voyez en stéréo que chaque oeil a sa propre image du modèle de voiture. Mais quand on regarde l'image sur le dessus, vous voyez une image plane comme les deux yeux sont rivés sur la même image.
Maintenant, comme nous le savons la différence entre « l'affichage plat » et « visualisation stéréo », nous allons voir comment utiliser le premier à créer le second.
1.) stéréo 3D sur les ordinateurs
Création d'une image stéréo signifie d'abord créer deux images plates, à savoir une paire stéréo: une image pour l'oeil gauche et l'autre pour l'œil droit. Ceci est facile à réaliser: une image que vous rendez avec l'observateur dans la position de l'œil gauche, appliquez un décalage horizontal à la position d'observateur et rendre l'image de l'oeil droit. Le décalage est appelé la base dans le vocabulaire et la stéréoscopie est supposée être la même que la distance inter-oculaire (environ 6,5 cm).
Pourquoi 1/30? Si vous vous tenez devant une fenêtre qui ouvre sur un paysage à l'horizon, vous remarquerez que vous ne pouvez pas voir clairement à la fois l'horizon et la fenêtre elle-même si vous tenez à deux mètres de la fenêtre.
Lorsque vous êtes deux ou plusieurs mètres de la fenêtre, vous pouvez voir toute la scène confortablement à partir du point le plus proche (la fenêtre) à l'infini (l'horizon). Cette valeur de deux mètres dépend de la personne, mais est une valeur statistique. Le fait est que 6,5 cm (distance inter-oculaire) est d'environ 1/30 de deux mètres.
Donc, si vous prenez de la base 1/30 de la distance de l'observateur à l'objet le plus proche de la scène, vous êtes sûr que vous verrez l'image complète stéréo confortablement à partir du premier point jusqu'au dernier. Vous pourrez également voir avec assez sensation stéréo. Lorsque la base est plus grande que la distance inter-oculaire moyenne, le stéréo résultant est appelé hyper-stéréo. Il vous donne la sensation de regarder les modèles réduits, comme si vous étiez un géant. D'autre part, lorsque la base est inférieure à la distance inter-oculaire moyenne, la stéréo résultant est appelé hypo-stéréo. Il vous donne la sensation de regarder les modèles agrandis, comme si vous étiez un lilliputien.
Une erreur qui doit être évité fait une paire stéréo avec axes convergents de visualisation. Il semble naturel d'utiliser la convergence depuis les yeux convergent alors qu'ils cherchent quelque chose, bien qu'il ne soit pas la bonne. Lorsque vos yeux convergent, le point où ils convergent semble parfaitement clair. Le fait est que tout autre semble floue, mais vous ne remarquez pas parce que vous êtes habitué. Cependant, en raison du réflexe d'accommodation, quand vous regardez quelque chose floues vos yeux naturely adapter. Dans une image stéréo, toute l'image doit être forte pour être vu clairement à tout moment, vous regardez dans l'image. Convergeant sur un point ferait l'image confortable pour tous les points en face du point de convergence. Cependant, ce serait difficile pour les points derrière à fusible. En faisant converger à l'infini, à savoir en gardant visualisation axes parallèles, l'image entière sera facile à fusible.
Les choses deviennent un peu plus complexe lorsque vous voulez voir en stéréo une paire stéréo. Pour fusionner les deux images que vous avez produit dans une chaîne hi-fi, chaque œil doit voir que sa propre image. Différentes solutions ont été trouvées au cours des années, principalement en raison de l'utilisation de paires stéréo de caméras stéréo utilisées dans les années 1950 et 1960. Vous pouvez utiliser un stéréoscope de l'objectif, mais vous devrez transformer vos deux images sur diapositives. Vous pouvez également utiliser un stéréoscope miroir (si vous pouvez en trouver un.) Mais vous devrez imprimer vos images.
Il est possible d'utiliser directement l'écran d'ordinateur, mais qui divisera la surface usuable sur l'écran en deux; que vous devrez afficher les deux images côte à côte. Si vous n'avez pas stéréoscope, vous pourriez former à « libre-vue » en croisant vos yeux avec la vue de droite à gauche et la vue à gauche sur la droite comme de nombreux amateurs de stéréo font. Vous aurez besoin de temps et de patience car il est pas tout à fait évident.
La solution la plus connue est d'écrire votre propre code « SoftStereo ». Ensuite, utilisez des lunettes à obturateur LCD.
Le problème est que cette solution ne soit pas adaptée à votre objectif si vous voulez juste faire quelques images stéréo vous-même. Vous pouvez le faire par curiosité pour voir à quoi il ressemble en utilisant votre propre ordinateur et le logiciel que vous êtes habitué.
Pour ce faire, d'une manière rapide et pas cher est tout à fait possible, mais (bien sûr, il y a un « mais »), il y aura des restrictions sur le type d'images que vous pourrez convertir correctement en stéréo. Cependant, cela vous donnera l'occasion de vérifier par vous-même l'intérêt pour échapper « Flatland ».
2.) Andy Warhol, Créature du lac noir et 3D-BD
Ils ont tous utilisé un processus stéréo. Andy Warhol a produit un film en 3D "Frankenstein" dans les années 1970. « Créature du lac noir » est l'un des plus populaires des films 3D anaglyphe. De temps en temps, les bandes dessinées utilisent aussi ce processus. (Notez que, dans ce dernier cas, chaque paire stéréo est faite à la main.). Malheureusement, la plupart de ces créations souffrent de terribles défauts. Ils ont souvent comme conséquence un public qui est dégoûté de la stéréo. Le fait est que le processus anaglyphe par lui-même est pas un mauvais, mais il est difficile d'appliquer des systèmes optiques. Analysons ces anciens résultats et ont un aspect proche de la « théorie ». Voyons voir comment l'appliquer correctement avec un ordinateur.
Si vous êtes au courant sur les formats d'image de l'ordinateur, lors de la lecture « rouge-bleu » vous avez probablement la tentation d'insérer « vert » pour lire « rouge-vert-bleu ». Félicitations, vous avez trouvé la première étape à la solution.
3.) Tous les écrans de couleur sont prêts stéréo
Les images d'ordinateur sont affichés sur les écrans couleur et les écrans utilisent le système RVB (Rouge, Vert, Bleu) pour créer la couleur de chaque pixel de l'image. Cela signifie que toutes les images informatiques sont faites avec trois canaux: un rouge, un vert et un bleu. Supposons maintenant que nous avons des outils pour prendre un seul canal de couleur d'une image. Si nous prenons le canal rouge de l'image de gauche et le canal bleu de l'image de droite, nous juste besoin d'un outil pour coller ces deux canaux ensemble et nous aurons un anaglyphe informatique donnant stéréo noir et blanc avec des lunettes anaglyphes avec le rouge filtre devant la lefteye et le filtre bleu devant l'œil droit.
logiciel nombreux pour manipuler des images et de les traduire entre les différents formats peuvent être utilisés pour traiter les canaux de couleur et de produire 3D (Pour des solutions stéréo complètes, voir la section Téléchargements Stereoscopy.com). Vous avez juste besoin d'outils qui permettent la séparation des canaux et permettant des images en noir et blanc à recoller comme canaux de couleur; produisant ainsi une image en couleurs.
Si vous précipiter immédiatement pour convertir vos propres paires stéréo en anaglyphes rouge-bleu en jouant avec les canaux RVB vous serez probablement déçu. Tout d'abord, vous n'aurez magenta et stéréo blanc, pas ceux qui sont vraiment en noir et blanc (rouge + bleu = magenta). D'autre part, les images stéréo sont définitivement pas des images plates et manipulations spéciales doivent être appliquées à eux pour un affichage correct.
4.) Jouant sur le vert
Maintenant, si vous convertissez une paire stéréo en anaglyphe couleur en séparant les canaux et après les coller de nouveau ensemble, vous pourrez voir en stéréo et en couleur directement sur votre écran en utilisant simplement des lunettes anaglyphes rouge-cyan. Il est facile!
Si vous ne disposez pas de lunettes anaglyphes avec un filtre cyan, vous pouvez utiliser ceux avec un bleu ou un filtre vert: l'effet 3D stéréo restera, mais les couleurs changent. Avec un filtre bleu, les couleurs changeront légèrement au bleu. Évitez les lunettes anaglyphes vert comme filtre vert efface vraiment trop de couleurs.
Les choses sont un peu plus complexe que ce qu'ils devraient être liées à des explications précédentes.
Le fait est que toutes les images peuvent être converties. Les images avec des zones de fort contraste sont définitivement pas adapté. Ils produisent ce que les toxicomanes appellent stéréo « ghosting ». zones de contraste produisent anaglyphes avec trop près et trop fortes taches de rouge et cyan. Cela produit une sensation très inconfortable à travers les lunettes rouge-cyan. Les images avec de grandes zones de couleurs saturées produiront « ghosting » aussi. Toutes les informations gauche vient d'une couleur, rouge. Si votre image possède de grandes zones rouges, il n'y aura pas d'information (No vert, ni bleu) pour l'oeil droit au sujet de ces zones. Aucun effet stéréo apparaît là-bas. Le même problème se produit avec des zones vertes et bleues. Il n'y a rien à faire pour les images avec un fort contraste (sauf pour créer la même image sans le fort contraste. Par exemple, vous pouvez changer un fond noir dans un fond gris ou vous pouvez essayer de changer l'éclairage), même si elle est encore possible d'utiliser des images avec des couleurs saturées. Si ces zones saturées étaient gris il devrait y avoir aucun problème que tous les trois canaux doivent être les mêmes sur les zones.
Saturation 0 est l'arme ultime contre les taches saturées. Le problème est qu'il efface toutes les couleurs. Il serait mieux s'il était possible de modifier les couleurs effaçant seulement les taches qui produisent « ghosting ». Une façon de le faire est d'utiliser un logiciel de traitement d'image pour changer la teinte ou de réduire la saturation des taches avant de produire l'anaglyphe. Le fait est que l'utilisation d'un logiciel de traitement d'image, la lutte contre le ghosting peut être long et fastidieux.
Le résultat de ces manipulations est de changer les couleurs aux tons de vert foncé et brun, jaune ou gris. Il est pas très esthétique mais il fonctionne parfaitement bien avec des lunettes rouge-cyan.
Tous ces trucs devraient vous permettre de trouver rapidement une version anaglyphe confortable de la plupart de vos paires stéréo.
6.) Stereo règles avancées: fenêtres
En anaglyphes, et plus généralement dans toutes les images stéréo, nous constatons qu'ils ne sont pas des images mais des volumes. Des règles spécifiques, qui ne sont pas en cours d'utilisation avec des images plates, doivent être respectés pour afficher les volumes.
Sauf si vous êtes debout seul avec rien de plus que l'horizon et le ciel autour de vous, l'espace apparaît par rapport à certaines frontières. Voilà ce qui arrive quand on regarde à travers une fenêtre. Dans le cas d'une image stéréo affichée sur un écran d'ordinateur, les quatre côtés physiques de l'écran (gauche, droite, haut et bas) sont des frontières absolues. Ils construisent une fenêtre à travers laquelle vous pouvez voir l'espace reconstruit stéréo. Cela introduit la restriction spécifique: si un côté des images d'une paire stéréo coupe une partie de la scène, cette partie doit se tenir juste à côté des bords de l'écran sur l'image stéréo. Cela signifie que vous ne pouvez pas voir en face d'une fenêtre de quelque chose qui est trop grand pour passer par cette fenêtre. La cohérence spatiale doit être respecté entre la scène stéréo et l'écran qui affiche.
Très souvent, vous devrez déplacer votre image stéréo retour à l'écran. Si vous ne le faites pas, vous produire des images stéréo téléspectateurs ne seront pas en mesure de fusionner. Une raison typique est que les points qui devraient normalement être à l'infini (ou du moins loin) se trouvent juste sur le plan de l'écran. Ils auront pas tout à fait parallaxe. Cela fera une image stéréo jaillissant aberrant, complètement hors de l'écran.
7.) arrière et en avant
Dans l'image anaglyphe, les deux pixels reconstruisant une stéréo point 3D ont un décalage horizontal (parallaxe). La position d'un point reconstruit stéréo dépend de la distance entre les pixels gauche et droite. les points stéréo situés sur la surface de l'écran physique ne sont pas décalées.
Déplacement de l'image stéréo par rapport à l'écran se traduira simplement en changeant les distances entre les pixels gauche et à droite. Si vous le faites dans une image anaglyphe, vous remarquerez quelques rayures plutôt floues quand on regarde sur les côtés avec les lunettes rouge-cyan. En effet, la fenêtre stéréoscopique est pas définie. Avec des tirages sur papier stéréo, la fenêtre est réglée en coupant les bandes loin.
Si une bande est coupée à partir du côté gauche de l'image de l'œil gauche et une autre bande est coupée du côté droit de l'image de l'oeil droit, l'ensemble de l'image stéréo se déplace vers l'arrière. Si une bande est coupée de la droite de l'image gauche et une autre bande est coupée à partir de la gauche de l'image de droite, l'image entière stéréo avance. Une version de cette opération est un anaglyphe de l'ordinateur pour déplacer horizontalement le canal rouge. Ensuite, on peut couper les bandes apparaissant ghosting sur chaque côté opposé. Notez que, en conséquence, l'image stéréo fini sera représenté par un anaglyphe qui a une largeur inférieure à la largeur des images d'origine de la paire stéréo.
Ayez un essai: vous serez surpris de voir comment une scène 3D stéréo est différent de ce que vous avez pensé en regardant juste de soi-disant images 3D.
À propos des auteurs:
L'ordinateur a généré des images stéréo "Monad", "La vie", "Meteor", "Gorgone" - "Weird World" ci-dessous sont de Bruno Pesce, Artiste, développeur de logiciels et un designer freelance graphique 3D.