التصوير المجسم التلقائي

حاجز اختلاف المنظر هو جهاز يُوضع أمام مصدر الصورة، مثل شاشة الكريستال السائل، لتمكينه من عرض صورة مجسمة أو متعددة الأبعاد دون الحاجة إلى نظارات ثلاثية الأبعاد. وقد ابتكر مبدأ حاجز اختلاف المنظر بشكل مستقل كل من أوغست بيرتييه، الذي نشر بحثه أولاً لكنه لم يُحقق أي نتائج عملية، ^{[ 8 ]} وفريدريك إي. آيفز ، الذي صنع وعرض أول صورة مجسمة تلقائية وظيفية معروفة عام 1901. ^{[ 9 ]} وبعد ذلك بعامين تقريبًا، بدأ آيفز ببيع صور العينات كمنتجات جديدة، وهو أول استخدام تجاري معروف لها.

في أوائل العقد الأول من الألفية الثانية، طورت شركة شارب تطبيقًا إلكترونيًا مسطحًا لهذه التقنية القديمة، وطرحته تجاريًا، حيث باعت لفترة وجيزة جهازَي كمبيوتر محمول بشاشات LCD ثلاثية الأبعاد، وهما الوحيدان من نوعهما في العالم. ^{[ 10 ]} لم تعد هذه الشاشات متوفرة من شارب، لكن شركات أخرى لا تزال تُصنّعها وتُطوّرها. وبالمثل، أطلقت هيتاشي أول هاتف محمول ثلاثي الأبعاد للسوق اليابانية، وتتولى شركة KDDI توزيعه. ^{[ 11 ] [ 12 ]} في عام 2009، أصدرت فوجي فيلم كاميرا FinePix Real 3D W1 الرقمية، التي تتميز بشاشة LCD مجسمة مدمجة بقياس 71 ملم (2.8 بوصة) قطريًا. تستخدم عائلة أجهزة ألعاب الفيديو نينتندو 3DS حاجزًا للتباين البصري لعرض الصور ثلاثية الأبعاد. وفي الإصدار الأحدث، نيو نينتندو 3DS ، تم دمج هذه التقنية مع نظام تتبع العين لتوفير زوايا رؤية أوسع.  

طُرح مبدأ التصوير التكاملي، الذي يستخدم مصفوفة ثنائية الأبعاد (X-Y) من عدسات صغيرة متعددة لالتقاط مشهد ثلاثي الأبعاد، على يد غابرييل ليبمان عام 1908. ^{[ 13 ] [ 14 ]} يتميز التصوير التكاملي بقدرته على إنشاء شاشات عرض مجسمة تلقائية تشبه النوافذ، تُعيد إنتاج الأجسام والمشاهد بحجمها الطبيعي، مع مراعاة كاملة لاختلاف المنظر وتغيير المنظور، وحتى إدراك العمق الناتج عن التكيف البصري . إلا أن تحقيق هذه الإمكانات بالكامل يتطلب عددًا كبيرًا جدًا من الأنظمة البصرية الصغيرة عالية الجودة، ونطاق ترددي عالٍ جدًا. ولم تُنتج حتى الآن سوى تطبيقات تصويرية وفيديو بدائية نسبيًا.

حصل والتر هيس على براءة اختراع لمصفوفات أحادية البعد من العدسات الأسطوانية عام 1912. ^{[ 15 ]} من خلال استبدال أزواج الخطوط والفراغات في حاجز اختلاف المنظر البسيط بعدسات أسطوانية صغيرة، تجنب هيس فقدان الضوء الذي كان يُضعف الصور المرئية بالضوء النافذ ويجعل المطبوعات على الورق داكنة بشكل غير مقبول. ^{[ 16 ]} ومن الفوائد الإضافية أن موضع المُشاهد أقل تقييدًا، حيث أن استبدال العدسات يُعادل هندسيًا تضييق المسافات في حاجز الخطوط والفراغات.

حلت شركة فيليبس مشكلةً جوهريةً في شاشات العرض الإلكترونية في منتصف التسعينيات من خلال إمالة العدسات الأسطوانية بالنسبة لشبكة البكسل الأساسية. ^{[ 17 ]} واستنادًا إلى هذه الفكرة، أنتجت فيليبس سلسلة WOWvx حتى عام 2009، بدقة تصل إلى 2160 بكسل (3840×2160 بكسل) مع 46 زاوية رؤية. ^{[ 18 ]} كما أنتجت شركة ليني ليبتون ، StereoGraphics، شاشات عرض تعتمد على الفكرة نفسها، مستندةً إلى براءة اختراع سابقة للعدسات المائلة. وشاركت أيضًا شركتا Magnetic3d وZero Creative في هذا المجال. ^{[ 19 ]}

مع التطورات السريعة في تصنيع البصريات، وقدرات المعالجة الرقمية، والنماذج الحسابية للإدراك البشري، يبرز جيل جديد من تقنيات العرض: شاشات المجال الضوئي المضغوط . تستكشف هذه البنى التصميم المشترك للعناصر البصرية والحوسبة المضغوطة، مع مراعاة الخصائص المميزة للجهاز البصري البشري. تشمل تصاميم شاشات العرض المضغوطة أجهزة ثنائية ^{[ 20 ]} ومتعددة الطبقات ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} ، والتي تعمل بخوارزميات مثل التصوير المقطعي المحوسب وتحليل المصفوفات غير السالبة وتحليل الموترات غير السالبة .

عرضت شركات دولبي، وستيريولابز، وفيفا ثري دي أدوات لتحويل الأفلام ثلاثية الأبعاد الموجودة إلى أفلام مجسمة تلقائياً بشكل فوري. ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}

أصدرت شركة Dimension Technologies مجموعة من شاشات LCD ثنائية/ثلاثية الأبعاد قابلة للتبديل متاحة تجاريًا في عام 2002، باستخدام مزيج من حواجز اختلاف المنظر والعدسات المحدبة. ^{[ 27 ] [ 28 ]} طورت شركة SeeReal Technologies شاشة عرض ثلاثية الأبعاد تعتمد على تتبع حركة العين. ^{[ 29 ]} عرضت شركة CubicVue شاشة عرض مجسمة تلقائية بنمط مرشح ألوان في مسابقة i-Stage التابعة لجمعية الإلكترونيات الاستهلاكية في عام 2009. ^{[ 30 ] [ 31 ]}

هناك مجموعة متنوعة من أنظمة التصوير المجسم التلقائي الأخرى أيضًا، مثل العرض الحجمي ، حيث يشغل مجال الضوء المعاد بناؤه حجمًا حقيقيًا من الفضاء، والتصوير المتكامل ، الذي يستخدم مصفوفة عدسات تشبه عين الذبابة.

تم تقديم مصطلح " الشاشة متعددة المناظر التلقائية " كمرادف مختصر للمصطلح المطول "شاشة العرض ثلاثية الأبعاد المجسمة التلقائية متعددة المناظر" ^{[ 32 ]} ، وكذلك للمصطلح الأقدم والأكثر تحديدًا "بانوراما اختلاف المنظر". كان المصطلح الأخير يشير في الأصل إلى أخذ عينات مستمر على طول خط أفقي من نقاط الرؤية، على سبيل المثال، التقاط الصور باستخدام عدسة كبيرة جدًا أو كاميرا متحركة وشاشة حاجز متحركة، ولكنه أصبح فيما بعد يشمل التركيب من عدد كبير نسبيًا من المناظر المنفصلة.

يُنسب إلى استوديوهات ساني أوشن، التي تقع في سنغافورة، تطوير شاشة عرض متعددة تلقائية يمكنها عرض صور ثلاثية الأبعاد مجسمة تلقائية من 64 نقطة مرجعية مختلفة. ^{[ 33 ]}

طوّر باحثون من مختبر الإعلام في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا نهجًا جديدًا جذريًا للتصوير المجسم التلقائي يُسمى HR3D . يستهلك هذا النهج نصف الطاقة، مما يضاعف عمر البطارية عند استخدامه مع أجهزة مثل نينتندو 3DS ، دون التأثير على سطوع الشاشة أو دقتها؛ وتشمل المزايا الأخرى زاوية رؤية أوسع والحفاظ على التأثير ثلاثي الأبعاد عند تدوير الشاشة. ^{[ 34 ]}