Kính PC 3-D hoạt động ra sao

Giới thiệu   Mới vài năm trước thôi, việc nhìn hình ảnh 3D đồng nghĩa với việc đeo thêm một cặp kính 2 màu đỏ và xanh, hoặc cố gắng không bị lé mắt khi đứng trước một bức ảnh gồm hàng loạt chấm nhỏ rắc rối.

Nhưng giờ đây công nghệ 3D đã phát triển và các nhà khoa học có thêm nhiều hiểu biết về cách hoạt động của mắt người hơn bao giờ hết, cả máy tính cũng mạnh hơn rất nhiều – hầu như tất cả máy tính đều có những bộ phận phức tạp dành riêng cho việc tạo ra đồ họa thực tế. Gộp tất cả những điều trên, bạn sẽ thấy đồ họa 3D đã thực sự cất cánh.  

Hầu hết người dùng máy tính đều đã quen thuộc với game 3D. Hồi thập niên 90, các game thủ đã kinh ngạc trước game Castle Wolfenstein 3D, lấy bối cảnh là một lâu đài mê cung. Có thể nó được cấu tạo từ các viên ngói hình hộp, nhưng lâu đài này hiện hữu trong không gian 3 chiều – bạn có thể di chuyển tới lui, hay giữ phím thích hợp để xem khung cảnh quay 360 độ. Khi đó game này thực sự mang tính cách mạng và đột phá. Nhưng ngày nay các game thủ đã quá quen vói những game đồ họa phức tạp hơn nhiều – hình ảnh mượt mà, không gian 3 chiều với ánh sáng thực và sự tái hiện đời thực một cách khó tin. Nhưng màn hình chính là vấn đề. Bản thân game có thể là 3 chiều, và người chơi có thể tự do nhìn mọi nơi anh ta muốn, nhưng cuối cùng thì toàn bộ khung cảnh này cũng được xem qua một chiếc màn hình máy tính … phẳng.  

Đó là khi PC 3D ra đời. Chúng được thiết kế để cho bộ não của bạn thấy rằng màn hình đang phản ánh một sự vật 3 chiều thực sự. Và để hiểu được cách hoạt động của nó, chúng ta cần biết não bộ hoạt động ra sao với những thông tin mà mắt thu nhận được. Sau khi biết được điều này, chúng ta sẽ hiểu được quy chế hoạt động của kính 3D. 

Quan sát trong không gian 3D

 

Con người, cũng như hầu hết các sinh vật khác, đều có 2 mắt đặt gần bên cạnh nhau. Cách sắp đặt này khiến cho mỗi mắt đều nhìn được một vùng hình ảnh chung từ một góc độ khác một chút so với mắt kia. Bạn có thể thử bằng cách tập trung nhìn vào một vật thể ở xa và lần lượt nhìn bằng từng mắt – bạn có thấy vị trí của nó thay đổi một chút không? 

Não bộ lấy thông tin từ mỗi mắt và ghép chúng lại thành một bức tranh, và gọi sự khác nhau nhỏ giữa hai góc độ là độ sâu. Điều này tạo ra một bức tranh 3 chiều với chiều cao, chiều rộng và chiều sâu. 

\"\"


Chính nhờ vào việc có thêm chiều sâu đã khiến cho 3D, hay hình ảnh lập thể, trở nên rất quan trọng. Với tầm nhìn 3D, chúng ta biết được mọi thứ xung quanh có quan hệ thế nào đối với mình, thường là với độ chính xác khá cao. Chúng ta rất tốt trong việc phát hiện một vật đang chuyển động về phía mình hay ra phía xa, và vị trí của mắt giúp chúng ta thấy được các khối vật thể mà không cần đảo đầu xung quanh. Thật dễ hiểu khi một số người tin rằng tầm nhìn 3D tiến hóa như một phương tiện giúp con người sống sót.

Rõ ràng tầm nhìn 3D là tối quan trọng, ngay cả với những công việc đơn giản như ném, đá hay bắt bóng, lái xe hay đỗ xe, thậm chí là xâu kim nữa. Như thế không có nghĩa là bạn không thể làm việc này mà không có tầm nhìn 3D, nhưng việc thiếu tầm nhìn sâu có thể khiến những công việc thường ngày trở nên phức tạp hơn nhiều. 

Một góc nhìn khác

\"\"Chìa khóa của tầm nhìn lập thể chính là chiều sâu, và mắt người luôn được cung cấp thông tin chính xác ngay từ đầu. Đây cũng là nguyên tắc hoạt động của kính đỏ-và-xanh – mỗi màu sẽ lọc một phần hình ảnh, khiến cho mỗi mắt có một góc nhìn hơi khác nhau một chút. Sau đó não bộ sẽ kết hợp hai hình ảnh này với nhau, biến tấm màn màu xanh và đỏ thành một bộ phim 3D tuyệt vời. 

Những ảnh lập thể, hay còn gọi là những ảnh Magic Eye, sử dụng những chấm tưởng như được sắp xếp ngẫu nhiên nhưng lại buộc người xem phải nhìn từ đúng vị trí, hoặc nhìn thẳng vào ảnh cho đến khi hai mắt nhìn đúng vào phần chính và cho phép bộ não giải mã thông tin chiều sâu bên trong.   

Cả hai phương pháp đều có nhược điểm, tất nhiên – kính 3D khiến người xem khó nhìn được màu sắc thực của ảnh, còn ảnh lập thể thì lại là một nghệ thuật. Và chẳng có phương pháp nào phù hợp với việc chơi game hết. 

Hơn nữa, quy tắc của chúng cũng như nhau: tạo lập và điều khiển hai góc nhìn khác nhau. Nhưng việc tạo ra hai hình ảnh khác nhau cho 2 mắt có dễ dàng không? 

Câu trả lời tùy thuộc vào cách tạo game. Không lâu trước đây, đồ họa máy tính vẫn thường được vẽ một cách cẩn thận –từng khung hình, từng góc nhìn khác nhau. Nếu bạn muốn tạo một con khủng long cho game của mình, hãy ngồi vào máy tính và vẽ đủ góc độ khác nhau của con khủng long này. 

Ngày nay, các nhà thiết kế game chỉ cần sử dụng bộ công cụ đồ họa 3D và thiết kế chú khủng long 3 chiều. sau khi hoàn thành, họ không phải lo về các góc độ khác nhau nữa – máy tính đã có mô hình 3D của chú khủng long này, và game sẽ hoạt động tùy vào góc nhìn người chơi để đưa ra hình ảnh chính xác của chú khủng long từ mô hình 3D. Trong thực tế, mọi thứ bạn nhìn thấy trong một game 3D hiện đại đều được tạo ra bằng cách này; cả game như một mô hình 3D khổng lồ, và máy tính sẽ chọn ra hình ảnh cần hiển thị từ góc nhìn cụ thể. 

Do máy tính có thể tạo ra được một góc nhìn nên cũng không có vấn đề gì khi di chuyển góc nhìn một chút và tạo ra một góc nhìn khác. Sau đó tất cả những gì bạn cần là tìm cách để đưa đúng hình ảnh vào đúng tầm mắt. 

Nguyên lý làm việc

 

Tất cả tùy thuộc vào khả năng của màn hình LCD. Cũng như tinh thể lỏng trong một chiếc đồng hồ đeo tay có thể chuyển từ trong suốt sang đen, các thấu kính của kính PC 3D có dạng trong suốt hoặc đục đục. Nói cách khác, các kính này có thể kiểm soát xem con mắt đang nhìn gì trên màn hình, cộng với timing phù hợp là bạn đã có hình ảnh 3D tuyệt vời. Dưới đây là nguyên tắc hoạt động của nó: 

1.             Máy tính chuẩn bị và hiển thị hình ảnh. 

Hai hình ảnh được tạo ra, hiển thị góc nhìn của từng mắt: 

\"\"

 

Cả 2 góc nhìn đều hiển thị trên màn hình theo thứ tự rất nhanh: 

 

\"\"

2.             Khi ảnh bên trái đang hiện, mắt phải bị chắn bởi kính LCD. Tương tự, khi ảnh bên phải đang hiện, mắt trái bị chắn.

 

\"\"


Toàn bộ quá trình này diễn ra nhanh đến nỗi não bộ không hề nhận ra rằng 2 hình ảnh này đã hòa vào để tạo ra góc nhìn 3 chiều. Điều này cũng giống như khi ta xem một bộ phim bằng máy chiếu cũ, và dãy hình ảnh tĩnh sẽ hòa thành một bộ phim động. 

Quá trình phát triển của kính 3D

 

Vậy là tuy có phức tạp một chút, nhưng với dụng cụ cần thiết, chúng ta chỉ cần ngồi vào máy tính và để cho đôi mắt tự do hoạt động. Tất nhiên công nghệ này không phải lúc nào cũng đơn giản, thực ra kính 3D đã trải qua tới 4 thế hệ. 

Thế hệ đầu tiên thay đổi bản thân game để giúp chúng tương thích với công nghệ 3D. Các nhà viết game phải hỗ trợ từng loại kính LCD – không hề thuận tiện chút nào. Và chẳng có gì đảm bảo rằng loại kính bạn mua loại tương thích với game ưa thích của bạn. Giải pháp này không hấp dẫn được nhiều người, và vì thế giải pháp thứ hai đã được đưa ra.   

Đó là kiểm soát game, quản lý màn hình và thay đổi những gì được hiển thị. Game vẫn hoạt động như bình thường, chỉ trừ việc máy tính mất thời gian xử lý  hình ảnh để biến nó thành 3D. Kết quả là tốc độ, độ phân giải giảm đi và hình ảnh cũng chậm hơn. Tuy vậy nó vẫn hoạt động tốt với hàng trăm game và đây thực sự là một bước tiến. 

Thế hệ thứ ba cũng hoạt động y như vậy, điều chỉnh driver đồ họa nhưng giữ nguyên độ phân giải hình ảnh – không còn những khối vuông đáng ghét nữa! Nhưng không may là cách này không tương thích với nhiều game lắm, mặc dù nó là tiền thân của loại kính 3D ngày nay. 

Còn thế hệ thứ 4 đã có khả năng tương thích rất cao, toàn bộ công việc phức tạp được làm bằng card đồ họa, và kính LCD chuyển hình quá nhanh đến nỗi chúng ta chỉ nhìn thấy hình ảnh 3D rõ nét. 

Vậy trên thị trường hiện nay có những loại kính 3D nào? Bạn nên tìm loại nào? Hãy cùng tìm hiểu điều này… 

Cách chọn mua kính 3D

\"\"

Mặc dù công nghệ cơ bản vẫn vậy nhưng lại có rất nhiều dòng kính khác nhau trên thị trường. bạn sẽ tìm thấy những chiếc kính không dây gọn nhẹ và cả những loại kính cũ hơn (và rẻ hơn). Hình ảnh 3D có được tùy thuộc vào card đồ họa máy tính hơn là vào chất liệu kính, nhưng các nhà sản xuất khác nhau cũng cung cấp thêm các phần mềm phụ khác nhau. Bài học là: hãy đi tìm hiểu thật nhiều loại! Nếu được thử kính trước khi mua, đừng ngại – bởi bạn sẽ còn đeo nó liên tục hàng giờ chơi game. Có thể bạn sẽ muốn trả thêm chút tiền để có mẫu hiện đại hơn.

Và cần nhớ rằng tất cả các loại kính đều kèm theo cảnh báo về hiện tượng mỏi mắt, co giật và căng thẳng cho mắt. nếu bạn thấy khó mà sống được với một chiếc màn hình phẳng tiêu chuẩn thì hẳn bạn sẽ muốn thử kính trước khi mua. . Cần kiểm tra kỹ độ tương thích trước khi mua. 

Cũng cần xem lại bạn đang dùng loại card video nào (nhà sản xuất và mã sản phẩm) và nghiên cứu kỹ trước khi mua. Ví dụ như kính X-Force 3D Game chỉ dùng được với card video của nVidia. Nhiều loại kính dùng được cho nhiều loại card, nhưng cách duy nhất để biết là đọc kỹ hướng dẫn trên hộp.   

 

\"\"