نظام الفيديو ثلاثي الأبعاد 3D في الوسائط المتعددة

اقرأ في هذا المقال


شاشات عرض الفيديو  ثلاثية الأبعاد هي شاشات تعرض فيديو ثلاثي الأبعاد، حيث أن الفيديو العاكس ثلاثي الأبعاد هو فيديو يجعل تجربة المشاهدة أكثر واقعية وإثارة للاهتمام، كما يستخدم الفيديو ثلاثي الأبعاد في الطب و السينما و العديد من المجالات الأخرى.

نظام فيديو ثلاثي الأبعاد 3D

حققت مقاطع الفيديو ثلاثية الأبعاد الآن نجاحًا كبيرًا نظرًا لإصدار فيلم (Avatar) في عام 2010، بالإضافة إلى استخدامها في دور السينما، فإن التطبيقات التي تتطلب نوعًا من نقل الفيديو ثلاثي الأبعاد، مثل الإنترنت والتلفزيون ثلاثي الأبعاد تلقى اهتمامًا أيضًا، بالنسبة لمثل هذا النوع من التطبيقات، يتم تقسيم نظام الفيديو ثلاثي الأبعاد  إلى أربع مجموعات رئيسية: إنشاء المحتوى ثلاثي الأبعاد، والتمثيل ثلاثي الأبعاد، والتقديم، والتصوير.

المعلومات العميقة في الفيديو ثلاثي الأبعاد 3D

“Depth information” هي بالتأكيد أحد أنواع البيانات التي عادةً ما تكون طبيعية، حيث يتم إدراجها في مقاطع الفيديو لتوفير المزيد من الواقعية، أي أن إدخال العمق يتوافق مع نظام الإدراك البشري ويسهل أيضًا تحليل المشهد باستخدام أجهزة الكمبيوتر، خاصة إذا كان الهدف هو استخراج معلومات عالية المستوى، وبهذه الطريقة، يظهر الفيديو ثلاثي الأبعاد، ويستخدم لإعادة إنتاج الصور بالحركة مع الإحساس بالبعد الثالث أو لإعادة إنشاء تصور ديناميكي للمشهد مع وجهات نظر أخرى إلى جانب تلك التي تستخدم لتصوير الفيلم.

إنشاء المحتوى ثلاثي الأبعاد

تعد مرحلة إنشاء المحتوى ثلاثي الأبعاد  مسؤولة عن توفير البيانات المستخدمة لإنشاء الفيديو ثلاثي الأبعاد، حيث تبدأ العملية في مرحلة الالتقاط  مع اختيار المعدات التي سيتم استخدامها لالتقاط المشهد ومعالجة البيانات، من أمثلة أجهزة التقاط المشهد الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد وأجهزة استشعار (TOF) والكاميرات الرقمية، هذا الأخير هو الأكثر استخدامًا لالتقاط المشاهد الديناميكية، ويتم دمجه أحيانًا مع أجهزة استشعار أخرى، كما أن المعدات الضرورية الأخرى هي أجهزة الكمبيوتر والأقراص والبطاقات وما إلى ذلك، كما تُستخدم أجهزة العرض أيضًا في بعض الأنظمة لتحسين جودة البيانات الملتقطة.

بعد مرحلة الالتقاط، يتم إرسال البيانات إلى مرحلة ما بعد المعالجة حيث يتم تطبيق خوارزميات منخفضة المستوى لتصحيح دقة البيانات وتحسينها، على سبيل المثال، خوارزميات لتصحيح الألوان، وتصحيح تشوه العدسة وتشوه الانحراف، ومعايرة الكاميرا، واستخراج الميزات وتتبعها، وتصحيح الصورة والمحاذاة ضمن هذه المرحلة، للحصول على توضيحات حول هذه الخوارزميات.

تمثيل الفيديو ثلاثي الأبعاد

يتم إرسال البيانات المعالجة إلى مرحلة إعادة بناء فيديو ثلاثي الأبعاد، حيث تشير إعادة تمثيل ثلاثية الأبعاد إلى استعادة هندسة المشهد، أي الإحداثيات ثلاثية الأبعاد للكائنات التي يتكون منها المشهد، هذه المرحلة مسؤولة عن إنشاء البيانات التي سيتم استخدامها في تمثيل الفيديو ثلاثي الأبعاد.

كما أن التقنيات الشائعة التي يتم إجراؤها لاستعادة الهندسة هي البنية من الاستريو (stereo) والشكل من الصورة الظلية والهيكل من الحركة والشكل من التركيز وإلغاء الضبط البؤري، بالإضافة إلى الشكل من التظليل، كما تعد طرق التركيب من الاستريو (stereo) هي الأكثر شيوعًا في مقاطع الفيديو ثلاثية الأبعاد وقد تم فحصها بواسطة مجموعة (MPEG) للتوحيد القياسي.

في مرحلة التمثيل ثلاثي الأبعاد، يتم اختيار تنسيق لتخزين البيانات من مجموعة إنشاء المحتوى ثلاثي الأبعاد، حيث توجد مجموعة متنوعة من مخططات التمثيل ثلاثي الأبعاد، تمثل التنسيقات المستندة إلى هندسة البيانات كما نعرفها من رسومات الكمبيوتر، إنها توفر تنقلًا كاملاً للمشهد أو الكائن، لكن تتضمن مشكلات عرض واقعية بسبب أخطاء في خطوة إعادة التمثيل، من ناحية أخرى، تتجنب التنسيقات القائمة على الصور إعادة البناء ثلاثية الأبعاد الصريحة للمشهد وتوفر تصورًا أكثر واقعية، تعد تنسيقات خرائط العمق أكثر ملاءمة لتشفير (3DV) و (FVV) وقد تم فحصها للتوحيد القياسي من قبل مجموعة (MPEG).

تقديم الفيديو ثلاثي الأبعاد

حيث إن مجموعة تقديم فيديو ثلاثي الأبعاد مسؤولة عن تشفير ونقل وفك تشفير الفيديو ثلاثي الأبعاد، عادةً ما يكون ضروريًا في التطبيقات التي بها نوع من الشبكات، مثل الإنترنت والتلفزيون ثلاثي الأبعاد، علاوة على ذلك، يعد تشفير وفك تشفير مقاطع الفيديو ثلاثية الأبعاد مهمين لتطوير وسائط التخزين، على سبيل المثال، أقراص (Blu-ray).

تصوير الفيديو ثلاثي الأبعاد

تعتبر آخر مرحلة بناء نظام فيديو ثلاثي الأبعاد هي الأكثر أهمية للمستخدم النهائي، لأنها تتعامل مع تصور المحتوى ثلاثي الأبعاد، وهي تتألف من مرحلة التقديم وشاشات عرض ثلاثية الأبعاد، كما أن مرحلة العرض مسؤولة عن استخدام الخوارزميات لتقديم البيانات المخزنة بتنسيق التمثيل، كما أنها ضرورية لوظيفة نقطة العرض المجانية وعروض التنظير الذاتي، أكثر من المراحل الأخرى، حيث أن التصوير  مسؤول عن توفير عرض واقعي للمشاهد الديناميكية ثلاثية الأبعاد، بالطبع، يعتمد أداؤها على عدة عوامل، مثل دقة البيانات المعاد بناؤها وفقدان البيانات أثناء الإرسال.

تعد الشاشات ثلاثية الأبعاد مسؤولة عن إدراك العمق لمقاطع الفيديو المجسمة، أيضًا، بالنسبة لمقاطع الفيديو ذات وجهة النظر المجانية، يجب أن تتضمن توفير وسائل للتفاعل مع المحتوى المرئي، كما أن تقنيات شاشات العرض ثلاثية الأبعاد في تطور مستمر منذ أن أصبحت الوسائط ثلاثية الأبعاد في متناول المستخدم المنزلي، حيث إن تقنيات مقاطع الفيديو المجسمة حققت نجاحًا كبيرًا في دور السينما، كما شاشات العرض المجسمة هي أكثر شاشات العرض ثلاثية الأبعاد شيوعًا في السوق.

المصدر: An Overview of Three-Dimensional Videos: 3D Content Creation, 3D Representation and Visualization3D video representation and design for ubiquitous environmentsAdaptive streaming for 3D videoFundamentals of Multimedia


شارك المقالة: