تبیان، دستیار زندگی

تا همین چند سال پیش دیدن با یک عینک سه بعدی به معنای کور شدن بوسیله دو شیشه آبی و قرمز کاملا تیره بود. اگرچه این تکنولوژی در زمان خود معرکه بود ولی اکنون ممکن است کمی ساده و ابتدایی بنظر برسد. اما تکنولوژی 3D پیشرفت کرده، دانشمندان اکنون از همیشه بیشتر می دانند این عینک چگونه کار می کند، و رایانه های ما از همیشه قدرتمندترند. خیلی از ما هیچ اطلاعاتی از قطعات موجود در کامپیوتر نداریم و اینکه چگونه به گرافیک، طبیعت خاصی می بخشد و با خیال راحت نشسته و فقط تماشا می کنیم. تمام کاربران رایانه با بازی های سه بعدی آشنا هستند. به دهه90 بازمی گردیم; وقتیکه بازی سه بعدیWolfenstein Castle همه را شوکه کرد. قلعه ای مارپیچ مانند، که با کاشی های بلوکی ساخته شده بود و در اطراف صفحه نمایش چیده شده بودند. همه می دانستند این بلوک ها از تصاویر دوبعدی در رایانه بوجود آمده ولی حقیقت اینجا بود که نمی توانستند باور کنند که چطور بازیکن توسط این بلوک ها احاطه شده است. می توانستیم به عقب و جلو برویم یا به چپ و راست بپیچیم و یک چرخ 360 درجه بزنیم و تمام قسمت ها را بطور سه بعدی نگاه کنیم. این بازی برای آن زمان یک حرکت انقلابی به حساب می آمد و بزرگ ترین تحول در صنعت بازی سازی محسوی می شد. امروزه بازیکنان، بازی های هرچه پیچیده تر را می پسندند; گرافیک فوق العاده، سختی بازی، محیط های سه بعدی کاملا طبیعی با نورپردازی واقعی و شبیه سازی های فیزیکی واقعی و... اما تنها مشکل اینجاست; صفحه نمایش، اگرچه بازی ها و محیط آن ها سه بعدی کامل هستند ولی بر روی یک صفحه نمایش دیده می شوند که کاملا تخت است. این دقیقا زمانی  است که عینک های سه بعدی کامپیوتر وارد میدان می شوند و بازی را از چیزی که هست پیچیده تر می کنند. این عینک ها برای این طراحی شده اند که اجسامی که در حال نمایش داده شدن است مانند یک منظره کاملا سه بعدی به مغز شما القا» شوند. برای پی بردن به اینکه چرا ما اینچنین تصویر سه بعدی را برروی یک عینک می بینیم باید این مساله را درک کنیم که مغز ما چه اعمالی را برروی اطلاعات دریافتی از چشم ها انجام می دهد تا اطراف را اینگونه که می بینیم، ببینیم. کلید برجسته  بینی، عمق است و مغز ما از نگهداری آن خوشحال. مشروط بر اینکه از این اطمینان حاصل شود که در وهله اول اطلاعاتی که چشم ما دریافت می کند درست است. این دقیقا کاری  است که این عینک های آبی و قرمز انجام می دهند.
عکس العمل مغز
انسان ها، مانند تمام موجودات دیگر به دو چشم تجهیز شده اند; این دو چشم در کنار هم و در یک زاویه قرار دارند. این جایگذاری بدین معناست که هر چشم منطقه دید چشم دیگر را دارد و هر دو در یک لحظه یک منطقه را می بینند. البته این منطقه دید اختلاف زاویه بسیار اندکی دارد، بطوری که وقتی با یک چشم به یک جسم نگاه کنید و بار دیگر چشم دیگر را ببندید و با دیگری همان جسم را ببینید تفاوت زاویه  آن را احساس می کنید. هرچشم اجسامی را که می بیند، بطور مجزا به مغز می رساند و مغز آن ها را به یک تصویر مجزا تبدیل می کند و بهمین ترتیب تفاوت های جزئی را به شکل چیزی بنام عمق ترجمه می کند و پس می دهد. این تابع یک تصویر با سه بعد می سازد; جسمی شامل طول، عرض و ارتفاع. این دانش اضافه شده بر عمق است که تصویر سه بعدی، یا برجسته بینی را بسیار مهم جلوه می دهد. با دید برجسته(برجسته بینی) ما معمولا با دقتی بسیار زیاد ارتباط بدنمان را با دنیای اطراف درک می کنم. مخصوصا در این حالت اجسامی که به ما نزدیک می شوند و یا از ما دور می شوند را بهتر تشخیص می دهیم. دور بودن چشمان ما از هم به این معناست که ما می توانیم اطراف یک جسم را بدون نیاز به گرداندن سرمان ببینیم. خیلی راحت می توان فهمید که برجسته بینی از عوامل بقاست; یکی از نیازهای واجب ما برای دیدن همین دید برجسته است. و کاملا طبیعی ست که این دید برای بعضی از اعمال ساده مانند پرتاب کردن، گرفتن یا زدن توپ، راندن یا پارک کردن اتومبیل یا حتی نخ کردن سوزن واجب است. اما نباید بگوییم اینگونه کارها بدون دید سه بعدی غیرممکن است ولی فقدان این خاصیت تمام این کارهای ساده و ابتدایی را برای ما به مشکلی اساسی تبدیل می کند.
نقطه دید متفاوت
هر رنگ قسمتی از تصویر را تصفیه می کند و باعث تغییری کوچک در دید هر چشم می شود; مغز دو تصویر متفاوت در کنار هم قرار می دهد و بدین ترتیب تصاویر مرکب آبی و قرمز به تصاویر تخیلی، کمیک یا حتی فیلم های تلویزیونی تبدیل می شود. استریوگرام ها(زوج عکس هایی که برای برجسته بینی بکار می روند) که به عکس هایی با چشم الکترونیکی هم موسوم هستند از الگوهای تقریبا اتفاقی نقطه ای استفاده می کنند، ولی به ببیننده تکیه می کنند تا نقطه دید خود را به طرف راه درست بگرداند یا به تصویر تا وقتی که قسمت اصلی را ببیند نگاه کند و به مغز اجازه دهد تا اطلاعات مخفی عمق را رمز گشایی کند. البته هر دو متد اشکالات خاص خود را دارند. عینک های آبی و قرمز دیدن رنگ را در تصاویر سه بعدی سخت می کنند و دیدن استریوگرام ها برای خود هنریست. اما هیچ کدام از این متدها کاملا برای بازی مناسب نیستند. به هرحال قانون اصلی همان است: ساختن و پرداختن; یعنی بوجود آوردن و کنترل کردن هردو نقطه دید متفاوت; ولی ساختن این دو تصویر مجزا برای هر چشم به چه میزان آسان است؟ جواب دقیقا این خلاصه می شود که چگونه بازی ساخته می شود; در مدتی نه چندان قبل گرافیک هایی را که ما می دیدیم کاملا با دقت بر روی رایانه نقاشی می شدند. هر فریم از یک انیمیشن، دید یک کاراکتر از هر جهتی، هرنمایی از محیط و... همه و همه یکی یکی به کامپیوتر داده می شوند. بعنوان مثال اگر شما می خواستید یک دایناسور در زوایای مختلف داشته باشید باید هر کدام از زوایا را بطور جدا گانه نقاشی می کردید اما حالا با خیال راحت جلوی رایانه خود می نشینید و با یک نرم افزار گرافیکی 3D دایناسور خود را با سه بعد می سازید. وقتی که انجام شد، دیگر نگران زاویه های مختلف نیستید. کامپیوتر یک مدل 3D از دایناسور در حافظه دارد و پردازش فقط بر روی قسمت قابل دیدن انجام می شود و نمای سه بعدی درستی از دایناسور به دست می دهد که هر موقع که اراده کنیم زاویه های دیگر آن را مشاهد می کنیم. در واقعا تمام اجسامی که شما روی صفحه در یک بازی مدرن سه بعدی می بینید از همان راه ساخته شده اند. یک بازی درست مانند یک مدل سه بعدی بسیار بزرگ است که فقط کامپیوتر بر روی قسمتی که لازم به نمایش دادن روی صفحه نمایش شماست عملیات انجام می دهد. از آنجایی که کامپیوتر به ساخت یک نقطه دید راضی است مشکلی در تغییر دادن جزیی نقطه دید و ساخت یک نقطه دید دیگر پیدا نمیشود. از این به بعد تمام چیزی که شما نیاز دارید راهیست که تصویر درست را به چشم مربوطه منتقل کنید. همه این وظایف بر عهده یک نمایشگر کریستال مایع، LCD(Display Crystal Liquib) میباشد. این درست مثل کریستالی است که در بعضی از ساعتها وجود دارد و در بعضی مواقع روشن و بعضی مواقع تاریک میشوند; لنزهای Glasses PC 3D هم میتوانند از شفاف به مات تبدیل شوند. به بیان دیگر، عینکها میتوانند تصویری را که هرچشم روی تصویر میبیند کنترل کنند و با زمان بندی دقیق شما تصویر سه بعدی خارق العاده ای را روبروی خود میبینید. هنگامیکه دید چپ آماده میشود چشم راست با عینک LCD مسدود شده و چیزی مشاهده نمیکند، بهمین صورت وقتی که دید راست آماده میشود چشم چپ چیزی مشاهده نمیکند. البته این اتفاقات خیلی باسرعت عملی میشود; همچنین که مغز نا خود آگاه دو تصویر با بهم ترکیب کرده و به یک دید برجسته تبدیل میکند. این همان اتفاقیست که وقتی ما یک فیلم را با یک پروژکتور قدیمی تماشا میکنیم و هنگام ترکیب شدن تصاویر لرزش ایجاد میشود.