home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ian & Stuart's Australian Mac: Not for Sale / Another.not.for.sale (Australia).iso / hold me in your arms / Virtual-Worlds / commercial / Tektronix < prev    next >
Text File  |  1992-01-25  |  8KB  |  183 lines

  1. 91-05/Tek3d.monitor
  2.  
  3. Here is a quick evaluation of the Tektronics SGS610 Stereoscopic
  4. System.  Note that I do not give any warranty to the accuracy of this
  5. info.
  6.  
  7. Basic Principle:
  8.  
  9. The idea is to flip rapidly between images created for the left and
  10. right eye.  These images should be created by taking a snapshot of the
  11. world and then translating ~6.5cm left (or right...arbitrary depending
  12. on which eye you are rendering for) recentering the view frame (NOT
  13. rotating the camera) and taking another snapshot.  These images are
  14. then flashed on the screen synchronously with the flipping of a
  15. shutter.  This shutter (in the Tektronics case) is a LCD screen which
  16. fits over the computer screen.  The shutter switches between acting as
  17. a right circularly polarized filter and a left circularly polarized
  18. filter at rates of up to 120 Hz (60 Hz per eye).  The user wears
  19. passive glass which are right and left circularly polarized over the
  20. right and left eye respectively.  Note that
  21. these glasses are passive and look like normal sunglasses.  Thus they
  22. are light and non-electical with no tethers.  Provided the images are
  23. in sync with the shutter and the appropriate image is displayed for
  24. each case, the user should get the proper effect: the left image
  25. only seen by the left eye and the right image only seen by the right
  26. eye.  More information on circular polarized filter can be found in
  27. most advanced physics textbooks dealing with light.
  28.  
  29. What's included (paraphrased from 1988 User Manual):
  30.  
  31. 19" (610), 16" (410), or 12" (310) liquid crystal Stereoscopic
  32. Modulator which is attached to the user-supplied monitor  
  33.  
  34. Stereoscopic Modulator Driver with AC power supply
  35.  
  36. Four pairs of viewing glasses
  37.  
  38. Modulator Interconnect Cable
  39.  
  40. Velcro Mounting strips  (used for attaching modulator to display)
  41.  
  42. User's Manual
  43.  
  44. What you do:
  45.  
  46. First you must have a graphics board which can switch images at least
  47. as fast as 60 Hz (30 each eye).  In my case this is a Sun TAAC
  48. accelerator in a Sun 4/360 (the images are ~500x500).  These boards
  49. synch using the synch pulse sent to the monitor.  The modulator driver
  50. also sits on this synch line so that it can keep the modulator in
  51. synch.  The velcro strips are used to hold the modulator on the
  52. computer screen.  You render the appropriate views as described above,
  53. start the stereo mode on the graphics board, plug in the modulator
  54. driver, put on your glasses, and suddenly you have 3D!  Note that
  55. depth reversal may occur due to the right image being given to the
  56. left eye, etc.  This can be fixed by flipping the depth reversal
  57. switch on the modulator driver.  Also, the image will appear to follow
  58. you.  This is due to the lack of motion parallax in the system.  While
  59. you are moving, the same images are being presented to your eyes.
  60. Thus, the objects seem to follow you.
  61.  
  62. More Info:
  63.  
  64. There are six different modes for giving synch pulses to the driver.
  65. Control inputs are TTL levels; composite synch levles are >= .2V neg.
  66. synch and (<5V p-p video and sync).
  67. These are vector direct (from one input (BNC connector) : on = right,
  68. off = left), vector latched (first true on input 1 latches right eye
  69. on, first true on input 2 latches left eye on), vector gated (at true
  70. edge of input 1, the data at input 2 will be used....if it is true
  71. then right eye else left eye), raster frame direct (raster mode...on
  72. true edge from input 1, the right eye is turned on, the right eye is
  73. turned of and the left eye on at the appropriate interval
  74. afterwards...delays for modulator switching and phosphor decays of
  75. 1.5ms or less are included), raster composite sync (hard to
  76. explain...right thing for a Sun monitor model HM-4119-S-AA-O
  77. however...again compensates for phosphor decay and switching), and
  78. raster field direct (again hard to describe but compensates for
  79. phosphor decay and switching).  We use raster composite sync.  There
  80. are also options for termination or feed through of sync input and 30
  81. or 60 Hz rates.  We use the 30 Hz rate without termination or
  82. feedthrough (last two did not effect performance).
  83.  
  84. Interesting Manufacturer's Specs (again from 1988 User's Manual):
  85.  
  86. Warmup time   60 sec MAX  (ours about 10-20 secs)
  87.  
  88. Right eye turn-on time   0.35 mS MAX (switching from left to right)
  89.  
  90. Left eye turn-on time     3.2 mS MAX  (switching from right to left)
  91.  
  92. Average light transmission    12%  (?????  seemed much better than
  93. that)
  94.  
  95. Ave extinction ration (on image/off image)
  96.  
  97. left            red          14/1        14/1
  98.             green        9/1        10/1
  99.             blue        5/1        8/1
  100.  
  101. right            red         20/1        20/1
  102.             green        15/1        15/1
  103.             blue        10/1        10/1
  104.  
  105. The display used needs to have fast phosphors (~1.5 msec for decay)
  106. for this system to work well.
  107.  
  108.  
  109. Equipment Used:
  110.  
  111. This is primarily a rehash, but:
  112.  
  113. Sun 4/360 with TAAC graphics accelerator board
  114. Sun monitor HM-4119-S-AA-O
  115. Tektronics SGS 610 19" Sterescopic 3D Display Kit, 120/60Hz (running
  116. in 60Hz mode)
  117.  
  118. Software Environment:  ThingWorld 3D Modeling System (A.
  119. Pentland and a host of others in the Vision & Modeling Group, MIT
  120. Media Lab).  Runs primarily under X.
  121.  
  122. Evaluation:
  123.  
  124. The binocular disparity provided by this system causes a rather
  125. striking depth effect (as exclaimed by several viewers).  Unfortunately, this effect was limited to when only red objects were presented (white and green objects were also tried, a black background was used in all cases).  Otherwise, ghosting was prevalent. Ghosting is when the image from one view persists on the screen while the other eye is being addressed.  The advantage of red objects is
  126. probably due to the good extinction ratio of red as opposed to green
  127. and blue as shown in the manufacturer's specs.  There are several ways
  128. to address this issue.  The first is to get a display with faster
  129. phosphor decay.  It is possible that the display used has a decay rate
  130. of > 1.5msec.  Another solution may be to increase the frame rate.  If
  131. the manufacturer's specs are correct, this should reduce the effect
  132. somewhat.  Unfortunately, our graphics board is not set up for the
  133. higher speed.  Another solution may be to adjust the timing of the
  134. presentation of the views.  However, this may be difficult depending
  135. if internal adjustments can be made to the modulator driver or the
  136. accelerator board.  Another drawback was the flicker observed in our 
  137. system.  Again, the higher frame rate could be used to reduce this
  138. effect.  There are several major advantages that have been noticed with
  139. this system.  They are:
  140.  
  141. 1) Portability of the stereoscopic system to other displays and
  142. systems (as long as the graphics and sync requirements are met).
  143.  
  144. 2) Passive glasses.  This is a major advantage. 
  145.  
  146.     a)  There are no tethers to the system.  The glasses feel and
  147.     look (unless viewed through another pair) like normal sunglasses.  
  148.  
  149.     b)  Multiple users can view a screen at once (although
  150.     they will get different effects from not all being at the
  151.     optimal viewing distance).
  152.  
  153.     c)  The user can tilt his head in any direction and still
  154.     receive left and right views due to the    circular polarization
  155.     method.  
  156.  
  157. 3) Lack of mechanical parts (except for the LCD crystals)
  158.  
  159. I can think of one other inherit disadvantage besides the ones already
  160. given.  This is the interference the modulator can generate.  When
  161. using the system with 2 Polhemi, strong interference occured.
  162. However, this was rectified by simply moving the Polhemi sources
  163. farther from the modulator.  
  164.  
  165. In the next few weeks I will be experimenting more with this system.
  166. One of my goals is to reduce ghosting.  If anyone is
  167. interested in the results or clarification of the above, I can be
  168. reached at testarne@media-lab.media.mit.edu much quicker than the
  169. athena account.  Also, my S.B. thesis (for which this equipment was used)
  170. gives a brief overview of the various stereoscopic and 3D imaging methods
  171. available from the Wheatstone stereoscope through holography if anyone is interested.   
  172.  
  173. Standard Disclaimers:
  174.  
  175. Note that I do not work for Tektronics and do not give any warranty
  176. for my information.  Also, while I am affiliated with the Vision &
  177. Modeling Group, MIT Media Lab, my opinions and ideas do not
  178. necessarily reflect those of the group or lab.
  179.  
  180.  
  181.                     Thad Starner
  182.  
  183.