如何使用3D光柵板在LED與LCD螢幕上觀賞3D影像?

近年來由於AI技術逐漸普及於「生成式」(Generative)的影像製作,使得過去需要耗時費力的影像創意製作,就可以在最短的時間內創作出來。其中,在製作「多視點3D影像」所需的Depth Map,已可以由生成式AI與Neural Network自動產生出來,這無疑給一般有志學習3D者,提供了一大助力。一旦解決了「多視點3D影像」的製作瓶頸,接著下來便是如何來顯示「多視點3D影像」。很顯然,這是要以「裸眼3D」來顯示,現在,我們就以3D光柵板來製作自己專屬的「裸眼3D顯示器」。

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這幾年來,「裸眼3D立體顯示」的硬體技術與環境已逐漸成熟,解析度由2K進展到8K,單屏顯示尺寸也發展到84吋(或更大),甚至於各式各樣的併接屏組合也不遑多讓,CPU與GPU的運算能力,更是大幅躍進;最重要的是,這些種種的進步,帶來的是親民的價格;也一掃過去「裸眼3D立體顯示」給人高價位、3D影像品質差的詬病。如此說來,「裸眼3D立體顯示」早應該普遍出現在市場才對;可是,為何至今我們還是很少看到(或是看不到)它的芳蹤?其理由安在?最大的原因,可能是出在缺乏「殺手級」的應用與優質的3D內容;而不是硬體的技術。
目前,大尺寸「裸眼3D立體顯示」的一個重量級的應用,已普遍被認知是在廣告市場;有了應用,那麼剩下來的就是,如何製作優質的3D內容了。其中,以「深度圖」來進行「2D轉3D」的內容製作,是最有效率與經濟實惠的一種;不過,一般還是缺乏製作優質「深度圖」的技術與經驗。我從事「多視點3D內容」的製作,至今也有二十幾年了,主要是在「光柵3D影像」與「裸眼3D立體顯示」的應用。最近應許多大陸從事「裸眼3D立體顯示」業者的需求,我錄製了這套「2D轉3D」的培訓教程,將我過去製作超過30萬張「深度圖」的經驗,有組織、有系統地歸納整理出一個快速學習與製作優質「深度圖」的方法,可以大幅縮短自己摸索學習的時間。

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「無人機」(Drone)是最近幾年新竄起的一個「智慧型飛行器」(Smart Aircraft),過去由於關鍵技術未能突破與關鍵零組件成本居高因素,而未能廣為大家所接受,僅能應用於軍事或特殊專業用途;但是自2006年後其製造成本大幅下降,同時其GPS與通訊技術愈來愈精進,加上親和力強的簡易操作使用,無人機已完全擺脫過去高不可攀的軍事(或專業)應用領域,而走入大眾消費與商業應用市場。今年(2015)的美國消費性電子展CES更是史無前例為無人機開設專區,參展的廠商(包括Intel公司)超過14家。美國消費電子協會首席經濟學家Shawn DuBravac預測,2015年全世界至少會有100種以上的新款無人機上市,國內亦有幾家資訊大廠(如和碩、華碩、仁寶、…)也都投入「無人機」產品開發行列,無人機市場即將於今年起飛,所以說2015年是無人機的元年也不為過。
 

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今年(2014年)的美國消費性電子展(CES)裡,Intel發表了一個內嵌式(Embedded)3D攝影鏡頭,這是一款可以感應物體深度(Depth),並可以將物體掃描成3D模型的攝影鏡頭。
這個名為RealSense的3D攝影鏡頭,是世界首款整合了3D深度感應器與全1080p彩色鏡頭模組的一種裝置,可以感測物體的深度。與先前Microsoft所推出的Kinect不同的是,RealSense的3D攝影鏡頭不僅可以用來感知手指的動作,實現高度精確的手勢識別,還可以用來進行臉部特徵辨識,從而理解人的動作和情感;同時它可以分辨前景與背景,並支援對互動式擴增實境(Interactive Augmented Reality)、3D掃描、…等。
我個人非常看好RealSense的一些應用,茲舉例說明:它與Skype搭配使用時,因為它可以感測使用者的深度,所以可以即時進行去背處理,只呈現打電話的人,而不呈現其身後的背景。通過這項功能,人們將擁有更多選擇——可以改變背景呈現方式;對於擴增實境(Augmented Reality)的應用,如果增加深度的辨識,則可以提升操作的精確度與趣味性,而且與3D顯示器搭配可以呈現3D立體效果;另外,它可以透過3D掃描而建立3D模型的功能,對苦於缺乏平價3D掃描器支援的3D Printer的應用而言,不啻為大利多。
-JG (www.i-art.com.tw)

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3D Printing
3D Printer(我很不喜歡使用「3D印表機」這個中文名稱,因為不僅無法充分表達機器的功能,而且容易引起誤解)最近在IT產業界突然爆紅起來,在平面與電視媒體報導的推波助瀾之下,被形容有如「神器」一般地無所不包,從大型建物、飛機、汽車、小到一顆螺絲、以至於食物、人體器官、…,什麼東西都可以透過它印出來,儼然已快形成第三次工業革命了,如果它已經是這麼地貼近我們的生活領域,那麼我們對它真正了解又有多少?我個人並無「3D Printer」的設計與親身操作使用經驗,我所認知的資訊泰半都是由網路與媒體報導得來的;本文我想從一個「3D影像」工作者的角度來探討「3D Printer」民生消費型應用的發展,因為這個市場是與我們日常生活息息相關,也是眾所矚目的焦點。

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實戰「多視角3D立體影像」-- 3D光柵影像篇 (4/4)
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3D光柵片製作

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實戰「多視角3D立體影像」-- 3D光柵影像篇 (3/4)
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開啟MagicWorks
當我們開始要進行3D構圖之前,必須先開啟一個「New Project」,將所需要的使用參數設定好。由於本例最終的輸出裝置是EPSON Stylus Photo 1390彩色噴墨印表機,所以先設定好所需要的18個視角數目,畫布尺寸(Canvas Size)設為1920x1080 Pixels(考慮將來也可以用在「裸眼3D顯示器」),輸出尺寸(Output Size)為250mm x 140mm。至於輸出解析度(Output DPI),則以EPSON Stylus Photo 1390的高品質影像輸出,其最佳化水平解析度為5760 DPI來設定(其實只要765.06 DPI (=42.5 x18)以上就可以了)。最後,再設定30mm(光柵片所能支援的最大視差)為Max. Parallax,這個最大視差值可以視3D構圖需要事後再修改;一旦修改了最大視差值設定,則3D構圖內的所有物件的視差值也會等比例自動被修改,除非「Keep Parallax for Existed Objects」被勾選。

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實戰「多視角3D立體影像」-- 3D光柵影像篇 (2/4)
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基本觀念
1.  畫布(Canvas)

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實戰「多視角3D立體影像」-- 3D光柵影像篇 (1/4)
「多視角3D立體影像」的原理與拍攝在本部落格已有許多專文詳細介紹過(如有不熟者請詳閱:認識「多視角3D立體影像」如何拍攝「3D立體影像」?如何製作「3D立體影像」?(1之3)如何觀賞3D立體影像 -- 光柵影像列印篇、…等文章),在此就不再贅述,本文將著重於「多視角3D立體影像」實作技術的探討與研習,以期建立具有實務製作能力與經驗。然而「多視角3D立體影像」的應用範圍相當廣泛,無法一一詳實去介紹。值此經濟大環境不景氣之際,想學一技之長、尋求「3D光柵影像」製作技術的人愈來愈多,有鑒於此,本文乃將聚焦在「3D光柵影像」應用的製作上,這也是學習製作「多視角3D立體影像」最經濟實惠的一個方法;如果能熟練「3D光柵影像」製作,則對於最近崛起的「裸眼3D立體顯示器」(或3D數位廣告機) 3D內容製作,有絕對的助益,可謂一舉兩得。
所謂「工欲善其事,必先利其器」,想要學好「多視角3D立體影像」的製作,並擁有一技之長,則必須先要選對使用工具,再輔以正確的製作知識與勤加練習,如此才能克竟其功。然而,市面上有關光柵軟體何其多,該如何選擇?夠專業、服務好、功能全、整合性強,才是首選!本文所要使用的是愛爾得公司所開發的一系列光柵影像製作軟體,這是一套製作優質「3D光柵影像」的絕佳組合:

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近年來,全球液晶面板產業大致面臨了兩個主要的問題:第一是市場需求持續疲軟;第二則是價格一直滑落。從2010年底到2012年初,液晶面板產業歷經長達六季以上的連續性虧損。其中,支撐液晶面板產業的主力 - 液晶電視,因市場已趨飽和、欲振乏力。32吋液晶面板的價格不足10年前的三分之一,電視整機價格幾乎下降了80%。45吋以上產品在過去5年,價格下滑也達到一半以上,據統計2012年全球液晶電視市場銷量規模下滑了3%。
因此,面對每年液晶面板產品價格下滑的問題,單從產品的大尺寸化與提升產業規模並非良策;畢竟大尺寸(如50吋以上)的顯示,若沒有提升其解析度,其畫質會降低,更何況大多數的家庭還是無法騰出太大的空間來擺放大尺寸電視;反而應該是從如何提升產品的附加價值,與穩定單位顯示面積的價格,才是液晶面板廠商的根本解決之道。而實現這一點有四個可以發展的方向:In-Cell的觸控面板、4K甚至更高解析度的螢幕、3D電視與OLED。
其中,第一項與佔液晶面板產能大宗的電視機關係不大,因為電視機沒有那麼大面積的觸控應用需求,同時一體化的大尺寸觸控技術也還不成熟;第三項的3D電視則早已經併入智慧型電視(Smart TV)的一個標準配備;而最後一項的OLED,則面臨著增加投資負擔與技術不成熟的雙重壓力。剩下只有4K面板一項了,所以國內外各大面板廠2012年以來,大家都不約而同地朝4K面板的最大宗主力產品 - 4K電視來發展,這可以從CES 2013看出端倪。
然而,這個被各大面板廠奉為救星的4K電視,從此就可以一帆風順、鴻圖大展了嗎?其實不然,4K電視所面臨的問題,就如同2010年剛開始推3D電視時所面臨的問題一樣:價格高又缺乏內容。雖然,已有不少廠商開始降價,但是還不夠親民,與2K電視的價位尚有一段距離;就算是降到與2K電視接近的價位,這對於近五年才開始普及於廣大家庭的2K電視而言,4K電視的購買誘因並不大,況且這些4K電視都是屬於大尺寸(50吋以上),如此才能顯現出4K電視的細緻畫質;除非是營業場所,一般家庭很難有空間來容納這樣的大尺寸電視。另一個更棘手的問題就是4K內容的嚴重匱乏(幾乎為零),這是一項視覺與傳播媒體的大革命,絕非短時間可以奏效,雖然有些廠牌4K電視內建「2K轉4K」功能,但畢竟這不是真4K內容(就如同即時「2D轉3D」效果),很難說服消費者花4K的價錢來觀賞2K的內容,自欺欺人。因此,要解決這個4K內容問題,不能硬幹,必須從應用來下手,那麼有何應用需要用到這麼高的4K解析度呢?

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相信很多關心3D產業發展的人最近可能都會很鬱悶也很疑惑 - 3D是否已泡沫化 ?這是因為近來,有不少3D負面的國內外報導如3D電視的銷售量不佳、3D電影的票房被高度不切實際地期待、民眾普遍對3D產品的接受度不高、…等。其每一種報導對3D產業都是致命一擊,難道3D真如報導所言正處於衰退中?還是另有隱情?本文將就最近有關3D泡沫化的報導,來探究其原委。
於2012-07-13 Jared Newman在 www.time.com 曾發表一篇文章: The 3D Hype Bubble Is Now Completely Busted (3D的大泡泡現在已完全被戳破),緊接著國內外各大報章、網路媒體都發表(或引述)類似的報導。Jared Newman在其文章中提出關於3D衰退的三個主要觀察重點,第一是3D遊戲,他引用任天堂社長岩田聰(Satoru Iwata)最近接受The Independent訪問時坦承,3D或許又再次衰退中(3D is perphaps on the wane again);然而任天堂還是會繼3DS後再續推3DS XL,只是3D將不會是主要的賣點。從這段訪問中,Jared Newman似乎有點斷章取義;其實岩田聰對於3D還是持相當正面的看法,如他認為3D是人類觀賞周遭環境景物一種正常的方式、一個非常重要的元素,因為它使影像更具有力量,它所帶來的視覺震撼與身歷其境的融入(Immersion)是2D影像難望其項背的。岩田聰所關心的事實真相是,人們會很快地熟悉與接受任何形式的技術,也會很快地對此特定技術產生倦怠感。所以,僅有3D立體效果(或3D技術)是無法持續保持人們玩遊戲的興奮感,所以未來任天堂並不刻意將3D定為產品的主要賣點,3D只是其中一項次要元素而已;如果任天堂認為3D已泡沫化,為何還要再續推3DS XL?
再來是Jared Newman指出3D電影票房的衰退。他所引用的數據僅是美國與加拿大市場的統計,根據 boxoffice.com 數據顯示Hollywood電影業在2011年推出的3D電影票房(101.8億美元),比2010年3D電影票房(105.7億美元)收入減少18%(約4億美元)。如果我們記憶猶新的話,2010年是因為有「阿凡達」這個有史以來最賣座的電影撐腰,僅在美國與加拿大市場的票房貢獻約為4.78億美元;而在2011年並沒有像「阿凡達」這種大製作的3D電影出現,雖然2011年是比2010年3D電影票房減少約4億美元,這個數字大約是輸在「阿凡達」的票房上。另外,2011年也比2010年多發行超過20部以上的3D電影,但是由於當地市場的3D電影院的擴增數目不及於3D電影的發行數量,也就發生許多3D電影找不到3D影院來放映的窘境,自然也就影響其3D票房的收入。這是一個邏輯問題,如果3D電影票房的每況愈下,是因為3D已泡沫化,為何Hollywood還要繼續發行3D電影?況且,全世界已有超過20,000家3D電影院的放映市場與超過4,000萬台的3D電視與3D藍光機的安裝數量,尤其在中國大陸市場,目前一共約有11,000張電影幕,其中約有7,000張可以播放3D電影,另外尚有超過1,300張3D影幕正在趕製中。以「鐵達尼號」3D電影在中國大陸的票房約1.53億美元來看,約佔該片全球票房3.44億美元之44%,Hollywood電影業者更不會輕言放棄這個全世界最大的3D市場。而且除了3D電影,我實在看不出Hollywood電影業有何法寶來吸引消費者再走入電影院買票。
最後Jared Newman提到3D電視的處境也好不到哪裡去,雖然在美國3D電視的銷售量仍是在成長,但未來6個月想買電視的消費者當中,只有14%的人認為「3D」是必須具有的功能,且大多數人認為「3D」是不會過時的技術(Future-Proof),能擁有它是件好事(Nice to Have)。同時,他的論述有提及世界最大電視製造廠商Samsung已承認3D電視高潮消退,與網際網路相連的智慧型電視才是該公司下一波成長主要來源(這與3D泡沫化又有何關聯?事實上,Samsung早已將3D功能內建在其智慧型電視上,當成標準配備,那麼3D電視如何會衰退?)。如Jared Newman所言,有14%的消費者認為「3D」是必須具有的功能,且有大多數人可能會因為「3D」是不會過時的技術而去買3D電視的話,那麼今年3D電視應該會有不少的銷量才是,何來3D泡沫化之說?另外,Jared Newman可能還不清楚3D電視目前在中國大陸市場的發展,根據大陸市調奧維諮詢資料,估計2012年在3D電視頻道開播與內容普及,且奧運賽事轉播與政府輔助購買的情況下,今年大陸3D電視的銷量上看1,527萬台,而達到約50%的滲透率。如果明年大陸再開放至少5個3D電視頻道,則3D電視的銷量將更為可觀。
其實,我們必須承認從3D元年(2010年)至今,「3D」在廣大消費市場的應用發展上,一路走來確實有許多令人詬病的地方;由於它是一個2D影像的加值工具,與「影像視覺」直接相關的產品,產品一旦牽涉到「影像視覺」,就必須具有「美感」與「舒適感」的基本條件,但每個人對於「美感」與「舒適感」,主觀上會有不同的接受程度。因此,如何將3D產品做到可以滿足絕大多數人的感受,而且又要兼顧多元性的應用,這是難度相當高的挑戰;然而,對於這種革命性的視覺產品,剛開始時絕大多數人都只聚焦在如何取得「3D」的技術,而忽略了「3D」最重要的本質 -- 視覺的「美感」與「舒適感」;也就是說,「3D」不僅是要靠「技術」來製作與顯示3D影像,更需要藉「藝術」手段將3D影像的「美感」與「舒適感」表達出來。可惜的是,大家只注重在「技術」的追求,而疏忽「藝術」的美學含量,這種現象以過去二年來的Hollywood 「2D轉3D」電影最具代表性,只想搶搭「3D電影熱潮」來海撈,一窩蜂粗製濫造的「2D轉3D」電影,其「3D」電影只有「效果」,而完全沒有3D「美感」,所以嚇跑了對3D電影喜好的消費者,也損失了不少3D電影票房,可說是賠了夫人又折兵,殊不知「阿凡達」的成功是下足了11年的工夫,才有今天的成果;不過,經過這一段的挫敗與反省,最近一年來已有真3D電影如「變形金剛3」(11.13億美元)與「復仇者聯盟」(14.62億美元)陸續開出紅盤。

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