S3D: sem dor é ganho

Era uma vez em uma galáxia distante Geektimes, uma série de artigos foi publicada sobre por que os filmes em 3D são tão difíceis de gravar sem dor de cabeça por parte do público. Como muitas vezes acontece, o ciclo foi interrompido prematuramente devido à falta de tempo para o autor. Apesar do fato de toneladas de materiais permanecerem em repouso (às vezes até cuidadosamente selecionados).

Em dezembro deste ano, uma onda de 10 anos de filmagens de filmes em 3D será comemorada, gerada pelo sucesso triunfante do filme Avatar, que pela primeira vez na história arrecadou mais de US $ 2 bilhões nas bilheterias. Desde então, segundo os repórteres, "o 3D morreu". De fato, é claro, não é assim. Comparado com a situação há 13 anos, o número de filmes produzidos em 3D cresceu em uma ordem de magnitude, e o número de salas em que o 3D pode ser mostrado cresceu 400 vezes (!) E continua a crescer rapidamente com o CAGR de cerca de 12 a 14%. Toda tecnologia teria uma "morte". No entanto, os filmes em 3D obviamente têm problemas. E estamos envolvidos em sua análise e correção por muitos anos.

Eu gostaria de entender o que está acontecendo com esses filmes. Por que “3D está morto” e os cinemas em 3D estão sendo construídos ativamente?

Um respeitado estereógrafo russo nos chamou repetidamente publicamente de patologistas pela maneira como examinamos os problemas dos filmes em detalhes. Parece um insulto, especialmente considerando que estamos desenvolvendo ativamente meios de "ressuscitação". Por outro lado, Lembro-me de Avicenna costumava dizer aos pacientes: “Eu existo, você e a doença. De qual lado você toma, ele vencerá. Portanto, não iremos contra a sabedoria das eras. Se o paciente disse ao necrotério, então ao necrotério! A medicina é impotente aqui.

E para quem quer viver, todas essas novas salas de cinema em 3D estão sendo construídas. À medida que a área cresce e cresce ainda mais. Ao contrário das previsões de jornalistas que primeiro inflam e depois flagelam o hype.

Resumo extremamente breve dos episódios anteriores

Como o leitor mais exigente já entendeu a partir do título, esta é a 8ª parte do ciclo. Antes era:

Parte 1: Sobre falhas do equipamento ou para qual espaço ir. Em resumo, lembre-se de que os proprietários dos corredores usam equipamentos baratos, porque as pessoas não fazem distinção entre os corredores e não estão dispostas a pagar mais por um bom equipamento. TL; DR: ir para 3D é melhor no laser IMAX 3D, até 2-3 vezes menos. E o efeito é melhor e mais saudável, e mais salas de qualidade aparecerão.
Parte 2: Desconforto devido à qualidade do vídeo , ou que problemas existem com o conteúdo e por que, mesmo na melhor sala, nem tudo e nem todo mundo está feliz.
Parte 3: Ângulos de câmera confusos , ou sobre os mais simples de corrigir, mas muito difíceis do ponto de vista do problema estéreo dos algoritmos de visão por computador (como programadores para programadores), porque mesmo em Avatar há uma dessas cenas ...
Parte 4: Parallax , ou de onde vem o efeito estéreo, e por que não importa o tamanho da tela, em quais linhas é melhor sentar, qual é a continuidade em profundidade etc.
Parte 5: Distorção geométrica em estéreo ou por que é tão difícil colocar duas câmeras lado a lado e fotografar bem (agora!))).
Parte 6: Distorção de cores , ou o que acontece quando pensamos que havíamos resolvido com sucesso o problema da paralaxe e tivemos vários novos problemas.
Parte 7: Uma mudança de tempo entre ângulos , ou sobre um problema que jornalistas (e até mesmo especialistas) não mencionam, mas é generalizado e muito doloroso.
Sobre o VR180 do Google - a parte bônus, da qual fica claro que do estéreo em VR a cabeça também doerá, e o trabalho com os erros falhou até agora ...

O material ainda está em cerca de 7 partes, mas o tempo em dias é curto, portanto, quanto vai funcionar.

E hoje sobre nitidez!

Em um mundo ideal, a nitidez dos objetos nos ângulos direito e esquerdo do estéreo coincide, mas na realidade ...

As razões da diferença de nitidez

Na quinta parte deste ciclo, foram discutidas distorções geométricas, incluindo a diferença de escala que ocorre devido à folga das lentes. Frequentemente, ao passar o mouse sobre uma lente com zoom , não apenas o "zoom" "sai", mas também a nitidez. Além disso, se a diferença de escala for corrigida com relativa facilidade, a diferença de nitidez já será corrigida de maneira não trivial.

A situação é agravada pelo fato de que, no cinema, uma pequena profundidade de campo é uma técnica frequentemente usada:

Um exemplo quando as flores são fotografadas com diferentes profundidades de campo. Obviamente, no segundo caso, a atenção às flores é atraída muito mais
Fonte

O fundo desfocado está chamando a atenção para a "arma pendurada na parede" (que é importante para a dinâmica do filme) e uma técnica puramente artística que pode melhorar drasticamente a estética da cena. Quem quiser se aprofundar no assunto pode ver a profundidade de campo (profundidade do espaço nitidamente representado) ou bokeh .

Um exemplo em que, usando a profundidade de campo, destacamos uma pessoa específica. O olho nele para automaticamente. Além disso, se todo o quadro fosse nítido, provavelmente olharíamos primeiro para o atleta mais próximo de nós
Fonte

Quando assistimos ao bom e velho filme bidimensional de ~~tubo~~ antigo, focamos na tela e percebemos a imagem simplesmente como uma imagem bidimensional, que pode ficar embaçada em algum lugar. No caso do estéreo, é possível um efeito interessante - uma pessoa vê uma cena tridimensional e tenta "virar os olhos" para um objeto de fundo desfocado. Ao mesmo tempo, condicionalmente, o cérebro espera que esse objeto fique nítido (pelo menos no mundo comum que sempre acontecia antes), e o fundo permanece embaçado em um filme em 3D. E algumas pessoas sentem desconforto com isso. Você pode, é claro, dizer - "Assista a filmes em 3D com mais frequência e isso passará" (e é assim mesmo!). Mas a dura realidade é que é provável que aconteça o contrário: se o desconforto for grande, uma pessoa não irá mais para o 3D e não treinará essa capacidade de ~~assistir a um pobre 3D~~ .

É por isso que o 3D geralmente é filmado com maior profundidade de campo e menos desfoque de fundo em geral. A mesma atenção para um determinado objeto em uma cena em 3D é alcançada não devido à diferença de nitidez, mas devido ao fato de que a cena é "corretamente" construída no espaço tridimensional, ou seja, o mesmo efeito de atrair atenção é alcançado de uma maneira diferente. É verdade que isso requer uma compreensão boa e ainda rara do layout tridimensional da cena no estágio do roteiro e dos storyboards.

Mas isso não é tão ruim. O sério problema é que o aluguel de 2D ainda é dominante e fotografar duas versões de uma imagem - com a ajuda da atenção com nitidez e com a ajuda da atenção com profundidade - é muito caro e difícil. As câmeras plenópticas que podem permitir que isso seja feito "de uma só vez" ainda são volumosas . Como resultado, hoje, em bons filmes, as duas técnicas são usadas simultaneamente, ou seja, ao fotografar, a cena fica desfocada em nitidez (mas menor que em 2D "normal") e a atenção é atraída em profundidade. Obviamente, isso complica a produção, começando com a preparação de storyboards (que agora precisam pensar "tridimensionalmente") e terminando diretamente com os tiroteios. A propósito, é por esse motivo que os primeiros filmes gravados pelos operadores em 3D (muitos deles entre 2010 e 2013) geralmente não tiveram êxito em termos de uma confortável percepção do estéreo. Somente depois de receber feedback e experiência, as pessoas começam a aprender a trabalhar adequadamente com o volume. Além disso, eles estudam com eficiência diferente, infelizmente.

Vamos passar para exemplos concretos e começar com o distante 1954, quando esse problema era proibitivamente frequente, e não havia como corrigir a situação na pós-produção digital. Para tornar a diferença de nitidez claramente visível, fragmentos das escora direita e esquerda são apresentados nos locais em que a diferença é mais perceptível:

Tradicionalmente, no canto esquerdo, está o nome do filme, carimbo de data e hora e valor métrico; no canto direito, é mostrado de qual parte do quadro esse fragmento é cortado
Fonte: exemplos de filmes e exemplos de processamento a seguir - os materiais do autor

A diferença de nitidez pode ser facilmente obtida em câmeras modernas, simplesmente por causa da folga da lente ao passar o mouse. Se você levar em consideração que, ao fotografar regularmente, é necessário direcionar a câmera para a nitidez, é claro de onde vêm esses quadros. E, na pior das hipóteses, a imagem será assim:

Na vista esquerda, o objeto atrás é nítido e, na visão direita, o objeto em primeiro plano
Fonte: exemplos desenhados à mão a seguir - materiais do autor

Como isso se parece com exemplos reais pode ser entendido a partir deste quadro:

Você deve ter a animação ativada no seu navegador para ver este exemplo.

Dê uma olhada no cabelo da garota e na jaqueta do ator mais próximo de nós: você pode ver claramente que a nitidez deles muda de fase com o personagem principal nesta cena, ou seja, do lado direito, o senhor idoso e o fundo ficam embaçados com mais força; e à esquerda - os atores que estão mais próximos de nós. Problema é problema.

Um leitor treinado pode educadamente notar que essa situação é um desvio bastante comum na visão, por exemplo, quando um olho vai, condicionalmente, para a miopia e o outro não (ou mesmo para a visão do futuro). E esse problema, de fato, é bastante bem compensado, como resultado, para objetos localizados longe, partes são condicionalmente tiradas de um olho, e para objetos próximos do outro, e vemos com sucesso uma imagem nítida. Isto é certamente verdade. Demora várias horas sem levantar-se para sentar em frente a um computador enquanto ~~alguém~~ escreve um artigo científico, pois os olhos realmente “sentam-se”. Além disso, eles costumam ficar desiguais, ou seja, um olho é mais forte que o outro. E então essa situação geralmente dura a noite toda, até que pela manhã você acorda com a visão restaurada. Então qual é o problema? Como dizem alguns profissionais, "o cérebro compensa facilmente isso!" O problema é, antes de tudo, que se você forçar os olhos e plantar a visão, durante toda a noite haverá uma mudança na "nitidez" no tempo e o tempo todo "em uma direção" entre os olhos. E em filmes reais, infelizmente, suas cenas com uma diferença de nitidez mudam aleatoriamente. Condicionalmente, então tudo é bom, bom, bom, então o ângulo certo ficou embaçado, depois novamente bom, depois saiu, etc. Este é um modo atípico para corrigir diferenças de nitidez em nosso cérebro pobre, neste modo eles nunca foram treinados para trabalhar na vida real. Como resultado, depois de algum tempo, o nosso visualizador em 3D sofrido fica com dor de cabeça.

Além disso, há um efeito interessante. Com a idade, o sistema visual binocular humano "se acostuma" para ajustar a diferença de nitidez em uma direção. E, quando a nitidez começa a mudar em direções diferentes - o sistema começa a "se rebelar". Como resultado, quando a avó vai com os netos para um filme em 3D, os netos ficam encantados, e a avó, franzindo os lábios, fica calada e se compromete a não continuar mais. E isso acontece regularmente.

Conclusões:

Enquanto os filmes forem lançados na mesma versão para 2D e 3D (e será assim por algum tempo), eles usarão uma profundidade de campo rasa. Isso significa que periodicamente haverá um problema quando as câmeras dispersarem em nitidez. Pelo menos se o filme foi filmado em estéreo e não convertido.
Olhando para o futuro, observamos que o problema da diferença de nitidez pode ser corrigido, mas corrigi-lo bem não é tão simples quanto parece.

Exemplos de quadros com uma grande diferença

Os exemplos abaixo foram selecionados automaticamente de 105 filmes usando o VQMT3D, uma ferramenta de análise de vídeo estéreo.

Filme de terror "Piranha 3D", a nitidez dos objetos varia conforme o primeiro plano e o fundo; Normalmente, o problema está no centro do quadro na área de foco alto

Uma grande diferença de nitidez em todo o quadro no segundo filme da série Piranha 3DD

Em geral, os filmes de terror são caracterizados por um maior número de cenas desleixadas que causam dor de cabeça. Como se costuma dizer, será não só assustador, mas também doloroso. Outro filme de terror:

Uma diferença notável na nitidez do ator em primeiro plano no filme de terror "Jaws 3D"

Uma diferença catastrófica na nitidez do objeto em primeiro plano no filme "Criatura da Lagoa Negra" (e novamente um filme de terror)

Curiosamente, exemplos semelhantes são encontrados em filmes que não foram filmados, mas convertidos em 3D. I.e. a diferença de nitidez ocorre devido a um erro de instalação. Em particular, abaixo do motion blur é sobreposto em um ângulo e não sobreposto no segundo. O Nutcracker não é um filme de terror, mas ... em termos de qualidade técnica do aparelho de som, é, infelizmente, terrível.

Uma grande diferença de nitidez no "quebra-nozes" doméstico. Curiosamente, esta é uma conversão ...

Você pode até estragar o tiroteio no pavilhão, abaixo está um exemplo do desenho em 3D “Coraline na Terra dos Pesadelos” (não que o desenho fosse um pesadelo, mas em alguns lugares ...):

É claramente visto que os criadores deixaram de expor os parâmetros da câmera no desenho animado de marionetes (a profundidade de campo dos ângulos direito e esquerdo não corresponde)

Curiosamente, mesmo em filmes de alto orçamento, há cenas de problemas. Felizmente - muito raramente. Abaixo está um exemplo do Hobbit:

Uma diferença tangível na nitidez no centro do quadro sobre o assunto que os espectadores definitivamente olharão

Bem, sim como um anúncio. Na conversão de 2D para 3D, em 99% dos casos, a nitidez dos objetos coincide, mas nos limites dos objetos ela pode diferir acentuadamente. Esse efeito é chamado de bordas estroboscópicas, elas são muito desconfortáveis e é fácil ensinar um leigo a “vê-las” (ou seja, você entenderá por que sente desconforto ao olhar objetos individuais em estéreo). Abaixo estão alguns exemplos de um filme convertido de alta qualidade "Titanic":

O problema na borda perto do centro do quadro, haverá um leve desconforto

E aqui não está apenas no centro do quadro, mas perto da área de atenção (o rosto do personagem principal, veja o quadro completo no canto), não apenas a nitidez é diferente, mas também os traços da máscara são visíveis e o fundo é restaurado de maneira imprecisa, ou seja. estroboscópica na fronteira será forte

No entanto, mais sobre os problemas de conversão estarão em uma parte separada.

Conclusões:

Não é a primeira vez que filmes de terror ocupam um lugar notável no ranking dos piores quadros e dos piores filmes. Isso se deve ao fato de serem frequentemente removidos com orçamentos muito limitados. Essa tendência deve ser lembrada ao planejar uma visita ao cinema.
Se desejar, você pode fazer isso mesmo na renderização de desenhos animados em 3D e na conversão de alto orçamento.
Mesmo filmes de alto orçamento não estão imunes a problemas.

Tendências de nitidez

Como sempre, vamos ver o que acontece nos filmes por ano. Os filmes abaixo são analisados desde 1954. Vermelho significa os piores 30% dos filmes neste momento, verde significa 30% dos melhores filmes.

Dependência da diferença de nitidez no ano de filmagem (quanto maior, melhor)
Fonte: gráficos de medição a seguir - materiais do autor

É claramente visto: antes do Avatar (marcado com uma linha pontilhada), a maioria dos filmes era pior que ele nesse parâmetro, mas mais tarde a qualidade da grande maioria dos filmes se tornou notavelmente melhor. O que agrada. Considere a dependência da diferença no orçamento:

Dependência da diferença de nitidez no orçamento (quanto maior, melhor)

Pode-se ver que Avatar é o pior filme de alto orçamento, ou seja, o restante dos filmes de alto orçamento (lançados depois) eram de melhor qualidade. Outra boa notícia é que existem filmes com orçamento muito baixo que apresentam uma diferença de nitidez mínima no nível dos melhores filmes caros. Isso foi possível graças às câmeras aprimoradas e à análise simplificada desse problema durante as filmagens e no estágio de pós-processamento.

Se você observar o que está acontecendo em geral nos filmes, poderá ver que cerca da metade dos filmes é pior que o Avatar. Em alguns casos - muito pior ...

Conclusões:

A principal boa notícia é que as câmeras estão sendo melhoradas gradualmente, os programas de pós-produção estão sendo aprimorados e, como resultado, é possível fazer filmes de alta qualidade, mesmo com um orçamento baixo.
A conversão não é mostrada acima, pois a situação nela (como na animação 3D), por via de regra, é ideal.

Correção

Freqüentemente, em uma cena com uma ampla gama de profundidades, temos objetos afiados no lado esquerdo, afiados no direito - sem nitidez e vice-versa:

Ao corrigir, temos várias opções, por exemplo, trazendo um ângulo de nitidez para o segundo:

Além disso, na prática, trazer objetos nítidos para o ângulo reto ou para a esquerda não é o mesmo. Se a “restauração” do desfoque geralmente ocorre sem problemas, a restauração da nitidez pode dar origem a artefatos (principalmente porque, quando um dos objetos é desfocado, aumenta a dificuldade de combinar objetos com precisão).

Além disso, podemos, por exemplo, levar as duas escoramentos abruptos a nítidas ou, pelo contrário, a embaçadas, para obtermos quatro estratégias de correção. Além disso, combinações arbitrárias dessas estratégias também são possíveis.

Curiosamente, do ponto de vista técnico, é "lucrativo" para o algoritmo (e a pessoa que o aplica) trazer ambos os ângulos para um embaçado. Isso é mais fácil (geralmente "em um clique") e com probabilidade mínima gera artefatos. E do ponto de vista de aumentar o conforto visual do estéreo, é "mais lucrativo" tornar os dois ângulos mais nítidos (o que geralmente é mais caro em termos de quantidade de trabalho adicional, já que geralmente não é feito com um clique). E o operador pode querer escolher um elenco para o ângulo direito ou esquerdo. Em geral, a escolha é rica e, quanto mais o estúdio tiver um orçamento / qualificação, maior será o resultado de alta qualidade para o espectador.

Vejamos como fica, como um exemplo de um dos filmes do International Moscow Stereo Film Festival (que será realizado pela décima vez em 2019):

É claramente visto que, devido a um erro durante as filmagens (do qual ninguém está seguro), a profundidade da imagem havia mais espaço no ângulo reto do que no esquerdo.

Pode-se ver que o nariz da pessoa tem a mesma nitidez entre os ângulos, mas uísque, orelhas, camisa, jaqueta - já divergem visivelmente na nitidez (também os ângulos divergem na cor). Assim, podemos consertar tudo na direção difícil de afiar e podemos desfocá-lo da mesma maneira (todos os exemplos de recuperação são os nossos abaixo):

Um exemplo de correção da diferença de cor, nitidez e geometria das cerdas brutais de Nicolas Cage em "Drive Angry":

Correção de nitidez:

À esquerda, o ângulo é aguçado para a direita e, à direita, as cores e um pequeno deslocamento vertical para a esquerda são

corrigidos.Pode-se ver claramente que, depois de corrigir a nitidez, a cor e o deslocamento vertical, os ângulos se tornam muito mais semelhantes e o desconforto dessa cena é visivelmente mais baixo.

Outro exemplo de correção para o lado nítido de "Drive Angry":

neste exemplo, mesmo sem uma forte aproximação, é claramente visível uma séria diferença de nitidez, corrigida na direção do aumento da nitidez.

E o último exemplo é de "Resident Evil", que também corrigiu a diferença de nitidez e cor :

Observe o ombro e o rosto da menina e o cascalho à direita do joelho, observe que o destaque no cabelo não é afetado (e isso é correto, embora não seja trivial)

Conclusões:

Existem 4 estratégias de correção possíveis:
- moldado para a direita,
- lançado para a esquerda,
- trazendo todos os objetos nítidos
- tornando todos os objetos embaçados
e combinações arbitrárias de todas essas estratégias. Em cenas específicas, a complexidade de corrigir estratégias diferentes em tempo e custo pode diferir em duas ordens de grandeza, desde opções de um clique até vários dias de trabalho profissional.
Ao corrigir uma pesquisa, infelizmente ou felizmente, vários problemas devem ser corrigidos ao mesmo tempo, para que o resultado seja percebido bem.

Perspectivas de filmes em 3D

Agora vamos nos distrair da nitidez e, como prometido no início, contaremos a coisa mais interessante - sobre as perspectivas do cinema em 3D. O que, de fato, mudou ao longo dos anos desde que a morte do 3D foi repetidamente descrita até pelos jornalistas mais preguiçosos.

Um aumento dramático no número de salas

Como já mencionado acima, o número de salas de cinema em que você pode assistir 3D cresceu 400 vezes de 2006 a 2018 (a propósito, sobre o CAGR no início havia uma piada para quem o entendia, o processo, é claro, era linear):

Fonte: Número de telas de cinema 3D em todo o mundo 2006 a 2018

E se, na prática, em 2006, o filme pudesse ser assistido apenas em grandes cidades da Europa e dos Estados Unidos, onde estava localizada a maior parte patética de 258 salas de cinema 3D, hoje, em 2019, a disponibilidade de salas aumentou em duas ordens de magnitude. Além disso, enquanto na China, por exemplo, praticamente não havia salas 3D, hoje é um dos líderes mundiais, ou seja, Os filmes em 3D como indústria apareceram na Ásia.

Conclusões:

— , 3D . 2 — .
, 3D- , 2D 3D.

Aconteceu que, há algum tempo, “trabalhamos como projecionistas”, atendendo os tubos profissionais de projeção Digital Projection instalados na Universidade Estadual de Moscou. E tive que lidar de perto com o mercado de lâmpadas quando os fabricantes de projetores ganham dinheiro com lâmpadas, assim como os fabricantes de impressoras de cartuchos. As lâmpadas devem ser trocadas frequentemente e as lâmpadas originais são MUITO caras (como você gosta de uma lâmpada por meio milhão de rublos? ). Essa situação gerou o lançamento de lâmpadas não originais chinesas a um preço de 6 a 10 vezes menor, mas com características mais baixas e menos estáveis de lote para lote. A descrição de aventuras com eles é digna de uma saga separada, eu tive que me familiarizar com fóruns profissionais, etc. Adivinha quais lâmpadas têm maior probabilidade de ficar em um cinema perto de sua casa? Claro, o chinês ~~original~~ .

Para o espectador, isso significa uma tela significativamente mais escura, que afeta a percepção do 3D extremamente triste. Lembro que os autores de "Stalingrado" (se não me engano, o único filme em 3D IMAX produzido na Rússia) reclamaram que muitos dos melhores cinemas andavam em busca de um salão para a primeira corrida e em todos os lugares (em todos os lugares!) A imagem estava escura.

A situação mudou dramaticamente para melhor com o advento dos projetores a laser, cuja imagem é muito mais brilhante e (importante!) A degradação do brilho é muito mais lenta. Além disso, a Christie Digital Systems , uma das líderes de mercado em projetores de cinema , observa que a segunda geração de projetores a laser já está sendo lançada no momento (observe que 10 a 18 mil por ano são bastante consistentes com o crescimento das salas de cinema 3D no mundo, levando em consideração a atualização de equipamentos desatualizados em algumas salas de cinema 3D ):

Fonte: Christie Levando a projeção a laser RGB para os cinemas convencionais Por

conseguinte, os atuais projetores de fósforo a laser (LP ou LaPh) serão substituídos em breve por projetores RGB Laser, que em vários indicadores, incluindo brilho, são muito melhores. Para não ofender ninguém, consultamos as Perguntas frequentes sobre os rivais da Christie - Barco - em comparação com essas duas tecnologias a laser . Observe que apenas na China mais de uma dúzia de fabricantes de projetores de filmes a laser apareceram e a concorrência nesse mercado, do ponto de vista do consumidor, é muito interessante. No entanto, esta é uma grande história promissora separada.

Conclusões:

Os fabricantes de projetores para cinemas reduzem amigavelmente a produção de modelos de lâmpadas e passam para projetores a laser (já a segunda geração).
Ao mesmo tempo, em nossa terra natal, os elefantes, as pessoas não estão prontas para pagar mais pela qualidade. Como resultado, em Moscou (ao contrário de Pequim) quase não há salas de laser. Eu ficaria feliz em cometer um erro, mas algo como 4 quartos no total ... Felizmente, o custo total de propriedade dos projetores a laser está caindo rapidamente. Há muito tempo está abaixo da "lâmpada original" e em tal ritmo logo se tornará mais baixa que a "lâmpada chinesa". Portanto, novas salas começarão a ser montadas com projetores a laser.
E para não ser definido com o mais barato, você precisa entender, dizer às pessoas a diferença e votar em rublos. Gente! Você merece melhor qualidade. Não vá a salas terríveis com equipamentos vyrviglazny, escolha apenas as melhores salas, embora menos! Que haja um incentivo para substituir equipamentos terríveis por, pelo menos, novos chineses!

IMAX, que está sempre com você

Mas nem todas essas são boas notícias. Recentemente, surgiram dispositivos completamente novos que alteram fundamentalmente o layout. Estes são capacetes projetados especificamente para assistir filmes, incluindo filmes em 3D. Isso se tornou possível graças ao surgimento de novas telas de tela (fabricadas especialmente pela Sony) com características fantásticas. Pelo número de pontos por polegada da tela para o público em geral, os líderes estão divulgando gurus de marketing - Apple com iPhone X. No entanto, esses dispositivos têm uma densidade de pixels 7 vezes maior que a do iPhone X!

Fonte: Goovis Helmet Materials

A principal diferença é que o sistema óptico é projetado não como nos capacetes VR, onde um grande ângulo de visão é importante, mas como se a tela estivesse pendurada à sua frente (o ângulo de visão é menor). E as pessoas não entendem o que há de errado nisso. E uma coisa incrível está acontecendo. Graças a isso, no sentido literal da palavra, pela primeira vez, um pequeno milagre se tornou uma oportunidade de assistir massivamente a casas de cinema em 3D com a paralaxe de uma tela grande! Aqui está a nossa imagem antiga:

Fonte: esta figura e o gráfico a seguir são os materiais do autor.

A linha inferior é simples - paralaxe 1% com uma largura de tela de 6,5 metros - essa é uma mudança de objetos em 6,5 centímetros (a distância entre os olhos) e voila - a lua paira sobre nós no infinito e a cena 3D é fascinante com profundidade. E se tivermos uma TV 3D com uma largura de tela de 60 cm, 1% do mesmo conteúdo será de 6 mm. Desenhe a proporção. Estamos tristes Para a lua ficar no máximo dez centímetros atrás da tela (e, se você estiver localizado mais longe da tela, o problema foi discutido em detalhes na seção sobre paralaxe ). Não se pode falar de qualquer "infinito", pois não pode ser transformado em 6 mm em 6 cm, a profundidade percebida visualmente é pequena e o cinema 3D parece "plano" (porque, com saídas da tela para o espectador, o mesmo problema, elas são reduzidas, mesmo que não sejam). um número infinito de vezes, mas às vezes). Tudo é plano e sem graça!

É possível aumentar a paralaxe e a profundidade aparente do filme?

A resposta é sim, você pode, mas ninguém fará isso. De acordo com nossas medidas (veja a tabela acima), é provável que a profundidade aparente caia e, em média, é visivelmente menor, mesmo que o Avatar. Você não será informado sobre isso em uma entrevista, mas a indústria cinematográfica vive principalmente nos campos de cinema, e eles não poderão cortar o ramo em que se sentam (porque torrents funcionam como um relógio), liberando versões para visualização na tela da TV. Portanto, se você deseja que um efeito 3D seja diretamente "Uau!" - seja bem-vindo ao laser IMAX (isso, infelizmente, não é publicidade, é o requisito mínimo). Aumentar a paralaxe algoritmicamente também é possível. Mas este é o tópico de uma história ~~triste e~~ separada.

No entanto, com tristeza e tristeza, foi tão ontem! E hoje surgiram capacetes que permitem assistir em casa "como em um filme", incluindo o efeito 3D e o FullHD. Graças ao maravilhoso entusiasta Vladimir ( @ ED-209 ), meus colegas e eu tivemos a oportunidade de testar dois modelos desses capacetes. Eu realmente espero que escrevamos um grande artigo sobre esses dispositivos, porque eles valem a pena. Especialmente aqueles que "odeiam óculos 3D" devem gostar deles:

Fonte: Cinema 3D móvel GOOVIS Pro ; pode-se ver que as telas são configuradas assimetricamente na distância da ponte do nariz e diferentes dioptrias são ajustadas

Os dispositivos têm uma capacidade rara (para capacetes VR) de ajustar dioptrias para cada olho. Como resultado, você pode esquecer “nossos óculos 3D podem ser confortavelmente usados sobre seus óculos” como um pesadelo. E você pode ajustar com flexibilidade a distância entre a ponte nasal e cada olho (!), Ou seja, até raros proprietários de narizes quebrados e ponte nasal assimétrica (que geralmente são salvos em capacetes VR para maior conforto) podem ser personalizados. Além disso, pela primeira vez em sua vida , uma pessoa familiar com um leve estrabismo pôde ver o cinema estéreo tridimensional graças a este capacete e suas configurações flexíveis (ele não vê o volume em um cinema 3D). Como resultado, será conveniente para todos assistirem, eles ainda fornecem um cooler silencioso para que as telas não fiquem embaçadas em 2 horas do filme. É apenas algum tipo de feriado, quero que a equipe de desenvolvimento cumprimente todos. Eles merecem isso.

Bem, um enorme (enorme!) Plus - 2 telas independentes, ou seja, você não precisa usar tecnologias especiais (que prejudicam a vida de cinemas e TVs 3D) para exibir primeiro dois ângulos na tela ao mesmo tempo e, depois, dolorosamente e artefatos os separam novamente entre os olhos.

Como resultado, obtemos:

Não há problema de crosstalk como classe ... Pois mesmo no IMAX os astronautas brancos contra o céu negro em " Gravity " eram terríveis! Especialmente se você não se sentar no centro do salão (este é um problema importante, que determina em grande parte o alto preço dos ingressos no centro do salão). Ela não está aqui!
Não há paralaxe vertical ao inclinar a cabeça. Os espectadores analfabetos gostam de inclinar a cabeça com os óculos no ombro (de um jovem) e depois se queixam de dor de cabeça! Aqui você pode assistir enquanto está deitado no sofá.
Sem cintilação. Absolutamente! Como nos melhores quartos IMAX. Para verificar - quando você for ao cinema na próxima vez - vire-se. Se você vir 2 feixes de projetores acima da sua cabeça, não terá tremulação. Salas sem cintilação são menos de 1% de todas as salas 3D na Rússia. E para reduzir dores de cabeça, vale a pena pagar.
Sem brilho. Lembro-me de que, em um salão da IMAX em Moscou, fiquei atormentado, porque na tela painéis envernizados ~~muito bem~~ colocados no teto e estremecem terrivelmente os meus olhos. A luz refletida é polarizada (oi física) e é dividida pelos ângulos na imagem IMAX devido à polarização. Como resultado, a oscilação do teto se torna desconfortável. Isto não está aqui novamente!

Naturalmente, os dispositivos também têm problemas. A principal é que os pixels desse milagre são muito pequenos e não possuem profundidade de cor . Havia até suspeita de que existem 7 bits, mas uma autópsia (que incluía o recebimento não trivial de documentação técnica fechada do fabricante) mostrou que existem 8 bits honestos, mas a tela é tão contrastada que, às vezes, é visivelmente ausente. Espero poder contar em detalhes sobre essas aventuras e testes, bem como o precursor desses capacetes da Sony.

Conclusões:

Graças ao advento de telas FullHD ultra-pequenas, pela primeira vez na história, a capacidade técnica apareceu em casa (em um trem, em um avião ...) para assistir a filmes em 3D feitos com paralaxe sob uma tela grande, com um efeito 3D normal (profundidade visível).
Além disso, pela primeira vez em dispositivos de produção em massa, tornou-se possível assistir 3D em FullHD sem compartilhar perspectivas de uma maneira ou de outra (geralmente não suficientemente eficiente). O que elimina a massa de efeitos colaterais desagradáveis. E este é o terreno fértil, umedecido pelo trabalho pesado dos engenheiros, posteriormente, para uma nova revolução, que até agora apenas especialistas e entusiastas raros conhecem.
E, finalmente, é óbvio que agora estamos testemunhando a primeira infância da tecnologia de capacete de filme. Em pouco tempo, quando as circulações aumentarem, sua qualidade aumentará, vários concorrentes aparecerão (eu realmente espero) e o preço dos dispositivos cairá significativamente. E então a diversão começa.

O surgimento de novos softwares e algoritmos

Quando Cameron criou o Avatar, praticamente não havia software para operação estéreo normal. A decolagem do Nuke não foi surpreendente, ali é "nativa" e não é uma muleta feia, como em [recortada pela censura], suporta não apenas estéreo, mas também vídeos em vários ângulos. E até plenóptico, por falar nisso. Isso é forte e, mais recentemente, uma oportunidade tão fácil de trabalhar com novos formatos não era, em princípio.

Uma situação semelhante com o desenvolvimento de algoritmos. Nos últimos 10 anos, os algoritmos para comparar ângulos , construir um fluxo óptico , processar uma borda translúcida de objetos e áreas de preenchimento automático foram significativamente menos práticos, menos convenientes e menos rápidos. CUDA começou brega apenas 12 anos atrás, e OpenCL - apenas 10 anos atrás. Além disso, o desempenho da GPU continua a crescer em meio a uma desaceleração no desempenho da CPU. A NVIDIA prometeu uma diferença de três ordens de magnitude até 2025:

Fonte: O que é CUDA? Programação paralela para GPUs

Além disso, as alterações que ocorreram nos algoritmos de processamento de vídeo por mais de 10 anos são tectônicas , porque não apenas outros algoritmos, mas outras classes de algoritmos se tornaram disponíveis com o GPGPU . Seria ótimo escrever sobre isso, porque essa é uma área direta do trabalho do autor.

Uma tendência poderosa separada são as redes neurais:

Fonte: As 10 principais tecnologias de inteligência artificial (IA)

É importante não superestimá-los, especialmente a curto prazo, mas a longo prazo - essa é outra revolução. O diagrama acima mostra apenas a análise de vídeo e imagens, mas o processamento moderno (processamento de vídeo, incluindo o processamento de vídeo estéreo), na verdade, é baseado em análises, portanto, essas tendências também têm um sério efeito positivo.

Conclusões:

Um aumento fundamental na velocidade da GPU abriu caminho para famílias de algoritmos de um novo nível, que anteriormente só podiam ser estudados teoricamente.
Além disso - o cinema permite o uso de algoritmos 2000 vezes mais lentos que o tempo real. Cada estúdio possui fazendas próprias ou alugadas, e hoje a complexidade computacional deixou de ser um problema sério. Como resultado, literalmente ao longo de 10 anos, as possibilidades de estúdios de processamento de vídeo mudaram fundamentalmente.
Nos próximos 10 anos, nenhuma mudança menos revolucionária pode ser prevista graças às redes neurais. E ~~se os~~ neuroaceleradores decolam ...

Tiro 3D do futuro

As complexidades das filmagens 3D descritas em cores em detalhes e em artigos anteriores foram tão grandes que o 3D quase parou de REMOVER. De fato, a maior parte dos filmes 3D modernos é convertida. Também lá, nem tudo é perfeito em termos de qualidade e dor, mas a situação é radicalmente melhor, o que, observamos, foi visto nos numerosos gráficos apresentados nas partes anteriores, onde os filmes convertidos quase sempre (porque você pode estragar tudo) ficavam em torno do ideal.

O principal motivo do uso maciço da conversão é uma maior qualidade visual, preço mais baixo e mais previsível e uma porcentagem menor de espectadores com dor de cabeça. A este respeito, o tiroteio não teve chance. Apenas uma morte lenta e dolorosa.

No entanto, a conversão também está longe de ser mágica, mesmo em blockbusters (o autor realmente espera publicar exemplos), e mais importante, a profundidade não é real lá, mas a que foi considerada a melhor (em todos os sentidos, incluindo o custo) no estúdio.

A questão é: é possível REMOVER o 3D de tal maneira que não haja todos os problemas mencionados acima (e uma dúzia mais chata, mas não menos dolorosa)?

A resposta é sim! Mas até agora é muito complicado.

A solução é desenvolver as chamadas câmeras plenópticas, sobre as quais havia um post grande e detalhado separado . Agora, tudo se resume à presença de sensores compactos de alta resolução com uma pequena borda (que pode ser colocada próxima uma da outra) e baixa dissipação de calor. Dada a velocidade fantástica atual de melhorar os sensores, não demorará tanto tempo.

Conclusões:

Sim, é provável que os plenópticos decolem somente após a difusão de monitores de vários ângulos, pois permite gerar conteúdo de alta qualidade para eles, pois há pouca tecnologia e isso não acontecerá amanhã. Mas depois de amanhã - isso definitivamente acontecerá!
É engraçado que a decolagem do chamado campo claro rarefeito provavelmente vá de telefones / tablets. E só então ele dará a oportunidade de fazer um filme. No entanto, as GPUs também foram desenvolvidas inicialmente para os jogadores, e hoje são produzidos pilotos automáticos de carros e robôs industriais. Vamos dar tempo à história para rolar a pedra de moer.

Em vez de uma conclusão

Senhor! Alguns ~~jornalistas~~ cidadãos irresponsáveis anunciam periodicamente os arredores gritando "o cinema 3D morreu !!!". Não se assuste. Isso é por analfabetismo e falta de informação.

Como eles disseram alguns séculos atrás (por outro motivo): “o cinema 3D morreu! Viva o cinema 3D! ”Agora ainda não chegou a hora dessa frase, mas muito foi feito para isso e continua a ser feito de maneira muito ativa. E os mesmos camaradas, ao ~~que parece,~~ gritam ~~sinceramente~~ o contrário. Nos Estados Unidos, já eram 6 ondas de cinema 3D em 100 anos.

Por exemplo, Cameron já removeu os Avatar 2 e 3 e, a julgar pelos inúmeros adiamentos da data de lançamento (agora é 21 de dezembro de 2021), algo sugere que ele visava pelo menos 3 bilhões de taxas de 2 e 3 partes. Agora, em um ano, existem mais salas 3D abertas do que havia apenas no momento do lançamento do primeiro Avatar (e +2,5 anos é muito). Ao mesmo tempo, a qualidade da imagem técnica das novas salas é radicalmente mais alta do que as tecnologias de 10 anos atrás, especialmente na projeção a laser de segunda geração, que, ~~wangwu,~~ será anunciada ativamente em 1,5 anos.

~~Cartago deve estar quebrado ... O~~ vídeo inteiro será tridimensional até o final do século!

Se houver tempo suficiente - vou escrever sobre a conversão.

Fique atento!

Leia também:

Agradecimentos

Gostaria de agradecer cordialmente:

meus colegas Alexander Belous (cujos exemplos foram usados acima), Yuri Gitman (que ajudou a melhorar o algoritmo), Alexander Voronov, Denis Sumin, Alexei Fedorov, Vitaliy Lyudvichenko e Alexander Bokov, além de outros membros do grupo de vídeos, graças aos quais os algoritmos acima foram criados, e os resultados são calculados
John Karafin, vice-presidente de tecnologia e cientista sênior da RealD, por acreditar em nossa força e incentivar apoio,
Intel, Cisco, Verizon e YUVsoft por seu apoio sério ao projeto e pelo fato de se preocuparem com a qualidade dos filmes estéreo,
Laboratório de Computação Gráfica, VMK Moscow State University, em homenagem a MV Lomonosov por poder de computação e não apenas,
Em particular, Kirill Malyshev, assim como Konstantin Kozhemyakov, Stanislav Grokholsky, Alexei Soloviev, Sergey Lavrushkin, Ivan Molodetsky, Dmitry Konovalchuk, Andrei Moskalenko, Yegor Sklyarov, Alexander Yakovenko, Evgeny Kuptsov, Evgeny Kaztenovel e Nikgen Nikovustin e Nikazustin Nikapustin e Nik Kazenovov Nikovsky e as edições que melhoraram este texto,
Um entusiasta e um fã de capacete, Vladimir ( @ ED-209 ), por enviar dois dispositivos incríveis de outro país para testes,
IPPI RAS e Doutor em Ciências Biológicas, Professora Galina Ivanovna Rozhkova com colegas - por seu profissionalismo no campo da pesquisa em visão binocular, cooperação e ajuda real,
e, finalmente, todos os organizadores do festival internacional de filmes em 3D em Moscou e pessoalmente Oleg Nikolaevich Raev, pelo que fazem para aumentar a qualidade dos filmes em estéreo na Rússia.

Por que dor de cabeça 3D / Parte 8 Desfoque e o futuro do 3D