Tehnoloģija ar potenciālu: Latvijas zinātnieki pēta redzei draudzīgāku 3D briļļu alternatīvu
Foto: No kreisās: Gunta Krūmiņa, Vita Konošonoka, Karola Panke, Marina Seļezņova un Tatjana Pladere

Profesionāļu vidū ir augsts pieprasījums pēc kvalitatīviem 3D jeb telpiskajiem attēliem – tie speciālistiem palīdz pieņemt lēmumus, piemēram, medicīnā vai būvniecībā. Šobrīd, lai vizualizētu informāciju telpiski, visai bieži tiek izmantoti virtuālās realitātes rīki, tostarp, virtuālās realitātes brilles, tomēr šīs plaši izmantotās tehnoloģijas rada pārslodzi redzes sistēmai, attēlus skatoties ilgstoši. Latvijas zinātnieku komanda profesores Guntas Krūmiņas vadībā pēta redzes sistēmas funkcionalitāti darbā ar telpiska attēla vizualizācijas inovāciju – Latvijā uzņēmuma "LightSpace Technologies" izstrādātu volumetrisko daudzplakņu 3D ekrānu. Kādas ir šīs tehnoloģijas priekšrocības, "Campus" taujāja profesorei Krūmiņai un viņas pētniecības grupas pētniecei, lektorei Tatjanai Pladerei.

Saturs turpināsies pēc reklāmas
Reklāma

Problēma ar 3D brillēm

Virtuālā realitāte, paplašinātā realitāte un jauktā realitāte ir augoša nozare. Tehnoloģijas attīstās, risinājumi kļūst gan pievilcīgāki vizuāli, gan pašai virtuālajai pieredzei tiek piemeklēti arvien jauni un jauni pielietojumi dažādās sfērās, ne tikai izklaides, ar ko parasti visbiežāk asociējas jēdziens "virtuālā realitāte". Tā ir kļuvusi arī pieejamāka. Virtuālās realitātes brilles, kas ir šobrīd izplatītākā metode telpisku attēlu vizualizēšanai, vairs nemaksā "kosmiskas" summas. Tomēr šai tehnoloģijai ir savi ierobežojumi, turklāt būtiski, jo saistīti ar redzes veselību un ergonomiku.

"Skatoties ikdienā uz dažādiem objektiem, mūsu acis tiek novirzītas uz aplūkojamo objektu un fokusējās saskaņoti, darbojoties dažādiem redzes procesiem kopā. Savukārt skatoties uz simulēto 3D attēlu, tiek izjaukta dabiskā mijiedarbība starp šiem redzes procesiem – akomodāciju (acs fokusēšanas sistēma objektu aplūkošanai dažādos skatīšanas attālumos) un verģenci (saskaņota acs ābolu fiksācija un virzība, lai apskatītu objektu). Tādējādi rodas tā saucamais akomodācijas-verģences konflikts, ar kuru saista redzes diskomfortu, acs spiediena sajūtu, pazeminātās darba spējas un sliktu pašsajūtu pēc virtuālās realitātes briļļu izmantošanas," 3D briļļu mīnusus ieskicē Krūmiņa un Pladere.

Tehnoloģija ar potenciālu: Latvijas zinātnieki pēta redzei draudzīgāku 3D briļļu alternatīvu
Foto: Laurens Derks / cc

Zinātnieces norāda, ka šādu diskomfortu pēc ilgstošas 3D briļļu lietošanas vairāk izjūt cilvēki vecumā pēc 45 gadiem, kad samazinās akomodācijas spējas.

Akomodācijas-verģences konflikta problēmai pētnieki risinājumu vēl nav atraduši, tāpēc speciālisti arī neiesaka virtuālās realitātes brilles izmantot ilgāk par 30 minūtēm.

Šī iemesla dēļ virtuālās realitātes brilles arī nevar izmantot ikdienas darbā tie speciālisti, kuriem darba pienākumi ir saistīti ar ilgstošu telpisku attēlu izpēti un attiecīgu lēmumu pieņemšanu – mediķi, arhitekti, inženieri, zinātnieki utt.

Īsts, nevis simulēts telpiskums

"Salīdzinot ar pašreiz plaši izmantojamām tehnoloģijām, volumetriskajā ekrāna attēla telpiskums ir nevis simulēts, bet tiek radīts īstajā fiziskajā dziļumā uz daudzām ekrāna plaknēm. Tādējādi panākts, ka acu fokusēšanas sistēmas un fiksācija darbības ir saskaņotas, līdzīgi, kā aplūkojot objektus ikdienā," skaidro Krūmiņa un Pladere.

Darbā ar volumetrisko ekrānu, pirmkārt, netiek provocēts akomodācijas-verģences konflikts, kura dēļ samazinātos redzes komforts un sniegums. Otrkārt, volumetriskais ekrāns nodrošina iespēju redzēt telpisko attēlu bez papildu līdzekļiem (piemēram, krāsu vai polarizētiem filtriem kā stereoskopisko attēlu gadījumos), kuru lietošana negatīvi ietekmē krāsu izšķiršanu un attēla kontrasta uztveri, turklāt tā nav ērta lietotājiem, kuriem jau ir savas optiskās brilles.

Treškārt, uz volumetriskā ekrāna demonstrētais trīsdimensionālais attēls ir redzams vairākiem skatītājiem vienlaikus, kas ir svarīgi profesionāļiem, kuri pieņem lēmumu kolektīvi, un papildu informāciju par attēla dziļumu var iegūt, mazliet pagrozot galvu vai staigājot ap ekrānu.

Krūmiņas pētnieku grupa secinājusi, ka daudziem lietotājiem pēc darba ar volumetrisko ekrānu acs fokusēšanas sistēma bija mazāk saspringusi, salīdzinot ar situāciju pēc darba ar simulētiem 3D attēliem. Lietotāju subjektīvais vērtējums par nogurumu un zīlītes izmēra izmaiņas, kas ir viens no objektīviem noguruma indikatoriem, apstiprināja, ka darbs ar volumetrisko 3D attēlatveidi lietotājam radīja mazāku nogurumu nekā simulēta telpiska attēlatveide.

"Pētnieciskais darbs aizvien norit pilnā sparā. Izpratne par redzes funkciju un redzes uztveres procesu iesaisti tiek paplašināta, pielietojot jaunās metodes – smadzeņu aktivitātes pierakstu jeb elektroencefalogrāfiju, acu kustību un skatu fiksācijas, lai izprastu redzes uzmanības un informācijas apstrādes specifiku smadzenēs. Tiek pētīts, kā darbojas acs fokusēšanas sistēma redzes uzdevuma laikā, un tiek analizēts, kā personalizēt volumetriskā ekrāna izmantošanu lietotājiem dažādos vecuma posmos. Jau izstrādātās metodes tiek pielāgotas redzes procesu izpētei darbā ar uzņēmuma "LightSpace Technologies" jauno produktu – portatīvo daudzplakņu ekrānu," atklāj Krūmiņa un Pladere.

Turpmākie tehnoloģijas uzlabojumi un specifisku lietotāju pētījumi palīdzēs definēt un zinātniski pamatot īsto displeja izmantošanas potenciālu.

Comment Form