3D-Bild durch Rot-Grün-Brille

Computer: Software & Programmierung Programmierung allgemein
#1

Hallo Experten!

Ich habe eine Brille mit einem roten und einem grünen Fenster und möchte damit ein scheinbar dreidimensionales Bild sehen.
Ich habe das so programmiert, dass ein paar „schwebende“ Linien und Punkte auf dem Bildschirm dargestellt werden und dass man mit der Kamera frei dazwischen herumfliegen kann. Das funktioniert auch schon.

Für den 3D-Eindruck springt nun die Kamera ganz schnell ein bisschen hin- und her, und das Bild wird abwechelnd in rot und in grün dargestellt, so dass meine beiden Augen verschiedene Bilder sehen. (Für das linke (rote) Auge springt die Kamera ein wenige nach links und das Bild wird rot, dann springt die Kamera nach rechts und das Bild wird grün.)
Aber irgendwie entsteht dabei noch kein dreidimensionaler Eindruck.

Was muss ich bei sowas beachten? Hat jemand von Euch Erfahrungen damit oder irgendwelche Ideen/Tips?

Das Prinzip ist doch das gleiche wie bei diesen 3D-Shutter-Brillen. Wie wird denn da das Bild berechnet?

Sven.

#2

Hi Sven,

falls Du nicht mit einzelnen Punkten arbeiten willst, mußt Du einen virtuellen Raum hinter dem Bildschirm per Vektorrechnung simulieren und mit Hilfe eines virtuellen Betrachteraugenpaares und der 3-D-Geometrie, die 2-D Abbildungen auf dem Schirm errechnen. Viel Spaß beim Mathe lernen.

Ciao

Uwe

#3

Hi Uwe!

Ich weiss zwar nicht genau, wie Du das mit dem virtuellen Raum meinst, aber ich glaube im Prinzip mache ich das… (?)
Ich habe ein „virtuelles Betrachteraugenpaar“ und errechne mit Hilfe der 3D-Werte die 2D-Abbildung auf dem Bildschirm.

Wie genau meinst Du das mit dem „Virtuellen Raum“? (Vektorrechnung hatte ich im Mathe-LK; ausserdem hatten wir affine Abbildungen (nur 2D). Hilft mir das?)

Vorrangig war mein Problem ja, dass trotz der scheinbar korrekten Abbildung auf 2D kein räumlicher Eindruck entsteht. Hast Du dazu eine Idee?

Vielen Dank,
Sven.

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#4

Vorrangig war mein Problem ja, dass trotz
der scheinbar korrekten Abbildung auf 2D
kein räumlicher Eindruck entsteht. Hast
Du dazu eine Idee?

Ich bin zwar nicht der angesprochene, aber mach das ganze doch so, daß Du beide Versionen (eine jedes Auge) auf dem Bildschirm zeichnest. Das ganze funktioniert dann natürlich nur für Drahtgittermodelle. Die eine Version wird in Rot, die andere in Grün gezeichnet. Du mußt nun noch die richtigen Rot und Grün (bzw. Blau) Werte finden, so daß diese Farbe durch den Farbfilter der Brille herausgefiltert werden. Wenn nun noch der perspektivische Abstand zwischen den beiden Versionen stimmt, dann kann ein räumlicher Eindruck entstehen. Besser wird der Eindruck noch, wenn Bewegung ins Spiel kommt.

MfG Frank

#5

Hi Frank / alle!

Ich habe das mal gemacht, das rote und das grüne Bild gleichzeitig (Drahtgittermodell eines Würfels). (Ist ja fast das gleiche wie das schnelle Hin- und Herspringen.)
Die Rot- und Grüntöne werden vom jew. anderen Filter fast vollständig absorbiert, sodass durch die Brille betrachtet ein gelblicher Würfel in der Mitte zwischen den beiden entsteht. Der Abstand stimmt (ich habe verschiedene Abstände probiert und bin selber im Zimmer vor- und zurückgegangen).

Man sieht, dass der Abstand rote Linien - grüne Linien bei den vorderen Würfelkanten größer ist als bei den hinteren; der Abstand der waagerechten Linien ist natürlich 0.
Trotz allem kann ich den Würfel in Gedanken vor- und zurückklappen lassen, d.h. ich kann mir auch vorstellen, dass das (scheinbar) kleinere Quadrat VOR dem größeren liegt.
Da meine Kamera frei beweglich ist, kann ich auch Bewegung ins Spiel bringen, z.B. um den Würfel herumfliegen usw. Auch so entsteht leider kein räumlicher Eindruck.

Hat jemand noch Ideen dazu?
Muss der jew. andere Farbton wirklich PERFEKT von den Filtern absorbiert werden?

Vielen Dank im Voraus…

Sven.

#6

Hi Sven,

ideal wäre es auch mit Unschärfen zu arbeiten, was natürlich bei Drahtgittermodellen mit einem Pixel Drahtstärke nicht funktioniert. Aber da kann man mit Farben, bzw. Schattierungen Arbeiten. Da kommt natürlich wieder ein bisschen Mathematik ins Spiel, da man die Helligkeiten für den optischen Eindruck nicht linear berechnen kann (grün sehen wir besser als andere Farben). Für Details solltest Du am besten ein bisschen Fachliteratur wälzen.

Ciao

Uwe

#7

Hi Frank / alle!

[…]

Auch so
entsteht leider kein räumlicher Eindruck.

[…]

Es kann eben auch sein, daß Du zu den 1-2% (genaue Angaben weiß ich leider nicht) der Bundesbürger gehörst, die in dieser Richtung eine „Sehschwäche“ haben. Aber das glaube ich weniger.

Ich schau noch mal in mit dem Büchern nach und hoffe dazu etwas zu finden. Ich würde im Moment ein bißchen mit dem „Augenabstand“ experimentieren. Es kann auch daran liegen.

MfG Frank

#8

hi sven

vielleicht solltest du mal ein etwas extremeres beispiel auswählen damit der 3d effekt auffällt. nur ein würfel ist ein bißchen wenig - du solltest noch einen anderen körper einfügen der einen großen abstand zum würfel hat. wenn sich dann die kamera bewegt müßte der 3d effekt deutlicher werden.

viel glück
thomas

#9

Hi,

ich habe f"ur 3D-Effekte mal ein wenig mit Stereogrammen gespielt und festgestellt, dass das Auge viel kompensiert (waren 3 Bilder auf 640x480).

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, dann berechnest Du eine affine Projektion, d.h. Dein K"orper wird entlang paralleler Linien auf die Bildebene projeziert. Probier doch mal die perspektivische Projektion, da werden entfernter liegende Gegenst"ande auch kleiner (sonst entsteht der beschriebene Umklappeffekt). Die perfektere Illusion wird vom Auge einfacher akzeptiert.

Wenn’s interessiert, geht es auch genauer.

MfG Lutz

#10

Es interessiert alles!
Hallo!

ich habe f"ur 3D-Effekte mal ein wenig
mit Stereogrammen gespielt und
festgestellt, dass das Auge viel
kompensiert (waren 3 Bilder auf 640x480).

Das verstehe ich nicht.
Was genau willst Du damit sagen?

Wenn ich Dich richtig verstanden habe,
dann berechnest Du eine affine
Projektion, d.h. Dein K"orper wird
entlang paralleler Linien auf die
Bildebene projeziert.

NEIN! (nicht parallel!)

Probier doch mal die perspektivische
Projektion, da werden
entfernter liegende Gegenst"ande auch
kleiner (sonst entsteht der beschriebene
Umklappeffekt).

So mache ich es sowieso! Weiter entfernte Gegenstände (Seiten/Kanten von Gegenständen) WERDEN kleiner dargestellt als die vorderen!
Der Umklappeffekt entsteht trotzdem, allerdings vergaß ich zu erwähnen, dass ein umgeklappter regelmäßiger Würfel kein Würfel mehr ist, sondern eine Kiste mit verschieden großen Flächen und nicht rechteckigen Seitenflächen.

Die perfektere Illusion
wird vom Auge einfacher akzeptiert.

Hoffentlich! Ich glaube, ich habe noch einen KLEINEN Fehler in der Berechnung der X-Position auf dem Bildschirm… Mal sehen.

Wenn’s interessiert, geht es auch
genauer.

Mich interessiert alles, was damit zusammenhängt!
Meinst Du, dass man den räumlichen Eindruck mit Drahtgittermodellen hinbekommt, oder braucht man richtige Flächen und einen Raum aussenrum?

Ciao und schon mal vielen Dank,
Sven.

#11

Hi,

dass das Auge viel::kompensiert (waren 3 Bilder auf 640x480).

Das verstehe ich nicht.:Was genau willst Du damit sagen?

Dass selbst bei dieser pixeligen Grafik ein sehr guter r"aumlicher Eindruck entsteht.

NEIN! (nicht parallel!)

sorry, kam so an.

Hoffentlich! Ich glaube, ich habe noch:einen KLEINEN Fehler in der Berechnung:der X-Position auf dem Bildschirm… Mal:sehen.

Da m"usste man schon Formeln vergleichen.

oben:= Vektor Bildebene nach oben
rechts:= Vektor Bildebene rechts
vorn := Vektor senkrecht zur Bildebene

P:=Position des Auges,
X:=darzustellender Punkt

xmi,ymi:=Mitte des Bildschirms
S:=Skalierungsfaktor

xp:=xmi+S*/
yp:=ymi-S*/

und f"ur zwei Bilder das ganze einmal f"ur P=z+a*rechts und einmal f"ur P=Z-a*rechts

MfG Lutz