Форматы файлов 3d фильмов
Обновлено: 29.06.2024
Что обозначает эти сокращения, скажем сразу для пользователя особой разницы нет, есть фильм 3D по логике он должен отображаться на экране телевизора так что бы телезритель мог посмотреть объёмный фильм . И телезрителю всё равно в каком формате записан фильм.
Телевизор производит преобразование демонстрируемого видео в тот формат который поддерживается телевизором.
Например телевизор Samsung использует активную технологию создания 3D, если кратко то показываются поочерёдно 2 кадра один для правого глаза, второй для левого, 3D очки затемняют стекло поочерёдно, благодаря чему телезритель видит объёмное изображение.
LG использует пассивную технологию изображение для левого и правого глаза показывается черезстрочно, на экран телевизора нанесена поляризационная плёнка и через очки телезритель видит своё изображение для левого и правого глаза.
Поэтому в каком формате будет первоначальное 3D оно всё равно преобразуется процессором телевизора в нужное, а форматы S/S, T/B, C/B, F/S обозначают форматы которые может преобразовать ваш телевизор и показать картинку 3D, чем больше форматов телевизор поддерживает тем меньше надо думать телезрителю какого формата надо выбирать фильм 3D.
А сами форматы обозначают следующее
S/S — Side-by-Side 3D формат
S/S — Side-by-Side 3D Format, в этом формате изображение 3D сформировано черезстрочно по горизонтали. Одна строка изображения формируется для левого глаза вторая для правого. Критики отмечают, что при таком создании 3D изображения уменьшается в два раза разрешение по горизонтали. Для 3D видео формируется и показываются 2 кадра сформированные с разных строк, такой формат используют телевизоры LG.
T/B — Top-and-Bottom 3D формат
T/B — Top-and-Bottom 3D Format, изображение 3D формируется через строчно но по вертикали для одного глаза изображение передаётся с уменьшением в два раза разрешения по вертикали, практически аналогично S/S.
F/S — Frame Sequential 3D формат
F/S — Frame Sequential 3D Format, кадры изображения передаются один за одним, один кадр для левого глаза второй для правого, происходит чередование кадров, преимущество возможность создания полного разрешения изображения. Такой формат используют к телевизоры Samsung активная технология создания 3D.
C/B -Checkerboard формат
C/B -Checkerboard Format, шахматная доска, кадры передаются первый, скажем так белыми квадратиками другой чёрными, изображение визуально объединяется и зритель видит 3D картинку. Для просмотра 3D в данном формате нужны активные очки. Формат довольно старый и как правило использовался в проекторах созданных по технологии DLP (Digital Light Processing), да и сейчас по этой технологии выпускается довольно много проекторов но они также стали всеядными и воспринимают любые форматы.
В статье описаны основные форматы трехмерного видео и способы его просмотра. Нажатием на картинку можно скачать образец видеоролика.
Анаглиф (anaglif) – формат для очков с цветными фильтрами.
В 3d-изображениях, созданных на основе метода «Анаглиф», картинка со стереоэффектом формируется из основы: берется стереопара – два фото- или видеоизображения, предназначенные для левого и правого глаза и производится их цветовое кодирование. Зритель смотрит через очки, в которые вставлены цветные светофильтры (в стандарте для левого глаза – красный, для правого – голубой или синий), что позволяет каждому глазу избирательно видеть только соответствующую сторону стереоизображения.
Самым существенным недостатком метода «анаглиф» является искажение естественных цветов из-за неполной цветопередачи. Объемное изображение, которого мы достигаем благодаря цветовой фильтрации воспринимается при этом заметно однотонным. Второй недостаток метода анаглиф – двоение. Двоение образуется вследствие несовершенства светофильтров (чаще этот недостаток проявляется у красного светофильтра), которыми оснащены очки. Они пропускают часть картинки, предназначенной для другого глаза.
Горизонтальная стереопара (SideBySide) и как смотреть видео этого формата
Стереоформат, в котором 3d-картинка получается из двух фото или видеоизображений, которые располагаются горизонтально рядом друг с другом.
Существует две разновидности горизонтальной стереопары:
Горизонтальная параллельная стереопара – левое изображение предназначено для левого глаза, а правое изображение – для правого.
Горизонтальная перекрестная стереопара: Левое изображение предназначено для правого глаза, а правое изображение – для левого. Без 3д-очков перекрестная стереопара рассматривается путем скрещивания глаз.
Вертикальная стереопара (OverUnder) и как смотретьвидео данного формата.Изображения из основы для правого и левого глаз располагаются одно над другим. Для просмотра такой стереопары необходим стереоплеер и 3д-очки.
Анаморфная стереопара (горизонтальная или вертикальная). Картинки из такой пары сжаты вдвое от своего первичного размера, что позволяет разместить их на стандартном экране 1920х1080. Все файлы с этим обозначением имеют разрешение 1920х1080, подходящее для современной 3D-техники.
Горизонтальная анаморфная стереопара в настоящее время представляется наиболее универсальным и современным форматом.
Прекрасно подходит для воспроизведения на встроенных плеерах стереотелевизоров без использования ПК и HD проигрывателя или других девайсов для проигрывания видео высокой чёткости. Причем для её просмотра на стереомониторе компьютера также никаких препятствий нет.
Вертикальная анаморфная стереопара так же хорошо подходит для отображения на встроенных медиаплейерах 3D ТВ. И более того, в некоторых случаях является предпочтительней по качеству картинки. Преимущество ее могут заметить обладатели ТВ с пассивной поляризационной технологией (например, некоторые модели LG, Philips). Однако, некоторые модели 3D-телевизоров могут некорректно накладывать кадры друг на друга, и такие девайсы не могут воспроизводить вертикальные анаморфные стереопары. Так же можно просматривать на любом программном 3D оборудовании.
Для просмотра форматов стереопара (горизонтальная (параллельная, перекрестная) и вертикальная) требуется программа стереоплеер, установленная на компьютере или встроенный стереоплеер в 3d-телевизоре.
Рекомендуем Stereoscopic Player для просмотра стереовидео на 3d-мониторе. Это самый универсальный, производительный и популярный из стереоплееров. Итак, вам нужны плеер, 3д-монитор и очки.
Кроме того стереоскопик плеер на лету переводит фильмы любого 3д-формата в анаглиф. Но смотреть его при помощи электронных очков вы никак не сможете. Да и незачем, ведь анаглиф устарел и вряд ли его модификации смогут когда-либо конкурировать с новыми технологиями. Для просмотра видео или фото в формате анаглиф нужны только двухцветные очки и любой ваш монитор или телевизор.
Для переконвертирования стереофильмов в другой стереоформат или создания своего объемного видео, используйте Stereo Movie Maker, для склейки своих стереофотографий – Stereo Photo Maker.
Один комментарий
Отлично написана статья, все как надо, спасибо за информацию. Сколько искал данные по этой теме, везде мутно написано. Тут довольно коротко и все понятно. Чего и вам желаю. Низкий вам поклон, благодарствую.
Существуют разные форматы для хранения информации о 3D моделях. Наверняка вы слышали про самые популярные из них вроде: STL, OBJ, FBX, COLLADA и т.п. Они широко используются в 3D печати, видеоиграх, кино, архитектуре, медицине, конструировании и в процессе обучения. При этом в каждой из перечисленный сфер есть свои наиболее популярные форматы, которые сформировались в силу исторических или практических причин. В статье ниже мы рассмотрим различные форматы файлов 3D моделей и более детально остановимся на 8 самых популярных на сегодняшний день.
Что такое формат 3D файла?
Основное назначение 3D файла - хранить информацию о 3D модели в виде обычного текстового или бинарного файла. По сути они кодируют информацию о геометрии, внешнем виде, сцене и анимации 3D модели.
Геометрия модели описывает ее форму. Внешний вид включает в себя цвета, текстуры, материал и т.п. Под сценой подразумевается расположение источников освещения, камер и периферийных объектов. Ну и анимация характеризует перемещения 3D модели.
Однако не все форматы 3D файлов хранят всю эту информацию. Например, STL формат хранит только информацию о геометрии и игнорирует остальные дынные. С другой стороны, COLLADA сохраняет все эти данные.
STL и COLLADA - это всего лишь два из множества форматов, которые используются на практике. На сегодняшний существует более 100 форматов 3D файлов!
Сколько существует форматов 3D файлов?
Существуют сотни форматов 3D файлов. Почему их так много? В основном из-за того, что каждый разработчик программного CAD обеспечения (например, AutoDesk или Blender) имеет собственный, оптимизированный именно под их софт, формат файлов. Так что если вы используете AutoCad, то скорее всего будете работать с DWG файлами, а если Blender - с BLEND файлами.
Собственные форматы 3D файлов - это проблема.
Предположим, вы используете AutoCad (продукт компании AutoDesk), а ваш друг - Blender. И предположим, что вы хотите поделиться своей 3D моделью с другом.
И вот тут окажется, что все не так просто как хотелось бы. Ваш AutoCad дает на выходе файл формата DWG, так как это его "родной" формат. А Blender (софт вашего друга), работает только с BLEND файлами. То есть вы не сможете вдвоем работать над одной и той же 3D моделью.
Универсальные форматы 3D файлов решают проблему
Для решения проблемы совместимости используются универсальные или open source форматы. Ну и естественно, эти форматы стали очень популярными.
Два самых популярных универсальных формата - это STL (расширение .STL) и COLLADA (расширение .DAE). Они очень широко используются для обмена данными о 3D медолях между CAD программами. Если вы хотите поделиться своей 3D моделью, вы можете конвертировать DWG файл в формат COLLADA - этот процесс называется "экспорт". Ваш друг берет этот COLLADA файл и импортируете его в Blender, где COLLADA файл конвертируется в "родной" формат BLEND. Таким образом, вы можете использовать разные CAD программы и при этом обмениваться данными.
Собственные и универсальные форматы - это основная вилка в мире форматов 3D файлов. На сегодняшний день в большинстве софтов для 3D моделирования есть возможность чтения и записи популярных универсальных форматов. Кроме того, большинство программ также поддерживают возможность работы с форматами от отдельных проихфодителей, которые стали настолько распространенными, что игнорировать их просто нельзя. Именно такие, собственные и универсальные форматы мы рассмотрим ниже.
В таблице ниже сведены 8 самых популярных форматов 3D файлов и их тип.
| Формат 3D файла | Тип |
| STL | Универсальный |
| OBJ | ASCII вариант универсальный, бинарный - собственный |
| FBX | Собственный |
| COLLADA | Универсальный |
| 3DS | Собственный |
| IGES | Универсальный |
| STEP | Универсальный |
| VRML/X3D | Универсальный |
Перед тем как перейти к детальному анализу каждого из форматов, давайте сначала рассмотрим их общие особенности и разберемся с важными пунктами, которые помогут вам выбрать подходящий формат для вашего проекта.
Общие характеристики разных форматов 3D файлов
Большинство характеристик мы уже упоминали выше.
Кодирование геометрии 3D модели
Каждая 3D модель имеет уникальную геометрию и кодировка этой геометрии является основой любого формата файла 3D модели.
Существует три принципиальных метода кодирования геометрии поверхности, каджый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Это аппроксимирующая сетка (англ. - approximate mesh), точная сетка (англ. - precise mesh) и конструктивная блочная геометрия (англ. - constructive solid geometry (CSG)).
Аппроксимирующая сетка
Во процессе этого метода кодирования, поверхность 3D модели покрывается сеткой небольших вообржаемых полигонов. Чаще всего используются треугольники. В файле сохраняются вершины и векторы-нормали к сторонам треугольников. Блягодаря этому можно достаточно точно отобразить геометрию поверхности 3D модели.
Треугольники аппроксимируют плавную геометрию поверхности. От этого и название - аппроксимирующая сетка. Чем меньше размер треугольников, тем качественнее аппроксимация. При этом, чем меньше треугольники, тем больше их необходимо для покрытия поверхности и, соответсвенно, в исходном файле хранится больше данных о вершинах и нормалях. То есть, чем качественнее аппроксимация, тем больше размер файла 3D модели.
3D файлы, в которых используется аппроксимация, отлично подходят для задач, в которых нет высоких требований по разрешающей способности 3D модели. Так как 3D принтеры имеют определенные ограничения по разрешающей способности, именно в них подобные 3D файлы находят широкое применение. Самый популярный формат 3D моделей для 3D печати - STL - принадлежит именно к этому типу.
3D кинотеатры за последнее время расплодились в больших количествах. Не сильно в последнее время от них отстают в распространённости и 3d-телевизоры. Однако, что именно стоит за маркетинговым “3D” в каждом случае не всегда ясно и очевидно.
Стоит отметить, что правильнее было бы назвать это “стерео”-кино, но термин “стерео” уже давно и прочно (просто, видимо, по праву первенства) закрепился за звуком (в этом плане показательно, например, название журнала “Стерео и видео”). Поэтому маркетологам пришлось использовать термин “3D”, который ассоциируется с объёмным изображением в том или ином смысле. В данном случае понимается восприятие мозгом объёма за счёт подачи каждому из глаз изображения, чуть отличающегося от изображения для другого глаза, аналогично тому, как отличаются получаемые глазами изображения в жизни.
Теория
- 1. Затворная технология
Каждому глазу соответствует свой кадр и эти кадры перемежаются. Для того, чтобы отделить кадры один от другого нужны очки, которые будут пропускать один кадр и показывать другой, синхронно с показом этих кадров. Такие очки всегда содержат какую-то электронную начинку, требуют батареек (а значит их регулярной замены) и, что самое противное, мерцают. Эта технология уже довольно старая, ещё во времена CRT NVidia выпускала видеокарты, которые удваивали частоту смены кадров и имели специальные подключаемые к видеокарте очки, которые закрывали (с помощью LCS — Liquid Crystal Shutter) один из глаз синхронно с изображением. На пришедших на смену LCD это уже не было реально, ибо частота обновления первых ЖК была зело ниже необходимых 120 Гц. - 2. Второй способ — совместить картинку для обоих глаз одновременно на одном экране и делить её с помощью фильтров в очках. В этом случае фильтры на очках пассивные, не содержат электроники, но делят световой поток на основе некоторых физических свойств этого потока. Делить можно по-разному:
- а) по цветам:
это давным-давно известные сине-красные (или каких-то других цветов с непересекающимся спектром) очки. Самый простой и доступный способ. Недостатками этого способа является то, что теряются цвета, кроме того, после долгого сидения в таких разноцветных очках некоторое время после их снятия глаза видят разными цветами, ибо успели адаптироваться и подкорректировать «баланс белого» как могли. - б) по спектру:
Это несколько усложнённый первый способ: каждому глазу даются все три цвета, но в слегка разных непересекающихся диапазонах частот, соответствующих каждому из основных цветов. - в) по поляризации [5]. В данном случае можно рассмотреть два подварианта:
- Линейная поляризация:
Практика
Теперь перейдём к практике, то есть, к тому, какие из этих технологий сейчас где используются.
Кино смотрится в кинотеатрах, а кинотеатры бывают общественные и домашние. Для них целесообразность применения различных технологий по понятным причинам разная.Технологии общественных кинотеатров
На данный момент чаще встречаются две: IMAX 3d [3] и RealD 3d [2]. Обе используют пассивные очки с поляриками. Кроме них также известны технологии Xpan 3D [6] и Dolby 3D [4], но похоже они менее распространены.
IMAX 3D
![]()
В аймаксе используется линейная поляризация в очках, а изображение проецируется двумя проекторами на один экран. Получаемое изображение по моему опыту получается очень ярким, насыщенным, очки почти не затемняют изображение, есть только одно но: иногда видны так называемые перекрёстные помехи (crosstalk), то есть, глазу видно этакое полупрозрачное изображение, которое предназначено для другого глаза. На мой вкус, очень неприятный эффект.RealD 3D
![]()
Для RealD 3D поляризация используется круговая, но очки при этом более тёмные, да ещё и показывается фильм с помощью одного проектора, который 144 раза в секунду показывает кадры то для левого, то для правого глаза, а перед линзой проектора стоит синхронизированный фильтр, который даёт соответствующую поляризацию свету. В этом смысле здесь какой-то микс из первого и второго типа технологий, разделение картинок по времени перенесено из очков (которые пассивны и, соответственно, дёшевы, что критично для общественных кинотеатров) в дополнительный фильтр перед проектором. Это фильтр, кстати, ещё сильнее снижает яркость, поэтому RealD-технология очень «тёмная». По собственному опыту ещё могу сказать, что есть какие проблемы с цветами, по идее их быть не должно, а они есть. Мало того, что они неяркие, так ещё и почему-то уменьшается количество воспринимаемых оттенков цвета. Кроме того, я ещё почему-то различаю гораздо меньше деталей в RealD-очках, чем без них.Xpand 3D
![]()
Это единственный представитель технологии первого типа — активные очки, синхронизированные с сигналом от проектора. В кинотеатрах не встречал, но не исключено, что где-то у нас она используется, если кто знает где, скажите, интересно попробовать.Dolby 3D
![]()
Представитель технологии типа 2б по классификации из первой части статьи. Говорят, очки для этой технологии дороги, поэтому их делают достаточно тяжёлыми, чтобы уменьшить вероятность кражи. Опять-таки не встречал, но хотел бы попробовать, даже больше, чем Xpan 3D.Домашние кинотеатры
Хотя в принципе домашний кинотеатр может тоже быть основан на проекторе, но встречается это отсносительно редко, поэтому будем говорить исключительно о телевизорах. Более того, об их самом на данный момент распространённом типе — о ЖК-телевизорах. Домашним кинотеатром также может выступать компьютер с монитором, но почти все современные мониторы тоже ЖК и там могут использоваться все те же технологии.
В основном встречаются две технологии, которые являются яркими представителями первого и второго типов.Затворная технология
![]()
Большинство производителей (например, Samsung, Sony) оснащает телевизоры затворной 3д-технологией, требующей активных очков. В связи с ограничениями ЖК (ну не умеют жидкие кристаллы переключаться между состояниями достаточно быстро) на каждый показываемый кадр фильма приходится по четыре показываемых кадра: кадр под один глаз, тёмный кадр, кадр под второй глаз и ещё один тёмный кадр. Тёмный кадр необходим, ибо угнать ЖК-пиксель в чёрный цвет быстрее, чем перегнать его в другое промежуточное состояние. Соответственно, фактически до глаза доходит 25% от 2d-яркости телевизора. Плюс ещё очки фильтруют. Так что яркость картинки — это недостаток этой технологии номер раз.
Недостаток номер 2 я уже упоминал: очки мерцают. Причём мерцают с частотой не самой высокой, например, 60 Гц. Кто сидел на старых ЭЛТ мониторах, то поймёт и содрогнётся. Причём, если это мерцание на самом фильме не очень заметно (смотрели же мы телевизоры на 50Гц), то вот мерцание отфильтрованного очками внешнего источника света уже смотрится совсем противно. Плюс ещё может наличествовать дополнительный ухудшающий фактор, состоящий в том, что частоты мерцания очков могут быть близки к частотам мерцания самого источника, но не совпадать по фазе.
Другие минусы активных очков: тяжёлые, дорогие, несовместимые — у каждого производителя свой протокол синхронизации с телевизором.
Справедливости ради надо сказать, что скорее всего эта технология будет развиваться и, возможно, уже развилась. Например, можно поднять частоты и тогда проблема с мерцанием станет не столь выражена.Поляризационная технология
![]()
Совсем всё по-другому обстоит с телевизорами, использующими пассивную поляризационную технологию (такие телевизоры производит, например, LG).
Суть технологии в следующем: каждая строка телевизора имеет отличный от соседних фильтр, за счёт чего все чётные строки имеют круговую поляризацию в одну сторону, а нечётные — в другую. Если смотреть 3d на таком телевизоре без очков, то будет видна «гребёнка», то есть, несовпадение чётных и нечётных строк. Очки же просто фильтруют соответствующую поляризацию для каждого глаза. Они лёгкие, дешёвые и без батареек. Не мерцают. Кроме того, они взаимозаменяемы с очками RealD (и аналогичными очками других производителей), так что можно утащить из кино очки и смотреть в них дома ТВ, либо, что ещё лучше, взять свои очки от телевизора в кино.
Это всё были плюсы. Теоретически минусы технологии следующие: 1080p показывается для каждого глаза посредством 540 строк. Правда, удваивается частота кадров и на одной и той же строке для одного глаза показывается то чётная, то нечётная строка контента. Кроме того, по технологическим причинам теневая маска между строками на таком телевизоре чуть шире, чем обычно (ибо надо же где-то переходить от одного фильтра к другому).
На практике [1] выясняется следующее: так как контент по вертикальной координате для соседних строк почти идентичен, то после процесса формирования в мозгу объёмной картины отсутствие половины строк нивелируется и воспринимаемая чёткость картинки получается лишь чуть ниже, чем в 2d-варианте.
Теневая маска же больше обычной с практической точки зрения на настолько незначительную величину, что и упоминать об этом не стоит.Другие технологии
![]()
Во-первых, есть сведения о том, что существуют телевизоры, не требующие очков для просмотра объёмного контента. Судя по всему тут используется технология, аналогичная той, которая позволяет создавать открытки с ощущением объёма, то есть, изображение делится вертикально на полоски, перед которыми стоит призма, направляющая свет от одной полоски в один глаз, а от соседней — в другой. Очевидно, что в этом случае диапазон мест, из которых будет наблюдаем объём, довольно ограничен. Однако это не существенное ограничение для маленьких экранов и такая технология использована в одном из телефонов LG и в карманной игровой приставке от Nintendo.
Во-вторых, можно сделать два маленьких экрана и повесить их непосредственно перед глазами, получится шлем (или очки) виртуальной реальности. Вдвоём таким образом кино тоже не посмотришь.
В-третьих, у меня появилась мысль о том, что возможно можно адаптировать технологию, аналогичную Dolby 3D для телевизора, то есть, сделать для пиксела 6 субпикселей с разными, непересекающимися спектрами. Скорее всего это будет дорого в плане производства как ТВ, так и очков, но вдруг кто-то уже сделал или сделает?Читайте также:
- а) по цветам:
