Giz Explains:皆が気になる3D技術、総まとめ(動画あり)

Giz Explains:皆が気になる3D技術、総まとめ(動画あり) 1

2010年は3D元年ですよ~

CESでばんばん3D TVが出てるし、先週CNNが未来のTVとして3Dをとりあげるし、もちろん映画AVATARが大人気だったりと、世の中3D一色です。ここでいう3Dは「トリック」というか「ギミック」なんですよね、実際にあるわけじゃなくそう見える感じがする、というだけで。でもこの「見える感じがする」というのが大事で、皆頑張っているポイント。

人間は左右の目で別々の映像をとらえたのを脳内で処理、3Dとして理解するようになっています。多くの3D技術はこれを利用し、左右の目に別々の映像を見せることで3Dを再現するようにしていますね。そこで、続きを読むから3D技術を詳しくご紹介します。

 

マヌケなメガネ

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もっとも古典的で基本なのは皆さんご存知、赤青画像の「アナグリフ」です。小学校の頃、科学教材によくついていた「飛び出すメガネ」ですね。仕組みは簡単、赤のフィルターで赤の画像を隠して青の画像をみせます。青のフィルターではその逆で、左右の目で別々の映像をみせることで3Dを再現してます。

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偏向ガラスを使ったメガネはもうちょっとマシな方法。IMAXシアターなどで結構ポピュラーな方法で、左右のレンズでは90度異なる方向の偏向フィルターが入ってます。映像は同じく90度異なる方向の偏向フィルターを通して同じ場所に投影。偏向が90度異なると見えないという性質を利用して、左右の目で別々の映像を見せています。

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Pulfrich効果とは横移動する物体をとらえる同期ズレによる錯覚を利用したもの。片方の視界を暗いフィルターで遮ると左から右に移動するものがなぜか浮き出てみえます。この方法の利点は3Dメガネが超安くつくれることでしょうね。

ChromaDepthはマイクロプリズムになってるホログラフィックフィルムをレンズに使った、たぶんかなりイケてる技術。とはいえまた赤青を利用しますけど。僅かな色の違いを利用して奥行きを再現しているのはいいのですが、元画像の色を調整すると奥行き感も連動して変わっちゃうのが玉に瑕。まあ色に依存しているから仕方ないんですけどね。上の動画は実際にChromaDepthを使ってます。

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液晶シャッターメガネは素晴らしいけれども、超イケてない技術。原理は簡単で、左右の液晶シャッターをそれぞれ黒くすることで片目を遮り、左右それぞれ別の映像をみせる方法。古くはファミコン3Dシステムでも採用されてますね。原理的には完璧なのですが、コストが100ドルほどかかることとリフレッシュレートが高くて映像がチラチラして目が疲れることがネック。

さらば、メガネといおう

もう3Dメガネかけたくないんだよね~という貴兄も多いことでしょう。でも大丈夫、技術の進歩はもうメガネを必要としません。

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パララックスバリア方式はかなりポピュラーな裸眼立体視技術。シャープの3D TVでも採用されていて、原理的には偏向ガラス方式に近いもの。左右の目に別々の映像を見せるため、液晶の前にパララックスバリアと呼ばれるくし型スリットを置いて、映像はその隙間からみます。画素と同じだけの狭いスリットなので左右の目からは別の画素がみえることとなり結果として別の映像が見えます。問題点は視野角が狭くなってしまうことや暗くなってしまうこと。シャープの3D TVはこれを解決するためパララックスバリア自身に液晶を使い、2Dモードの場合はこのパララックスバリア液晶に切り替えることで2Dと3Dの両方を綺麗にみせてます。

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インテグラルイメージングは視差を画素ごとに作る技術。もの凄く小さな凸レンズを画素それぞれに貼り付けることで左右別々の映像が見えて3Dになります。

別のパララックス方式としては連続モーションのパララックスがあります。この動画でカメラを左右に移動するときちんと回りこんだ映像がでているのがわかるでしょう。

3Dの中の3D

これまで2Dのイメージをいかに脳をだまして3Dにするか、という技術について紹介しました。これからは3Dの中の3D、つまり現実世界立体を表示させる技術について触れましょう。

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南カルフォルニア大学 Graphics Labではミラーを高速で回転させ、簡単に3Dを作り出す技術「ライトフィールドディスプレイ」を開発しました。高速で回転するミラーにハイスピードビデオを投影、回転と同期させることでどの角度からでも正確に立体映像をみることができます。

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日本人研究者が開発したのはプラズマレーザーホログラムデバイスレーザー光を使いフォーカスをあわせるとプラズマがそこだけ光る性質を利用、X、Y、Z座標を指定して正確に立体映像を空中に描き出すことができます。

ヘリオディスプレイは空中に平面を作りイメージを投影するもの。まあいってしまえばスターウォーズの「たすけて、オビワン・ケノービ」でお馴染み、空中浮遊ホログラムの2D(平面)版ですね。残念ながらかなりお高い様子。

フェイク、フェイク、フェイク

これだけ世の中3D、特に3Dビデオゲームが溢れてきてますが、ほとんどホンモノじゃないですよね。そこでホンモノの3D、CNNの「ホログラム」をご紹介。

おっとごめんなさい、CNNの「ホログラム」は完全なるフェイクです。司会者の Wolf Blitzerさんの目の前には誰もいなく、彼自身は壁に向かっているだけ。いわゆるバーチャルセットというやつで、HDカメラで映像を撮影しカメラのアングルなどの情報から正確にホログラム画像を合成しています。最近はかなりポピュラーな方法です。

いかがでしたでしょうか。他にもこんな3D技術があるよ、というのがあればぜひお知らせください。

matt buchanan(原文/野間恒毅)