Multi Viewer Time Sequential Stereo Display

Multi-Viewer Time Sequential Stereo Display

Einleitung

Die Darbietung individueller, perspektivisch korrekter, stereoskopischer Bilder für mehrere Benutzer ist eine der wichtigsten Herausforderungen in Projektionsbasierten virtuellen Umgebungen.

Im Rahmen des Forschungsprojektes 'haptical interfaces' an der Bauhausuniversität Weimar im Wintersemester 2003/2004 entstanden zwei prototypische Installationen zur individuellen Stereo-Projektion für zwei Benutzer.

Beide Installationen basieren auf dem Microcontroller ATMEL ATMega32 zur Ansteuerung von ELSE Revelator Shutter-Brillen für jeden Benutzer. Für die Projektion wurden vier EPSON EMP-600 LCD Projektoren eingesetzt. Zwei Workstations rendern je ein Stereo-Bildpaar für einen Benutzer.

Ziel ist die vollständige Trennung der Projektions-Sequentialsierung vom Bildaufbau der Projektionsmedien und des Computers.

 

Steuerung der LCD Shutter

Die LCD-Shutterbrillen werden durch einen Microcontroller gesteuert. Dieser befindet sich in einer selbst entwickelten Steuerbox, die über mehrere Ein- und Ausgänge verfügt.

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Die Installationsvarianten

Die sequentielle Darbietung der Projektorbilder wurde im ersten Versuchsaufbau durch LCD-Shutter-Gläser erzeugt.

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Ein zweiter Aufbau mittels einer segmentierten rotiereneden Scheibe konnte ebenfalls erfolgreich getestet werden.

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Ergebnisse

Wir haben zwei unterschiedliche Installationen erfolgreich erstellt und im Einsatz getestet. In Abhängigkeit des Einsatzziels bieten beide Varianten entsprechende Vorteile.

Die Variante 2 (rotierende Scheibe) hat gegenüber den Shutterelementen eine wesentlich höhere Projektionshelligkeit. Die Ursache ist die Absorbtion der Shutterelemente vor den Projektoren in Variante 1.  Bedingt durch Layout und Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe ist diese Installation nur für zwei Benutzer realisierbar. Die starke Geräuschentwicklung zur Laufzeit muss unbedingt vermindert werden.

Die Variante 1 (LCD-Shutter) eignet sich auch für drei und mehr Benutzer. In Kombination mit dem Polarisationsverfahren könnten bis zu 8 Benutzer realisiert werden. Die verwendeten Shutterelemente sind bereits polarisierend. Dreht man die Elemente für vier Benutzer um 90 Grad, können jeweils zwei Shutterpaare durch ein Signal gesteuert werden. Es sind lediglich 16 LCD-Projektoren und 8 Grafik-Workstations notwendig.

Die Ergebnisse wurden in einem Paper mit dem Titel "Implementing Multi-Viewer Time-Sequential Stereo Displays Based on Shuttered LCD Projectors" veröffentlicht.

 

© 2004 Bauhaus Universität Weimar

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