Программное обеспечение для визуализации трехмерных графиков

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ТРЕХМЕРНЫХ ГРАФИКОВ

Александр Анатольевич Гиенко ФГУП СНИИМ, инженер, г. Новосибирск

В работе приведено описание результатов работы программного обеспечения для трехмерной визуализации графиков с данными, получаемыми от технологического оборудования.

Ключевые слова: трехмерная визуализация, стереоскопические изображения.

THE SOFTWARE FOR VISUALIZATION OF THE THREE-DIMENSIONAL DIAGRAMS

Alexander A. Gienko

Siberian State Metrology Research Institute, engineer, Novosibirsk

In work the description of results of work of the software for three-dimensional visualization of the diagrams with the data received from the process equipment is given.

Key words: three-dimensional visualization, stereoscopic images.

Продолжая тему, затронутую в работах [1] и [2], в исследовательских целях автором был разработан программный пакет под названием StereoMagic, предназначенный для трехмерной визуализации стереоскопических изображений на различных стереоустройствах.

Способ стереопросмотра изображений зависит от конструкции того или иного стереоустройства. Стереоустройством мы назовем систему, состоящую из стереомонитора для вывода изображений и селектора ракурсов для их наблюдения, [1].

На сегодняшний день стереопросмотр осуществляется только при помощи специальных очков - селекторов ракурсов:

1. Анаглифические (различных дополнительных цветов);

2. Поляризационные (разнообразных видов поляризации);

3. Затворные (переключаемые).

По типу очков-селекторов можно классифицировать упомянутые способы стереопросмотра. Каждый режим работы программного обеспечения (ПО) должен однозначно соответствовать определенному способу стереопросмотра изображений. Далее такой режим работы ПО будем называть стереорежимом.

Актуальность темы подтверждается стремительным развитием компьютерных технологий, возросшими требованиями к качеству фото- и видеоизображений, а также появлением на рынке устройств отображения (телевизоров и компьютерных мониторов) с высоким разрешением и большой диагональю.

Разработанный пакет состоит из собственно программы ^1егеоЫа^1с, файла для сохранения ее настроек, некоторых вспомогательных программ и системы вложенных каталогов для размещения стереоконтента.

Под стереоконтентом в дальнейшем будем понимать совокупность стереоскопических фотографий и стереофильмов (роликов). Набор Ыт1-станиц для текстовой информации об упомянутых фотографиях, фильмах и роликах, их расположении на компьютере, а также для связи их друг с другом в работе называется текстовым контентом.

Программа StereoMagic предназначена для управления показом файлов стереоконтента из загруженных страниц контента текстового. Поэтому она оснащена встроенным интернет-браузером. Вид окна программы с загруженной в браузер страницей показан на рис. 1.

Рис. 1. Вид окна программы с загруженной в браузер страницей

Для управления программой и браузером служит инструментальная панель, расположенная в верхней части окна программы. Для загрузки страниц в браузер служит набор древовидных структур в левой части окна. Для загрузки и показа файлов стереоконтента служат специальные ссылки в составе страницы. Переход по такой ссылке приведет к трансформации окна (окон) программы и отображению выбранного файла на стереоустройстве - рис. 2, 3 и

4.

Рис. 2. Отображение фотографии в стереорежиме «Анаглиф»

Стереорежим «Анаглиф» применяется для просмотра изображений в красно-голубых очках на одном мониторе. Левый и правый ракурсы совмещены друг с другом на плоскости экрана. Для совмещенных на одном экране ракурсов программа поддерживает стереорежим «Черезстрочный» для наблюдения в поляризационных очках. Но для этого необходимо располагать монитором со специальной пленкой, наклеенной на экран.

Рис. 3. Отображение фотографии в стереорежиме «Призма»

Стереорежим «Призма» применяется для просмотра изображений на одном мониторе в призматических очках либо вообще без очков. Поскольку в данном случае ракурсы разделены, то просмотр стереоизображения без очков возможен при разведении наблюдателем зрительных осей глаз, чтобы каждый глаз видел свое изображение. Это получается после некоторой тренировки.

Рис. 4. Отображение фотографии в стереорежиме «Зеркальный

Стереорежим «Зеркальный» применяется для просмотра изображений в поляризационных очках на зеркальной стереоустановке. Последняя состоит из двух плоских мониторов с полупрозрачным зеркалом между ними, [1]. Окна программы занимают на экранах своих мониторов одинаковые положения и имеют одинаковые размеры. При этом перемещение мышью любого окна (а также изменение его размеров) немедленно вызывает аналогичные изменения у другого окна программы. Поэтому совмещение обоих ракурсов стереопары всегда сохраняется.

Программа StereoMagic поддерживает две вебкамеры, причем типы камер могут быть различными. Программа отображает стереоизображение от этих камер и может сохранить его в два видеофайла.

Кроме того, программа позволяет отображать трехмерные диаграммы графиков данных, получаемых из файлов или принимаемых от подключенной аппаратуры - рис. 5.

Рис. 5. Трехмерные графики параметров

Программа StereoMagic может быть применена в образовательных учреждениях (в качестве основы для электронного учебника), в музеях (для предварительного или дистанционного ознакомления с экспозицией), на выставках, в рекламном бизнесе, или как основа домашней стереоскопической видеостудии.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Гиенко, А. А. Визуализация объемных изображений методом пространственной селекции ракурсов. 3Б монитор [Текст] / А. А. Гиенко // Сб. матер. VI Междунар. научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2010» / СГГА. - Новосибирск: СГГА, 2010. - Т. 5, ч. 2. - С. 14-17.

2. Гиенко, А. А. Применение отражающих поверхностей для визуализации объемных изображений. 3Б монитор [Текст] / А. А. Гиенко // Сб. матер. VII междунар. научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2011» / СГГА. - Новосибирск: СГГА, 2011.-Т.5, ч.2.- С. 144-148.

3. Мамчев, Г. В. Стереотелевидение [Текст] / Г. В. Мамчев. - М.: Энергия, 1979. - 64

с.

4. Копылов, П. М. Телевидение и голография [Текст] / П. М. Копылов, А. Н. Тачков. -М.: Связь, 1976. - 168 с.

© А.А. Гиенко, 2012