Как экраны Star Trek отображают воспринимаемую глубину?

Это беспокоило меня с тех пор, как я это заметил; экран просмотра в «Следующем поколении» показывает заметную глубину даже при просмотре под углом, когда, как я полагаю, такой угол должен начать искажать изображение (как с телевизорами в реальной жизни).

введите описание изображения здесь

Я просто отмахнулся от всего этого как от вневселенной «магии кино», думая, что создатели поставили эстетику выше логики. Но потом я посмотрел это увлекательное видео:

В видео он подразумевает, что все это было сделано намеренно ; что экраны предназначены для демонстрации некоторых причудливых, футуристических 3D-технологий с возможностью просмотра глубины.

Действительно ли в «Звездном пути » есть такое объяснение во вселенной ?

Вы предполагаете, что экран просмотра - это просто телевизор. Я думаю, это просто разумно, что они достаточно продвинули технологии, чтобы иметь надлежащий 3D-экран.
Будет ли это действительно «причудливым»? Все, кроме Пикарда, смотрят на собеседника под углом. Что бы это дало? Если Пикард пойдет в крайний левый угол экрана, сможет ли офицер по вооружению заглянуть за спину ромуланца?
@bukwyrm, нет, не стал бы. Экран вовсе не экран; это голографическая проекция. По сути, это голодек, встроенный в переднюю часть мостика. Другими словами, он использует фотоны для создания мини-диорамы другого корабля внутри области мостика. Когда Пикард движется, изображение не меняется, чтобы следовать за ним, но поскольку ромуланец использует подобное устройство, он видит движение Пикарда, поэтому он поворачивается, чтобы поддерживать зрительный контакт, и Пикард делает то же самое. Другими словами, это как если бы ромуланец и его колода находились в нише на мостике «Энтерпрайз».
Я не знаю, почему это должно вас беспокоить. Это продвинутая голографическая технология. Очень правдоподобная технология будущего.
Сделать это таким образом намного сложнее, чем с подходом «плоский экран», так что это почти наверняка было преднамеренным.
@Synetech больше похож на макси-диораму, не так ли? Но теперь я это вижу — обзорный экран также может быть сенсором, что объясняет, почему парень наверху такой большой: его обзорный экран меньше, что делает его пропорционально больше — это также объясняет, почему он, кажется, щурится, весь мост — это диорама». ed на экране своего рабочего стола, делая Пикарда размером с Барби.
эй, это на самом деле довольно аккуратная деталь, я никогда не замечал. (OTOH, даже в TBBT персонажи выглядят "за экраном" как окно при скайпе)
Присоединяюсь только для того, чтобы упомянуть, что кому-то удалось сделать нечто подобное 10 лет назад с помощью Nintendo Wii — я пропустил видео прямо перед тем, как он покажет его в действии, чтобы вы могли увидеть разницу youtu.be/Jd3 -eiid-Uw?t=2m35s Конечно, это не совсем одно и то же, но тем не менее интересно связано.
@Synetech Моей первой мыслью о голодеке на мостике было, почему никто не пытался взломать его и отключить протоколы безопасности, чтобы убить капитана?
Эти скриншоты также имеют смысл, если вы предполагаете, что они разговаривают, направляя другую сторону в комнату перед мостиком, а обзорный экран — это просто окно. (Предположительно, гигантский инопланетянин на верхней паре изображений стоит на коленях, чтобы не удариться головой о потолок.)
"почему никто не пытался взломать его и отключить протоколы безопасности, чтобы убить капитана?" Очевидно, единственное «надежное» действие, которое может произвести обзорный экран (в отличие от «обычной» голопалубы), — это силовое поле над его «лицевой стороной», так что вы не сможете случайно упасть в него. У него не было бы причин делать что-то еще. , поэтому он не может сделать ничего, что могло бы повредить мосту или кому-либо на мосту. В лучшем случае он может произвести эффект светошумовой вспышки.
«Если Пикард пойдет в крайний левый угол экрана, сможет ли офицер по вооружению заглянуть за спину ромуланца?» Передача ромуланца, вероятно, отфильтровывает это в режиме реального времени. Возможность манипулировать вашей передачей, чтобы показать что-то фальшивое, довольно стандартна в научной фантастике. Я уверен, что это СОП, по крайней мере, размыть или затемнить все, что может быть «чувствительным».
«Камера» доктора-путешественника, кажется, делает довольно сложные голографические снимки, и кажется, что другие люди считают это вполне нормальной технологией, поэтому, учитывая, что уже сегодня у вас есть такие вещи, как 4k и 3d-дисплеи, это не большой скачок. голографические изображения столетия спустя.
@RyanfaeScotland И всего пару лет спустя так работает массовый рынок Nintendo 3DS .
@Synetech, Re, «он использует фотоны для создания мини-диорамы другого корабля внутри области мостика». В этом нет необходимости. Ему нужно всего лишь реконструировать световые лучи , как если бы они исходили от мини-диорамы, но нет причин, по которым он должен заключать в себе объем пространства, достаточно большой, чтобы на самом деле удерживать сцену, на которую вы, кажется, смотрите. В противном случае, насколько большим должен быть этот объем, когда сцена, которую он показывает, находится вне корабля?
@DarrenBartrup-Cook, Holodeck помещает вас внутрь голограммы и использует силовые поля, чтобы создать иллюзию того, что вы можете прикасаться и чувствовать вещи, которых на самом деле нет. Эти силовые поля делают его потенциально опасным. Но экран просмотра другой. Это помещает вас вовне . Это создает иллюзию того, что вы смотрите через окно в какое-то другое пространство, но вы не можете пролезть, потрогать или почувствовать что-либо в этом пространстве. Нет причин, по которым он был бы оборудован для создания силовых полей или зачем ему нужен какой-либо потенциал, чтобы причинить вред людям, наблюдающим за ним.
@DJClayworth Я так не думаю. Это менее сложно, это просто вопрос компоновки.
@TobiaTesan Это не просто композитинг. По крайней мере, вы должны снимать «другой» мост с двух ракурсов.
На заметку: эта технология может быть не так уж далеко : en.wikipedia.org/wiki/Light-field_camera

Ответы (9)

На экране нет канонического объяснения.

Однако в Техническом руководстве «Звездный путь: Следующее поколение» говорится

Матрица отображения основного средства просмотра включает в себя элементы всеголографического отображения и, таким образом, способна отображать трехмерную информацию.

Это скорее означает, что дешевая тактика маскировки уловки (например, захват корабля) путем скрытия вне поля зрения экрана будет легко побеждена кем-то, кто просто стоит в стороне, чтобы он мог видеть «за» виртуальной дырой. -в стене, представленной переборкой мостика...
Я могу полностью поверить голографическим дисплеям в 22xx. Однако то, что они могут интегрировать их с полноцветными голографическими камерами, меня все еще сбивает с толку.
@JohnDvorak Сегодня они у нас уже есть: en.wikipedia.org/wiki/Light-field_camera
@Dai размером 3x5 м и работающий через голографический дисплей? Если у вас есть деньги, чтобы бросить на это (а они есть), я думаю... И тогда вам также нужно синтезировать соответствующую голограмму в реальном времени (тоже правдоподобно, но чертовски программировать, но тогда у них есть ГАИ).. .
Star Trek: The Next Generation S1E1 @ 26:22: Уэсли (сын доктора Крашера) говорит, что передний зритель использует «мультиспектральные датчики изображения с высоким разрешением», а затем Пикард отключает его. Кажется, я припоминаю, что что-то об этом было и ранее в эпизоде, но я не уверен, где искать.
@JohnDvorak: представьте себе кого-то, кто несколько десятилетий назад, когда самый большой жесткий диск был 5 МБ и весил столько же, сколько грузовик, говорил то же самое, если вы показали ему карту micro-SD на 512 ГБ. Откуда у вас столько денег, чтобы бросить их на хранилище в 100 000 раз больше, весящее в миллионы раз меньше, и зачем вам вообще такая вещь?
@JohnDvorak Если мы предоставим голодеки, экран просмотра на самом деле будет просто голодеком, на который вы смотрите через окно.
@vsz Компьютерные технологии - не лучший пример; Сомневаюсь, что у кого-то возникнут проблемы с тем, как заполнить это пространство. Вы можете быть удивлены тем, как много вещей было изобретено в 50-х годах и отложено до тех пор, пока у нас не появится лучшее/дешевое оборудование. У нас уже есть множество идей, как заполнить диски в тысячу раз больше, если бы только у нас была пропускная способность - я помню какой-то показ 3D-экрана, который показывал минутную рекламу; им нужен был целый кластер жестких дисков именно для этого. Конечно, SSD делают это намного проще.
@TomW Это будет иметь место только в том случае, если камера может видеть в этом направлении, и никакая часть наблюдаемой среды не моделируется ни с одной стороны. Я предполагаю, что кто-то, кто хочет вести видео-разговор, не раскрывая свое окружение — например, капитан военного корабля, конечно, никогда не захочет раскрывать в деталях весь свой мостик — будет к этому готов.
В сериале «Вояджер» есть сцена, где экран сильно поврежден (может быть, «Год ада»?), но хорошо видно, что интерьер выполнен в том же стиле, что и стены голопалубы (в выключенном состоянии).
Но затем в DS9, где они начали использовать голографическую связь, к ней относятся как к новой технологии...?

В эпизоде ​​« Год ада » сериала « Звездный путь: Вояджер » есть сцена, где экран просмотра отключен из-за сильного повреждения корабля.

Что здесь интересно, так это то, что он не просто черный, как современный монитор в автономном режиме, но имеет структуру, которая выглядит точно так же, как стена голодека "Вояджера".

введите описание изображения здесь

Так что я предполагаю, что он достигает причудливого 3D-эффекта, используя технологию, аналогичную голодекам. (Другой ответ также предполагает сходство с голодеками, но у меня пока недостаточно представителей, чтобы прокомментировать этот ответ.)

Экран на мостике «Энтерпрайза-Е» голографический. Это хорошо показано в фильме «Первый контакт», когда «Энтерпрайз-Э» присоединяется к битве против Куба Борга возле Земли.
Это отличный пример того, что я сказал в других комментариях. Мне нравится, что ты тоже это заметил. :)
Вот отрывок из того, о чем говорит @Sava: youtu.be/t4DCOpG1oNE?t=32s Я полагаю, что эта сцена происходит на боевом мостике «Энтерпрайза», который находится в более укрепленном месте, чем обычный мост, поэтому он может использовать другую технологию отображения. с экрана просмотра, обычно используемого в шоу.

Отличная теория, но я предлагаю другую причину, по которой они изображали экраны именно так: 2D-изображение человека, смотрящего прямо в камеру, кажется, что он смотрит прямо на зрителя независимо от угла обзора, и это нервирует. Это эффект портрета, который, кажется, смотрит на вас независимо от того, где вы находитесь в комнате. Возможно, именно поэтому художники-портретисты часто позируют, глядя в сторону. Это менее жутко. Реалистичный 2D-видео разговор мог бы выглядеть так, что даже рассмешил бы аудиторию.введите описание изображения здесь

Это как -то жутко...
Это хорошее объяснение вне вселенной, но вопрос явно требует информации во вселенной.
Хорошая иллюстрация, но я думаю, что она будет выглядеть иначе. В этом изображении отсутствует перспективное преобразование. При правильном преобразовании он должен выглядеть как картина на стене.
@ z0r Даже с преобразованием перспективы все равно кажется, что человек смотрит на зрителя. Важный момент – сосредоточенные зрачки.
Я думаю, координировать эти сцены весело, так как актер на экране должен смотреть в правильном направлении за пределами камеры (в зависимости от угла камеры, снимающей сцену с моста).
Вавилон 5, казалось, ходил туда-сюда с этой идеей, времена, когда они показывали «плоские» передачи, сами по себе не выглядели такими уж жуткими. Но они добавили ощущение не совсем приятного реализма, которое, возможно, отталкивало в TNG.
Этот ответ был бы более удовлетворителен для изображения, которое действительно преобразовывало перспективу (хотя на самом деле это не имеет значения). А пока вы можете смоделировать, как это будет выглядеть, взглянув на первое изображение из вопроса, а затем взглянув на свой монитор под углом.
@ z0r Это свойство вне вселенной также применимо к юниверсу . Это делает его спекулятивным ответом во вселенной, но отсутствие разработки экрана просмотра, который может создать впечатление, что полученный говорящий напрямую обращается к самому младшему персоналу мостика, вероятно, является плюсом.
@Lexible, конечно, но так работают экраны в реальном мире, и это нормально. Голографический экран был бы лучше, но впечатления от плоского изображения не так уж и плохи.
@ z0r "но впечатление от плоского изображения не так уж и плохо". Возможно, для людей , но смысл шоу в том, что они встречаются, часто в ситуации первого контакта, с видами, которые не являются людьми.
@Lexible: То, что инопланетная команда видит на своем экране на своем корабле, полностью отделено от того, как показывает все на экране на мостике «Энтерпрайз», не так ли?
@ORMapper Вы неправильно понимаете, я не описываю то, что инопланетный собеседник видит на своем экране: Звездный флот, по-видимому, хочет, чтобы его инопланетные собеседники однозначно разговаривали с командиром (или, по крайней мере, с кем-то на месте ). Неголографическое изображение означает, что инопланетный собеседник будет говорить непосредственно с каждым человеком на мостике, тем самым делая двусмысленным то, на кого на самом деле обращает внимание инопланетный собеседник (с точки зрения визуальных подсказок).

Текущие панели просмотра являются «плоскими», потому что каждый пиксель, по сути, является всенаправленным элементом освещения. Если бы вы могли заставить каждый пиксель излучать свет только в одном направлении (как лазер против светодиода), то вы могли бы видеть экран только под одним углом. Если вы можете дополнительно объединить это с возможностью испускать несколько разных пикселей в одном и том же физическом месте, но с разными «углами вывода», то вы можете сделать дисплей, который выглядит «3D».

Основы для такого рода вещей существуют уже некоторое время с использованием техники, называемой лентикулярной печатью . Совсем недавно велась работа по созданию интерактивных дисплеев с использованием тех же принципов. Предположительно, «Звездный путь» просто использует усовершенствованную версию чего-то, что работает на той же идее.

В других ответах упоминалась технология голодека. Я предполагаю, что стены голодека делают что-то вроде того, что я описал, и поэтому имеет смысл сказать, что экран использует «технологию голодека».

Это очень похоже на радар с фазированной антенной решеткой, такой как Aegis.
@Harper - Это не совсем то же самое, радар с фазированной решеткой использует фазовое взаимодействие радиоволн для управления лучом - есть массив антенн, которые излучают в одном направлении, но, изменяя фазу каждого излучателя, луч может быть сформированы, чтобы идти в разных направлениях. То, что описывает этот пост, намного проще и просто использует разные излучатели, указывающие в разных направлениях. Так что эффект может быть похожим, технология совсем другая.
Integral Imaging существует как концепция с 1908 года — время от времени компания, производящая телевизоры и мониторы, будет показывать пример — еще далеко, но это случай сокращения/улучшения существующей технологии, а не изобретения чего-то совершенно нового.
@Chronocidal, точно! На вопрос «как» легко ответить; мы давно знаем. Просто у нас пока нет практической реализации. Очевидно, к эпохе ПНП они это делают.

Второе интересное наблюдение заключается в том, что обзорный экран потенциально предоставляет информацию на 180 градусов FOV. Несмотря на то, что это не видно тому, кто смотрит прямо на экран издалека, если вы приложите щеку вплотную к «стеклу» экрана, вы, казалось бы, сможете увидеть самые углы моста другой стороны.

Внизу: синяя дверь и панель управления с двумя рычагами видны только с точки зрения зрителя, а не капитана.

введите описание изображения здесь

Я думаю, что это очевидно из того, что, как минимум, на другом конце есть камера (камеры), у которых есть полная полусфера поля зрения, возможно, полная сфера.

Таким образом, самый простой способ реализовать экран - это построить чашеобразную нишу или углубление в стене моста и расположить (изогнутый) экран вдоль этой поверхности. Это также может создать иллюзию экрана, «всегда обращенного к вам», используя старый низкотехнологичный трюк :

введите описание изображения здесь

Учитывая технический уровень ST, я ожидаю, что по всему мосту будет множество сканеров и датчиков, способных обеспечить обзор под любым углом и даже составить трехмерное представление сцены.

На принимающей стороне можно было использовать ту же технологию, что и в голодеках, для воссоздания сцены в очень реалистичном виде.

Одна вещь, которая всегда беспокоила меня , это последствия для безопасности показа иностранным военнослужащим изображения мостика вашего звездолета. Особенно с технологией ST не должно быть сложно отредактировать видеопоток онлайн и вставить стандартную фоновую сцену на мостике позади капитана. Возможно, это уже происходит в обычном случае: вы можете себе представить, что оборудование связи по умолчанию передает изображение говорящего, а приемное оборудование автоматически заполняет отсутствующий фон стандартной сценой.

... но тогда приемное оборудование может быть достаточно сложным, чтобы разобрать фальшивый мост и заменить изображение настоящего моста. :-D А если серьезно, отличный момент.
Ну, в одном из эпизодов они разговаривают с капитаном ференги, а фон просто белый: вроде бы такие технологии есть, но возможность показать свою высококвалифицированную команду на мостике обычно ценится выше.
@ Дуг Р. э, как бы это разрушить? Я говорил, что это буквально будет отправлять только капитана на фоне зеленого экрана, а затем «Энтерпрайз» заменяет зеленый фон на «Универсальный ромуланский мост».

Насколько я помню, они никогда не давали никаких объяснений во вселенной того, как работают экраны просмотра.

Одним из примеров является, как упоминалось выше, Star Trek First Contact . Явно показано, что экран просмотра представляет собой пустую стену, и когда Пикард приказывает его активировать, вид появляется из ниоткуда. Это подразумевает технологию голограммы.

Во вселенной нет объяснения всем трюкам с обзорным экраном.

Вы написали:

Я просто отмахнулся от всего этого как от вневселенной «магии кино», думая, что создатели поставили эстетику выше логики. Но потом я посмотрел это увлекательное видео:

[...]

Действительно ли в «Звездном пути» есть такое объяснение во вселенной?

В «Перебежчике» ( TNG 3x10) на экране подчеркивается драматический момент путем увеличения лица ромуланского командира Томалака.

Томалак насмехается над Пикардом:

          Томалак насмехается над Пикардом.

          «Сначала, капитан, вы вернете предателя Джарока, затем сдадитесь в плен».

Пикард, стоя на месте, вызывающе отвечает:

          Пикард дерзок.

          — Вы серьезно ожидаете, что я приму эти условия?

Томалак снова насмехается над Пикардом:

          Томалак снова насмехается над Пикардом.

          «Нет, капитан Пикард, я полагаю, вы этого не сделаете. У вас есть тридцать секунд, чтобы принять решение».

Вид камеры на область вокруг экрана не меняется. По-видимому, так Пикард видит экран, и он остается стоять на одном месте во время обмена. Поскольку вид камеры на экран остается постоянным, перспектива Томалака на экране не должна меняться, даже с учетом эффекта параллакса технологии трехмерного отображения.

Обмен начинается на 0:10 в этом видео:

Довольно простое спекулятивное объяснение во вселенной состоит в том, что он использует примерно ту же технологию, что и голопалуба. Это уже технология, которая существует на Enterprise, и экран просмотра не должен быть таким сложным, поскольку никто не должен взаимодействовать с ним физически.

Однако я не знаю ни одного объяснения, которое было дано во вселенной.

... разве ты не имеешь в виду во вселенной?
Тогда объяснение вне вселенной с элементами во вселенной?
Во вселенной означает, что объяснение предполагает реальность вселенной. Объяснение вне вселенной — это объяснение, которое признает, что вселенная полностью создана людьми, такими как писатели, режиссеры, продюсеры, актеры и т. д. Объяснения вне вселенной обычно сосредотачиваются на заботах этих людей (бюджет , время, техника, привлекательность и др.). Ваш ответ во вселенной; предполагается, что голографическая технология реальна. Возможно, вы ищете слово «спекулятивный», указывающее на то, что во вселенной нет доказательств вашей идеи. Тем не менее, необоснованные спекуляции на этом сайте не приветствуются.
@ jpmc26 jpmc26 Полезно знать - мое понимание (основываясь исключительно на QA, которое я прочитал здесь) состоит в том, что во вселенной означало, что это было фактически объяснено во вселенной в тот или иной момент с использованием элементов во вселенной. #ТИЛ :)
@WayneWerner термин для этого канон .

У нас уже есть эта технология. С 1901 года.

С лентикулярными линзами угол зрения определяет, какое изображение видно. До сих пор мы использовали его в ограниченном диапазоне, чтобы кормить левый глаз чем-то другим, чем правый глаз, например. в Нинтендо 3ДС. Одна из причин, по которой мы не делаем этого в той мере, в какой это показано в «Звездном пути», заключается в том, что очень сложно получить достаточное количество изображений, снятых под любым углом, для подачи на такой экран. Для меня более загадочным является то, где камеры вокруг моста :)

Учитывая тип сенсорной технологии, которую они используют в шоу, я сомневаюсь, что используется что-то вроде камеры — скорее всего, это будут датчики видимого света, встроенные в несколько мест вокруг моста, работающие вместе, чтобы обеспечить 3D-представление комнаты. Столкновение в Фарпойнте показывает, как Райкер просматривает кадры выездной команды, но во время миссии не было видно камер... предположительно их трикодеры могут собрать достаточно данных для компьютера, чтобы создать представление о событиях, подозрительно похожее на телевизионную запись.