वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले: Difference between revisions

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{{Short description|3D graphic display device}}
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'''वॉल्यूमेट्रिक [[ प्रदर्शन उपकरण |डिस्प्ले डिवाइस]]''' एक डिस्प्ले डिवाइस है जो त्रि-आयामी अंतरिक्ष में किसी वस्तु का दृश्य प्रतिनिधित्व बनाता है, पारंपरिक स्क्रीन की समतल छवि के विपरीत जो कई अलग-अलग दृश्य प्रभावों के माध्यम से गहराई का अनुकरण करती है। इस क्षेत्र के अग्रदूतों द्वारा दी गई परिभाषा यह है कि वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले (x, y, z) अंतरिक्ष में अच्छी तरह से परिभाषित क्षेत्रों से उत्सर्जन, बिखरने या रोशनी के रिले के माध्यम से 3डी इमेजरी बनाते हैं।
'''वॉल्यूमेट्रिक [[ प्रदर्शन उपकरण |डिस्प्ले डिवाइस]]''' एक डिस्प्ले डिवाइस है जो त्रि-आयामी अंतरिक्ष में किसी वस्तु का दृश्य प्रतिनिधित्व बनाता है, पारंपरिक स्क्रीन की समतल छवि के विपरीत जो विभिन्न भिन्न-भिन्न दृश्य प्रभावों के माध्यम से गहराई का अनुकरण करती है। इस क्षेत्र के अग्रदूतों द्वारा दी गई परिभाषा यह है कि वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले (x, y, z) अंतरिक्ष में अच्छी तरह से परिभाषित क्षेत्रों से उत्सर्जन, बिखरने या प्रकाश के रिले के माध्यम से 3डी इमेजरी बनाते हैं।


एक सच्चा वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले पर्यवेक्षक को त्रि-आयामी अंतरिक्ष में किसी भौतिक वस्तु का दृश्य अनुभव उत्पन्न करता है, तथापि ऐसी कोई वस्तु उपस्थित न हो। कथित वस्तु वास्तविक भौतिक वस्तु के समान विशेषताओं को प्रदर्शित करती है, जिससे पर्यवेक्षक इसे किसी भी दिशा से देख सकता है, कैमरे को विशिष्ट विवरण पर केंद्रित कर सकता है, और परिप्रेक्ष्य देख सकता है - जिसका अर्थ है कि दर्शक के निकटम छवि के भाग बड़े दिखाई देते हैं जो और भी दूर हैं.
एक सच्चा वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले पर्यवेक्षक को त्रि-आयामी अंतरिक्ष में किसी भौतिक वस्तु का दृश्य अनुभव उत्पन्न करता है, तथापि ऐसी कोई वस्तु उपस्थित न हो। कथित वस्तु वास्तविक भौतिक वस्तु के समान विशेषताओं को प्रदर्शित करती है, जिससे पर्यवेक्षक इसे किसी भी दिशा से देख सकता है, कैमरे को विशिष्ट विवरण पर केंद्रित कर सकता है, और परिप्रेक्ष्य देख सकता है - जिसका अर्थ है कि दर्शक के निकटम छवि के भाग बड़े दिखाई देते हैं जो और भी दूर हैं.
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वॉल्यूमेट्रिक [[3डी डिस्प्ले]] विधिी रूप से ऑटो[[ स्टिरियोस्कोप | स्टिरियोस्कोप]] नहीं हैं, तथापि वे बिना सहायता वाली आंखों से दिखाई देने वाली त्रि-आयामी इमेजरी बनाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि डिस्प्ले त्रिविम छवियां उत्पन्न नहीं करते हैं; वे स्वाभाविक रूप से आंखों को फोकल-डेप्थ होलोग्राफिक वेवफ्रंट प्रदान करते हैं। इसके कारण, उनके पास आवास (आंख), [[गति लंबन|मोशन परालेक्स]] और सत्यापन जैसी भौतिक वस्तुओं की स्पष्ट विशेषताएं हैं।
वॉल्यूमेट्रिक [[3डी डिस्प्ले]] विधिी रूप से ऑटो[[ स्टिरियोस्कोप | स्टिरियोस्कोप]] नहीं हैं, तथापि वे बिना सहायता वाली आंखों से दिखाई देने वाली त्रि-आयामी इमेजरी बनाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि डिस्प्ले त्रिविम छवियां उत्पन्न नहीं करते हैं; वे स्वाभाविक रूप से आंखों को फोकल-डेप्थ होलोग्राफिक वेवफ्रंट प्रदान करते हैं। इसके कारण, उनके पास आवास (आंख), [[गति लंबन|मोशन परालेक्स]] और सत्यापन जैसी भौतिक वस्तुओं की स्पष्ट विशेषताएं हैं।


वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले कई प्रकार के 3डी डिस्प्ले में से एक है। अन्य प्रकार हैं स्टीरियोस्कोप, दृश्य-अनुक्रमिक डिस्प्ले,<ref>{{Cite web |last1=Cossairt |first1=Oliver |last2=Moller |first2=Christian |last3=Benton |first3=Steve |last4=Travis |first4=Adrian |date=January 2004 |title=कैम्ब्रिज-एमआईटी दृश्य अनुक्रमिक प्रदर्शन|url=http://www.eecs.northwestern.edu/~ollie/view_sequential.html |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20220802045127/http://www.eecs.northwestern.edu/~ollie/view_sequential.html |archive-date=2 August 2022 |website=Northwestern University}}</ref> इलेक्ट्रो-होलोग्राफ़िक डिस्प्ले,<ref>{{Cite web |last=Lucente |first=Mark |date=November 1994 |title=Electronic Holography: The Newest |url=http://alumni.media.mit.edu/~lucente/pubs/3d94.html |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20060919211139/http://alumni.media.mit.edu/~lucente/pubs/3d94.html |archive-date=19 September 2006 |access-date=1 August 2022 |website=Massachusetts Institute of Technology}}</ref> दो दृश्य डिस्प्ले,<ref>{{Cite web |last1=Habib |first1=Maged |last2=Lowell |first2=James |last3=Holliman |first3=Nick |last4=Hunter |first4=Andrew |date=July 2008 |title=दो दृश्य ऑटोस्टीरियोस्कोपिक डिस्प्ले का एक उदाहरण|url=https://www.researchgate.net/figure/An-example-of-a-two-view-autostereoscopic-display-Two-view-displays-generate-the-two_fig1_51425470 |url-status=live |access-date=2 August 2022 |website=ResearchGate}}</ref><ref>{{Cite web |last=Pickering |first=Mark R. |date=2014 |title=दो-दृश्य प्रणाली|url=https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/autostereoscopic-display |url-status=live |access-date=2 August 2022 |website=ScienceDirect |series=Academic Press Library in Signal Processing, Volume 5 |pages=119–153}}</ref> और [[पनोरमागरम|पैनोरमाग्राम]] है।
वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले विभिन्न प्रकार के 3डी डिस्प्ले में से एक है। अन्य प्रकार हैं स्टीरियोस्कोप, दृश्य-अनुक्रमिक डिस्प्ले,<ref>{{Cite web |last1=Cossairt |first1=Oliver |last2=Moller |first2=Christian |last3=Benton |first3=Steve |last4=Travis |first4=Adrian |date=January 2004 |title=कैम्ब्रिज-एमआईटी दृश्य अनुक्रमिक प्रदर्शन|url=http://www.eecs.northwestern.edu/~ollie/view_sequential.html |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20220802045127/http://www.eecs.northwestern.edu/~ollie/view_sequential.html |archive-date=2 August 2022 |website=Northwestern University}}</ref> इलेक्ट्रो-होलोग्राफ़िक डिस्प्ले,<ref>{{Cite web |last=Lucente |first=Mark |date=November 1994 |title=Electronic Holography: The Newest |url=http://alumni.media.mit.edu/~lucente/pubs/3d94.html |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20060919211139/http://alumni.media.mit.edu/~lucente/pubs/3d94.html |archive-date=19 September 2006 |access-date=1 August 2022 |website=Massachusetts Institute of Technology}}</ref> दो दृश्य डिस्प्ले,<ref>{{Cite web |last1=Habib |first1=Maged |last2=Lowell |first2=James |last3=Holliman |first3=Nick |last4=Hunter |first4=Andrew |date=July 2008 |title=दो दृश्य ऑटोस्टीरियोस्कोपिक डिस्प्ले का एक उदाहरण|url=https://www.researchgate.net/figure/An-example-of-a-two-view-autostereoscopic-display-Two-view-displays-generate-the-two_fig1_51425470 |url-status=live |access-date=2 August 2022 |website=ResearchGate}}</ref><ref>{{Cite web |last=Pickering |first=Mark R. |date=2014 |title=दो-दृश्य प्रणाली|url=https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/autostereoscopic-display |url-status=live |access-date=2 August 2022 |website=ScienceDirect |series=Academic Press Library in Signal Processing, Volume 5 |pages=119–153}}</ref> और [[पनोरमागरम|पैनोरमाग्राम]] है।


चूँकि पहली बार 1912 में प्रतिपादित किया गया था, और यह विज्ञान कथाओं का प्रमुख भाग है, वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले अभी भी रोजमर्रा की जिंदगी में व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। मेडिकल इमेजिंग, खनन, शिक्षा, विज्ञापन, सिमुलेशन, वीडियो गेम, संचार और भूभौतिकीय दृश्य सहित उपयोग की स्थितियों के साथ वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के लिए कई संभावित बाजार हैं। [[आभासी वास्तविकता]] जैसे अन्य 3डी विज़ुअलाइज़ेशन टूल की तुलना में, वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले स्वाभाविक रूप से क्रिया की अलग विधि प्रदान करता है, जिससे लोगों के समूह को डिस्प्ले के आसपास इकट्ठा होने और 3डी चश्मा या अन्य हेड गियर लगाए बिना प्राकृतिक विधियों से क्रिया करने का अवसर मिलता है।
चूँकि पहली बार 1912 में प्रतिपादित किया गया था, और यह विज्ञान कथाओं का प्रमुख भाग है, वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले अभी भी रोजमर्रा की जिंदगी में व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। मेडिकल इमेजिंग, खनन, शिक्षा, विज्ञापन, सिमुलेशन, वीडियो गेम, संचार और भूभौतिकीय दृश्य सहित उपयोग की स्थितियों के साथ वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के लिए विभिन्न संभावित बाजार हैं। [[आभासी वास्तविकता]] जैसे अन्य 3डी विज़ुअलाइज़ेशन टूल की तुलना में, वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले स्वाभाविक रूप से क्रिया की भिन्न विधि प्रदान करता है, जिससे लोगों के समूह को डिस्प्ले के आसपास इकट्ठा होने और 3डी चश्मा या अन्य हेड गियर लगाए बिना प्राकृतिक विधियों से क्रिया करने का अवसर मिलता है।
 
'''पास इकट्ठा होने और 3डी चश्मा या अन्य हेड गियर लगाए बिना प्राकृतिक विधियों से क्रिया करने का अवसर मिलता है'''


== प्रकार ==
== प्रकार ==


वॉल्यूमेट्रिक इमेजिंग उपकरणों के उत्पादन के लिए कई अलग-अलग प्रयास किए गए हैं।<ref>[http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO2&Sect2=HITOFF&p=1&u=%2Fnetahtml%2Fsearch-bool.html&r=0&f=S&l=50&TERM1=volumetric+display&FIELD1=&co1=AND&TERM2=&FIELD2=&d=ptxt US Patent Office]</ref> वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले की विविधता की कोई आधिकारिक तौर पर स्वीकृत [[वर्गीकरण (सामान्य)]] नहीं है, एक उद्देश्य जो उनकी विशेषताओं के कई क्रम[[परिवर्तन]] से जटिल है। उदाहरण के लिए, वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के अंदर रोशनी या तो सीधे स्रोत से या दर्पण या कांच जैसी मध्यवर्ती सतह के माध्यम से आंख तक पहुंच सकती है; इसी तरह, यह सतह, जिसका मूर्त होना आवश्यक नहीं है, दोलन या घूर्णन जैसी गति से निकल सकती है। वर्गीकरण इस प्रकार है:
वॉल्यूमेट्रिक इमेजिंग उपकरणों के उत्पादन के लिए विभिन्न भिन्न-भिन्न प्रयास किए गए हैं।<ref>[http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO2&Sect2=HITOFF&p=1&u=%2Fnetahtml%2Fsearch-bool.html&r=0&f=S&l=50&TERM1=volumetric+display&FIELD1=&co1=AND&TERM2=&FIELD2=&d=ptxt US Patent Office]</ref> वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले की विविधता की कोई आधिकारिक तौर पर स्वीकृत [[वर्गीकरण (सामान्य)]] नहीं है, एक उद्देश्य जो उनकी विशेषताओं के विभिन्न क्रम[[परिवर्तन]] से जटिल है। उदाहरण के लिए, वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के अंदर प्रकाश या तो सीधे स्रोत से या दर्पण या कांच जैसी मध्यवर्ती सतह के माध्यम से आंख तक पहुंच सकती है; इसी तरह, यह सतह, जिसका मूर्त होना आवश्यक नहीं है, दोलन या घूर्णन जैसी गति से निकल सकती है। वर्गीकरण इस प्रकार है:


=== स्वेप्ट-वॉल्यूम डिस्प्ले ===
=== स्वेप्ट-वॉल्यूम डिस्प्ले ===
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यह संभवतः वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले का सबसे प्रत्यक्ष रूप है। सबसे सरल स्थितियों में, सक्रिय तत्वों से अंतरिक्ष की पता योग्य मात्रा बनाई जाती है जो ऑफ स्टेट में पारदर्शी होती है किंतु ऑन स्टेट में या तो अपारदर्शी या चमकदार होती है। जब तत्व (जिन्हें [[वॉक्सेल]] कहा जाता है) सक्रिय होते हैं, तो वे डिस्प्ले के स्थान के अंदर ठोस पैटर्न दिखाते हैं।
यह संभवतः वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले का सबसे प्रत्यक्ष रूप है। सबसे सरल स्थितियों में, सक्रिय तत्वों से अंतरिक्ष की पता योग्य मात्रा बनाई जाती है जो ऑफ स्टेट में पारदर्शी होती है किंतु ऑन स्टेट में या तो अपारदर्शी या चमकदार होती है। जब तत्व (जिन्हें [[वॉक्सेल]] कहा जाता है) सक्रिय होते हैं, तो वे डिस्प्ले के स्थान के अंदर ठोस पैटर्न दिखाते हैं।


कई स्थिर-मात्रा वाले वॉल्यूमेट्रिक 3डी डिस्प्ले ठोस, तरल या गैस में दृश्य विकिरण को प्रोत्साहित करने के लिए लेजर प्रकाश का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ शोधकर्ताओं ने दुर्लभ-पृथ्वी-[[डोपिंग (अर्धचालक)]] सामग्री के अंदर दो-चरण [[फोटॉन अपरूपांतरण]] पर भरोसा किया है, जब उपयुक्त आवृत्तियों के अवरक्त लेजर बीम को प्रतिच्छेद करके प्रकाशित किया जाता है।<ref>{{cite web |title = वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले|author = Joseph A. Matteo |url = http://www.stanford.edu/~matteoja/volume.html |work = Lecture notes for the Applied Vision and Imaging Systems class at [[Stanford University]] |date = 16 March 2001 |archive-url = https://web.archive.org/web/20050909205829/http://www.stanford.edu/~matteoja/volume.html |archive-date = 2005-09-09 }}</ref><ref name="Downing1996"/>
विभिन्न स्थिर-मात्रा वाले वॉल्यूमेट्रिक 3डी डिस्प्ले ठोस, तरल या गैस में दृश्य विकिरण को प्रोत्साहित करने के लिए लेजर प्रकाश का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ शोधकर्ताओं ने दुर्लभ-पृथ्वी-[[डोपिंग (अर्धचालक)]] सामग्री के अंदर दो-चरण [[फोटॉन अपरूपांतरण]] पर भरोसा किया है, जब उपयुक्त आवृत्तियों के अवरक्त लेजर बीम को प्रतिच्छेद करके प्रकाशित किया जाता है।<ref>{{cite web |title = वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले|author = Joseph A. Matteo |url = http://www.stanford.edu/~matteoja/volume.html |work = Lecture notes for the Applied Vision and Imaging Systems class at [[Stanford University]] |date = 16 March 2001 |archive-url = https://web.archive.org/web/20050909205829/http://www.stanford.edu/~matteoja/volume.html |archive-date = 2005-09-09 }}</ref><ref name="Downing1996"/>


आधुनिक प्रगति ने स्थैतिक-वॉल्यूम श्रेणी के गैर-मूर्त (मुक्त-स्थान) कार्यान्वयन पर ध्यान केंद्रित किया है, जो अंततः प्रदर्शन के साथ सीधे संपर्क की अनुमति दे सकता है। उदाहरण के लिए, कई प्रोजेक्टरों का उपयोग करके [[ कोहरे का प्रदर्शन |फॉग डिस्प्ले]] अंतरिक्ष की मात्रा में 3 डी छवि प्रस्तुत कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप स्थिर-वॉल्यूम वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले होता है।<ref>[https://www.youtube.com/watch?v=yzIeiyzRLCw 3D Multi-Viewpoint Fog Projection Display]</ref><ref>{{cite web |url = https://www.engadget.com/2011/03/17/3d-fog-projection-display-brings-purple-bunnies-to-life-just-in/ |author = Tim Stevens |date = 17 March 2011 |title = 3D fog projection display brings purple bunnies to life, just in time to lay chocolate eggs (video) |work = [[Engadget]] }}</ref>  
आधुनिक प्रगति ने स्थैतिक-वॉल्यूम श्रेणी के गैर-मूर्त (मुक्त-स्थान) कार्यान्वयन पर ध्यान केंद्रित किया है, जो अंततः प्रदर्शन के साथ सीधे संपर्क की अनुमति दे सकता है। उदाहरण के लिए, विभिन्न प्रोजेक्टरों का उपयोग करके [[ कोहरे का प्रदर्शन |फॉग डिस्प्ले]] अंतरिक्ष की मात्रा में 3 डी छवि प्रस्तुत कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप स्थिर-वॉल्यूम वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले होता है।<ref>[https://www.youtube.com/watch?v=yzIeiyzRLCw 3D Multi-Viewpoint Fog Projection Display]</ref><ref>{{cite web |url = https://www.engadget.com/2011/03/17/3d-fog-projection-display-brings-purple-bunnies-to-life-just-in/ |author = Tim Stevens |date = 17 March 2011 |title = 3D fog projection display brings purple bunnies to life, just in time to lay chocolate eggs (video) |work = [[Engadget]] }}</ref>


<!-- Deleted image removed: [[Image:Laser plasma volumetric display.jpeg|framed|A pulsed laser creates points of glowing plasma in air]] -->
2006 में प्रस्तुत विधि सामान्य हवा में [[ फोकस (प्रकाशिकी) |फोकस (प्रकाशिकी)]] पर चमकते [[प्लाज्मा (भौतिकी)]] की गेंदों को बनाने के लिए केंद्रित स्पंदित [[अवरक्त]] [[ लेज़र |लेज़र]] (प्रति सेकंड लगभग 100 [[ नाड़ी |पल्स]] ; प्रत्येक [[नैनोसेकंड]] तक चलने वाला) का उपयोग करके डिस्प्ले माध्यम को पूरी तरह से हटा देती है। केंद्र बिंदु दो गतिशील दर्पणों और स्लाइडिंग [[ लेंस (प्रकाशिकी) |लेंस (प्रकाशिकी)]] द्वारा निर्देशित होता है, जो इसे हवा में आकृतियाँ बनाने की अनुमति देता है। प्रत्येक पल्स पॉपिंग ध्वनि उत्पन्न करती है, इसलिए उपकरण चलते समय चटकने लगता है। वर्तमान में यह घन मीटर के अंदर कहीं भी बिंदु उत्पन्न कर सकता है। ऐसा माना जाता है कि डिवाइस को किसी भी आकार तक बढ़ाया जा सकता है, जिससे आकाश में 3डी छवियां उत्पन्न की जा सकेंगी।<ref>{{cite web |url = https://www.newscientist.com/article/dn8778-3d-plasma-shapes-created-in-thin-air.html |title = 3D plasma shapes created in thin air |date = 27 February 2006 |author = David Hambling |work = [[New Scientist]] }}</ref><ref>{{cite web |url = http://www.physorg.com/news11251.html |title = Japanese Device Uses Laser Plasma to Display 3D Images in the Air |date = 27 February 2006 |work = Physorg.com }}</ref>
2006 में प्रस्तुत विधि सामान्य हवा में [[ फोकस (प्रकाशिकी) |फोकस (प्रकाशिकी)]] पर चमकते [[प्लाज्मा (भौतिकी)]] की गेंदों को बनाने के लिए केंद्रित स्पंदित [[अवरक्त]] [[ लेज़र |लेज़र]] (प्रति सेकंड लगभग 100 [[ नाड़ी |पल्स]] ; प्रत्येक [[नैनोसेकंड]] तक चलने वाला) का उपयोग करके डिस्प्ले माध्यम को पूरी तरह से हटा देती है। केंद्र बिंदु दो गतिशील दर्पणों और स्लाइडिंग [[ लेंस (प्रकाशिकी) |लेंस (प्रकाशिकी)]] द्वारा निर्देशित होता है, जो इसे हवा में आकृतियाँ बनाने की अनुमति देता है। प्रत्येक पल्स पॉपिंग ध्वनि उत्पन्न करती है, इसलिए उपकरण चलते समय चटकने लगता है। वर्तमान में यह घन मीटर के अंदर कहीं भी बिंदु उत्पन्न कर सकता है। ऐसा माना जाता है कि डिवाइस को किसी भी आकार तक बढ़ाया जा सकता है, जिससे आकाश में 3डी छवियां उत्पन्न की जा सकेंगी।<ref>{{cite web |url = https://www.newscientist.com/article/dn8778-3d-plasma-shapes-created-in-thin-air.html |title = 3D plasma shapes created in thin air |date = 27 February 2006 |author = David Hambling |work = [[New Scientist]] }}</ref><ref>{{cite web |url = http://www.physorg.com/news11251.html |title = Japanese Device Uses Laser Plasma to Display 3D Images in the Air |date = 27 February 2006 |work = Physorg.com }}</ref>


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2017 में, 3डी लाइट पैड के नाम से जाना जाने वाला नया डिस्प्ले प्रकाशित किया गया था।<ref>Patel, S. K.; Cao, J.; Lippert, A. R. [https://www.nature.com/articles/ncomms15239 "A Volumetric 3D Photoactivatable Dye Display"]. Nature Commun. 2017, in press.</ref> डिस्प्ले के माध्यम में तीन आयामों में संरचित प्रकाश उत्पन्न करने के लिए फोटोएक्टिवेबल अणुओं (स्पिरोडैमाइंस के रूप में जाना जाता है) और डिजिटल लाइट-प्रोसेसिंग (डीएलपी) विधि का वर्ग सम्मिलित है। यह विधि उच्च-शक्ति वाले लेज़रों और प्लाज्मा के उत्पादन की आवश्यकता को दरकिनार कर देती है, जो सुरक्षा के लिए चिंताओं को कम करती है और त्रि-आयामी डिस्प्ले की पहुंच में प्रभावशाली रूप से सुधार करती है। यूवी-प्रकाश और हरे-प्रकाश पैटर्न का लक्ष्य डाई समाधान है, जो फोटोएक्टिवेशन प्रारंभ करता है और इस प्रकार ऑन वोक्सल बनाता है। डिवाइस 200 μm रिज़ॉल्यूशन के साथं 0.68<sup>3</sup> मिमी का न्यूनतम स्वर आकार प्रदर्शित करने में सक्षम है, और सैकड़ों ऑन-ऑफ चक्रों में अच्छी स्थिरता प्रदर्शित करने में सक्षम है।
2017 में, 3डी लाइट पैड के नाम से जाना जाने वाला नया डिस्प्ले प्रकाशित किया गया था।<ref>Patel, S. K.; Cao, J.; Lippert, A. R. [https://www.nature.com/articles/ncomms15239 "A Volumetric 3D Photoactivatable Dye Display"]. Nature Commun. 2017, in press.</ref> डिस्प्ले के माध्यम में तीन आयामों में संरचित प्रकाश उत्पन्न करने के लिए फोटोएक्टिवेबल अणुओं (स्पिरोडैमाइंस के रूप में जाना जाता है) और डिजिटल लाइट-प्रोसेसिंग (डीएलपी) विधि का वर्ग सम्मिलित है। यह विधि उच्च-शक्ति वाले लेज़रों और प्लाज्मा के उत्पादन की आवश्यकता को दरकिनार कर देती है, जो सुरक्षा के लिए चिंताओं को कम करती है और त्रि-आयामी डिस्प्ले की पहुंच में प्रभावशाली रूप से सुधार करती है। यूवी-प्रकाश और हरे-प्रकाश पैटर्न का लक्ष्य डाई समाधान है, जो फोटोएक्टिवेशन प्रारंभ करता है और इस प्रकार ऑन वोक्सल बनाता है। डिवाइस 200 μm रिज़ॉल्यूशन के साथं 0.68<sup>3</sup> मिमी का न्यूनतम स्वर आकार प्रदर्शित करने में सक्षम है, और सैकड़ों ऑन-ऑफ चक्रों में अच्छी स्थिरता प्रदर्शित करने में सक्षम है।


== मानव-कंप्यूटर इंटरफ़ेस ==
== ह्यूमन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस ==


वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के अद्वितीय गुण, जिसमें 360-डिग्री व्यूइंग, सत्यापन और आवास (आंख) संकेतों का समझौता, और उनकी अंतर्निहित त्रि-आयामीता सम्मिलित हो सकती है, नई उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस विधिों को सक्षम करती है। हाल ही में वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले की गति और स्पष्टता लाभों की जांच पर काम चल रहा है,<ref name="vanOrden2000"/>नए ग्राफिकल यूजर इंटरफेस,<ref name="Grossman2004"/>और वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले द्वारा बढ़ाया गया चिकित्सा अनुप्रयोग।<ref name="Med2005"/><ref name="Wang2005"/>
वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के अद्वितीय गुण, जिसमें 360-डिग्री व्यूइंग, सत्यापन और आवास (आंख) संकेतों का समझौता, और उनकी अंतर्निहित त्रि-आयामीता सम्मिलित हो सकती है, नई उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस विधि को सक्षम करती है। वर्तमान में वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले की गति और स्पष्टता लाभों,<ref name="vanOrden2000"/> नए ग्राफिकल यूजर इंटरफेस,<ref name="Grossman2004"/>और वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले द्वारा बढ़ाया गया चिकित्सा अनुप्रयोग की जांच की जा रही है।।<ref name="Med2005"/><ref name="Wang2005"/>


इसके अलावा, ऐसे सॉफ़्टवेयर प्लेटफ़ॉर्म उपस्थित हैं जो देशी और विरासती 2D और 3D सामग्री को वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले पर वितरित करते हैं।<ref name="Chun2005"/>
इसके अतिरिक्त, ऐसे सॉफ़्टवेयर प्लेटफ़ॉर्म उपस्थित हैं जो देशी और विरासती 2डी और 3डी सामग्री को वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले पर वितरित करते हैं।<ref name="Chun2005"/>
== कलात्मक उपयोग ==
== कलात्मक उपयोग ==


[[Image:Hologlyphics Coils.jpg|thumb|right| होलोग्लिफ़िक्स: वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले का कलात्मक उपयोग, जिसमें लेज़र और [[ लिसाजस वक्र |लिसाजस वक्र]] सम्मिलित हैं।]][[होलोग्रफ़ी]], [[संगीत]], [[वीडियो संश्लेषण]], दूरदर्शी फिल्म, [[मूर्ति]]कला और कामचलाऊ व्यवस्था के तत्वों को मिलाकर, होलोग्लिफ़िक्स नामक कला रूप की खोज 1994 से की जा रही है। चूँकि इस प्रकार का डिस्प्ले दृश्य डेटा को वॉल्यूम में प्रस्तुत कर सकता है, यह एड्रेसेबल डिस्प्ले नहीं है और केवल लिसाजस कर्व में सक्षम है, जैसे कि गैल्वो या स्पीकर कोन से लेजर को उछालकर उत्पन्न किया जाता है।
[[Image:Hologlyphics Coils.jpg|thumb|right| होलोग्लिफ़िक्स: वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले का कलात्मक उपयोग, जिसमें लेज़र और [[ लिसाजस वक्र |लिसाजस वक्र]] सम्मिलित हैं।]][[होलोग्रफ़ी]], [[संगीत]], [[वीडियो संश्लेषण]], दूरदर्शी फिल्म, [[मूर्ति]]कला और अस्थायी व्यवस्था के तत्वों को मिलाकर, होलोग्लिफ़िक्स नामक कला रूप की खोज 1994 से की जा रही है। चूँकि इस प्रकार का डिस्प्ले दृश्य डेटा को वॉल्यूम में प्रस्तुत कर सकता है, यह एड्रेसेबल डिस्प्ले नहीं है और केवल लिसाजस कर्व में सक्षम है, जैसे कि गैल्वो या स्पीकर कोन से लेजर को उछालकर उत्पन्न किया जाता है।


==विधिी चुनौतियाँ==
==तकनीकी चुनौतियाँ==


ज्ञात वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों में भी कई कमियां हैं जो सिस्टम डिजाइनर द्वारा चुने गए ट्रेड-ऑफ के आधार पर प्रदर्शित होती हैं।
ज्ञात वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों में भी विभिन्न कमियां हैं जो सिस्टम डिजाइनर द्वारा चुने गए ट्रेड-ऑफ के आधार पर प्रदर्शित होती हैं।


अक्सर यह दावा किया जाता है कि वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले दर्शक-स्थिति-निर्भर प्रभावों जैसे रोड़ा और अस्पष्टता वाले दृश्यों का पुनर्निर्माण करने में असमर्थ हैं। यह ग़लतफ़हमी है; डिस्प्ले जिसके स्वरों में गैर-आइसोट्रोपिक विकिरण प्रोफाइल हैं, वास्तव में स्थिति-निर्भर प्रभावों को चित्रित करने में सक्षम हैं। आज तक, रोड़ा-सक्षम वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के लिए दो शर्तों की आवश्यकता होती है: (1) इमेजरी को स्लाइस के बजाय दृश्यों की श्रृंखला के रूप में प्रस्तुत और प्रक्षेपित किया जाता है, और (2) समय-भिन्न छवि सतह समान विसारक नहीं है। उदाहरण के लिए, शोधकर्ताओं ने परावर्तक और/या लंबवत विसरित स्क्रीन के साथ स्पिनिंग-स्क्रीन वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले का प्रदर्शन किया है जिनकी इमेजरी रोड़ा और अस्पष्टता प्रदर्शित करती है। प्रणाली<ref name="Cossairt2004"/><ref name="Favalora2005"/>ऊर्ध्वाधर विसारक पर तिरछे प्रक्षेपण द्वारा 360-डिग्री क्षेत्र के दृश्य के साथ एचपीओ 3डी इमेजरी बनाई गई; एक और<ref name="Otsuka2004"/>एक घूर्णन नियंत्रित-प्रसार सतह पर 24 दृश्य प्रोजेक्ट करें; और दुसरी<ref name="Tanaka2006"/>लंबवत उन्मुख लौवर का उपयोग करके 12-दृश्य छवियां प्रदान करता है।
अधिकांशतः यह प्रमाणित किया जाता है कि वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले दर्शक-स्थिति-निर्भर प्रभावों जैसे अवरोधन और अस्पष्टता वाले दृश्यों का पुनर्निर्माण करने में असमर्थ हैं। यह गलत धारणा है; डिस्प्ले जिसके स्वरों में गैर-आइसोट्रोपिक विकिरण प्रोफाइल हैं, वास्तव में स्थिति-निर्भर प्रभावों को चित्रित करने में सक्षम हैं। आज तक, अवरोधन-सक्षम वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के लिए दो स्थितियों की आवश्यकता होती है: (1) इमेजरी को स्लाइस के अतिरिक्त दृश्यों की श्रृंखला के रूप में प्रस्तुत और प्रक्षेपित किया जाता है, और (2) समय-भिन्न छवि सतह समान विसारक नहीं है। उदाहरण के लिए, शोधकर्ताओं ने परावर्तक और/या लंबवत विसरित स्क्रीन के साथ स्पिनिंग-स्क्रीन वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले का प्रदर्शन किया है जिनकी इमेजरी अवरोधन और अस्पष्टता प्रदर्शित करती है। प्रणाली<ref name="Cossairt2004"/><ref name="Favalora2005"/> ऊर्ध्वाधर विसारक पर तिरछे प्रक्षेपण द्वारा 360-डिग्री क्षेत्र के दृश्य के साथ एचपीओ 3डी इमेजरी बनाई गई; एक और<ref name="Otsuka2004"/> एक घूर्णन नियंत्रित-प्रसार सतह पर 24 दृश्य प्रक्षेपित करता है; और दुसरी<ref name="Tanaka2006"/> लंबवत उन्मुख लौवर का उपयोग करके 12-दृश्य छवियां प्रदान करता है।


अब तक, रोड़ा और अन्य स्थिति-निर्भर प्रभावों वाले दृश्यों को फिर से बनाने की क्षमता ऊर्ध्वाधर लंबन की कीमत पर रही है, जिसमें 3 डी दृश्य विकृत दिखाई देता है यदि उन स्थानों के अलावा अन्य स्थानों से देखा जाता है जिनके लिए दृश्य उत्पन्न किया गया था।
अब तक, अवरोधन और अन्य स्थिति-निर्भर प्रभावों वाले दृश्यों को फिर से बनाने की क्षमता ऊर्ध्वाधर लंबन की मूल्य पर रही है, जिसमें 3 डी दृश्य विकृत दिखाई देता है यदि उन स्थानों के अतिरिक्त अन्य स्थानों से देखा जाता है जिनके लिए दृश्य उत्पन्न किया गया था।


एक अन्य विचार वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले पर इमेजरी को फीड करने के लिए आवश्यक बैंडविड्थ की बहुत बड़ी मात्रा है। उदाहरण के लिए, मानक [[24-बिट रंग]], 1024×768 रिज़ॉल्यूशन, फ्लैट/2डी डिस्प्ले को 60 फ्रेम प्रति सेकंड बनाए रखने के लिए डिस्प्ले हार्डवेयर पर लगभग 135 एमबी/एस भेजने की आवश्यकता होती है, जबकि 24 बिट प्रति वोक्सल, 1024×768× 1024 (जेड अक्ष में 1024 पिक्सेल परतें) वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले को 60 वॉल्यूम प्रति सेकंड बनाए रखने के लिए डिस्प्ले हार्डवेयर को लगभग तीन ऑर्डर अधिक परिमाण (135 जीबी/एस) भेजने की आवश्यकता होगी। नियमित 2डी वीडियो की तरह, प्रति सेकंड कम वॉल्यूम भेजकर और डिस्प्ले हार्डवेयर को अंतरिम में फ़्रेम दोहराने की अनुमति देकर, या डिस्प्ले के उन क्षेत्रों को प्रभावित करने के लिए केवल पर्याप्त डेटा भेजकर आवश्यक बैंडविड्थ को कम किया जा सकता है जिन्हें अपडेट करने की आवश्यकता है, जैसे [[एमपीईजी]] जैसे आधुनिक हानिपूर्ण-संपीड़न वीडियो प्रारूपों में यही स्थिति है। इसके अलावा, 3डी वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के लिए समकक्ष गुणवत्ता की 2डी इमेजरी के लिए आवश्यक मात्रा से अधिक [[ CPU |CPU]] और/या [[जीपीयू]] पावर के दो से तीन ऑर्डर की आवश्यकता होगी, कम से कम आंशिक रूप से डेटा की सरासर मात्रा के कारण जिसे बनाया और भेजा जाना चाहिए। हार्डवेयर प्रदर्शित करें. चूँकि, यदि केवल वॉल्यूम की बाहरी सतह दिखाई देती है, तो आवश्यक स्वरों की संख्या पारंपरिक डिस्प्ले पर पिक्सेल की संख्या के समान क्रम की होगी। यह केवल तभी होगा जब स्वरों में अल्फा या पारदर्शिता मान न हों।
एक अन्य विचार वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले पर इमेजरी को फीड करने के लिए आवश्यक बैंडविड्थ की बहुत बड़ी मात्रा है। उदाहरण के लिए, मानक [[24-बिट रंग]], 1024×768 रिज़ॉल्यूशन, फ्लैट/2डी डिस्प्ले को 60 फ्रेम प्रति सेकंड बनाए रखने के लिए डिस्प्ले हार्डवेयर पर लगभग 135 एमबी/एस भेजने की आवश्यकता होती है, जबकि 24 बिट प्रति वोक्सल, 1024×768× 1024 (जेड अक्ष में 1024 पिक्सेल परतें) वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले को 60 वॉल्यूम प्रति सेकंड बनाए रखने के लिए डिस्प्ले हार्डवेयर को लगभग तीन ऑर्डर अधिक परिमाण (135 जीबी/एस) भेजने की आवश्यकता होती है। नियमित 2डी वीडियो की तरह, प्रति सेकंड कम वॉल्यूम भेजकर और डिस्प्ले हार्डवेयर को अंतरिम में फ़्रेम दोहराने की अनुमति देकर, या डिस्प्ले के उन क्षेत्रों को प्रभावित करने के लिए केवल पर्याप्त डेटा भेजकर आवश्यक बैंडविड्थ को कम किया जा सकता है जिन्हें अपडेट करने की आवश्यकता है, जैसे [[एमपीईजी]] जैसे आधुनिक हानिपूर्ण-संपीड़न वीडियो प्रारूपों में यही स्थिति है। इसके अतिरिक्त, 3डी वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के लिए समकक्ष गुणवत्ता की 2डी इमेजरी के लिए आवश्यक मात्रा से अधिक [[ CPU |सीपीयू]] और/या [[जीपीयू]] पावर के दो से तीन ऑर्डर की आवश्यकता होगी, कम से कम आंशिक रूप से डेटा की सरासर मात्रा के कारण जिसे बनाया जाना चाहिए और डिस्प्ले हार्डवेयर पर भेजा जाना चाहिए। चूँकि, यदि केवल वॉल्यूम की बाहरी सतह दिखाई देती है, तो आवश्यक स्वरों की संख्या पारंपरिक डिस्प्ले पर पिक्सेल की संख्या के समान क्रम की होगी। यह केवल तभी होगा जब स्वरों में अल्फा या पारदर्शिता मान न हों।


==यह भी देखें==
==यह भी देखें==
* होलोग्राफी
* होलोग्राफी
* [[वॉल्यूमेट्रिक हैप्टिक डिस्प्ले]]
* [[वॉल्यूमेट्रिक हैप्टिक डिस्प्ले]]
* [[ बड़ा वीडियो ]]
* [[वॉल्यूमेट्रिक हैप्टिक डिस्प्ले|वॉल्यूमेट्रिक]] वीडियो
* [[वॉल्यूमेट्रिक प्रिंटिंग]]
* [[वॉल्यूमेट्रिक प्रिंटिंग]]
* [[वर्चुअल रेटिनल डिस्प्ले]]
* [[वर्चुअल रेटिनल डिस्प्ले]]
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*[[ऑटोस्टीरियोस्कोपी]]
*[[ऑटोस्टीरियोस्कोपी]]
*[[मल्टीस्कोपी]]
*[[मल्टीस्कोपी]]
*वर्जेंस-आवास संघर्ष
*वर्जेंस-एकोमोडेशन कनफ्लिक्ट


==संदर्भ==
==संदर्भ==
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* SPIE / IS&T Stereoscopic Displays and Virtual Reality Applications [http://www.stereoscopic.org annual global conference]
* SPIE / IS&T Stereoscopic Displays and Virtual Reality Applications [http://www.stereoscopic.org annual global conference]
* [https://www.researchgate.net/publication/262881841_Diffraction_Influence_on_the_Field_of_View_and_Resolution_of_Three-Dimensional_Integral_Imaging Diffraction Influence on the Field of View and Resolution of Three-Dimensional Integral Imaging]
* [https://www.researchgate.net/publication/262881841_Diffraction_Influence_on_the_Field_of_View_and_Resolution_of_Three-Dimensional_Integral_Imaging Diffraction Influence on the Field of View and Resolution of Three-Dimensional Integral Imaging]
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Latest revision as of 06:50, 19 October 2023

वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले डिवाइस एक डिस्प्ले डिवाइस है जो त्रि-आयामी अंतरिक्ष में किसी वस्तु का दृश्य प्रतिनिधित्व बनाता है, पारंपरिक स्क्रीन की समतल छवि के विपरीत जो विभिन्न भिन्न-भिन्न दृश्य प्रभावों के माध्यम से गहराई का अनुकरण करती है। इस क्षेत्र के अग्रदूतों द्वारा दी गई परिभाषा यह है कि वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले (x, y, z) अंतरिक्ष में अच्छी तरह से परिभाषित क्षेत्रों से उत्सर्जन, बिखरने या प्रकाश के रिले के माध्यम से 3डी इमेजरी बनाते हैं।

एक सच्चा वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले पर्यवेक्षक को त्रि-आयामी अंतरिक्ष में किसी भौतिक वस्तु का दृश्य अनुभव उत्पन्न करता है, तथापि ऐसी कोई वस्तु उपस्थित न हो। कथित वस्तु वास्तविक भौतिक वस्तु के समान विशेषताओं को प्रदर्शित करती है, जिससे पर्यवेक्षक इसे किसी भी दिशा से देख सकता है, कैमरे को विशिष्ट विवरण पर केंद्रित कर सकता है, और परिप्रेक्ष्य देख सकता है - जिसका अर्थ है कि दर्शक के निकटम छवि के भाग बड़े दिखाई देते हैं जो और भी दूर हैं.

वॉल्यूमेट्रिक 3डी डिस्प्ले विधिी रूप से ऑटो स्टिरियोस्कोप नहीं हैं, तथापि वे बिना सहायता वाली आंखों से दिखाई देने वाली त्रि-आयामी इमेजरी बनाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि डिस्प्ले त्रिविम छवियां उत्पन्न नहीं करते हैं; वे स्वाभाविक रूप से आंखों को फोकल-डेप्थ होलोग्राफिक वेवफ्रंट प्रदान करते हैं। इसके कारण, उनके पास आवास (आंख), मोशन परालेक्स और सत्यापन जैसी भौतिक वस्तुओं की स्पष्ट विशेषताएं हैं।

वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले विभिन्न प्रकार के 3डी डिस्प्ले में से एक है। अन्य प्रकार हैं स्टीरियोस्कोप, दृश्य-अनुक्रमिक डिस्प्ले,[1] इलेक्ट्रो-होलोग्राफ़िक डिस्प्ले,[2] दो दृश्य डिस्प्ले,[3][4] और पैनोरमाग्राम है।

चूँकि पहली बार 1912 में प्रतिपादित किया गया था, और यह विज्ञान कथाओं का प्रमुख भाग है, वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले अभी भी रोजमर्रा की जिंदगी में व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। मेडिकल इमेजिंग, खनन, शिक्षा, विज्ञापन, सिमुलेशन, वीडियो गेम, संचार और भूभौतिकीय दृश्य सहित उपयोग की स्थितियों के साथ वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के लिए विभिन्न संभावित बाजार हैं। आभासी वास्तविकता जैसे अन्य 3डी विज़ुअलाइज़ेशन टूल की तुलना में, वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले स्वाभाविक रूप से क्रिया की भिन्न विधि प्रदान करता है, जिससे लोगों के समूह को डिस्प्ले के आसपास इकट्ठा होने और 3डी चश्मा या अन्य हेड गियर लगाए बिना प्राकृतिक विधियों से क्रिया करने का अवसर मिलता है।

प्रकार

वॉल्यूमेट्रिक इमेजिंग उपकरणों के उत्पादन के लिए विभिन्न भिन्न-भिन्न प्रयास किए गए हैं।[5] वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले की विविधता की कोई आधिकारिक तौर पर स्वीकृत वर्गीकरण (सामान्य) नहीं है, एक उद्देश्य जो उनकी विशेषताओं के विभिन्न क्रमपरिवर्तन से जटिल है। उदाहरण के लिए, वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के अंदर प्रकाश या तो सीधे स्रोत से या दर्पण या कांच जैसी मध्यवर्ती सतह के माध्यम से आंख तक पहुंच सकती है; इसी तरह, यह सतह, जिसका मूर्त होना आवश्यक नहीं है, दोलन या घूर्णन जैसी गति से निकल सकती है। वर्गीकरण इस प्रकार है:

स्वेप्ट-वॉल्यूम डिस्प्ले

स्वेप्ट-सतह (या स्वेप्ट-वॉल्यूम) वॉल्यूमेट्रिक 3डी डिस्प्ले 3डी ऑब्जेक्ट के स्लाइस की श्रृंखला को 3डी छवि में जोड़ने के लिए दृष्टि की मानवीय दृढ़ता पर निर्भर करता है।[6] विभिन्न प्रकार के स्वेप्ट-वॉल्यूम डिस्प्ले बनाए गए हैं।

उदाहरण के लिए, 3डी दृश्य को कम्प्यूटेशनल रूप से स्लाइस की श्रृंखला में विघटित किया जाता है, जो आयताकार, डिस्क-आकार, या हेलिकली क्रॉस-सेक्शन हो सकता है, जिसके बाद उन्हें गति से निकलने वाली डिस्प्ले सतह पर या उससे प्रक्षेपित किया जाता है। 2डी सतह पर छवि (सतह पर प्रक्षेपण, सतह में एम्बेडेड एलईडी या अन्य विधियों द्वारा बनाई गई) सतह के हिलने या घूमने पर बदल जाती है। दृष्टि की दृढ़ता के कारण मनुष्य प्रकाश की निरंतर मात्रा का अनुभव करता है। प्रदर्शन सतह परावर्तक, संचरणशील या दोनों का संयोजन हो सकती है।

एक अन्य प्रकार का 3डी डिस्प्ले जो स्वेप्ट-वॉल्यूम 3डी डिस्प्ले के वर्ग का अभ्यर्थी सदस्य है, वह वैरिफोकल मिरर आर्किटेक्चर है। इस प्रकार की प्रणाली के पहले संदर्भों में से एक 1966 से है, जिसमें कंपन दर्पण वाला ड्रमहेड उच्च-फ़्रेम-दर 2डी छवि स्रोत, जैसे वेक्टर डिस्प्ले, से गहराई सतहों के संबंधित सेट तक पैटर्न की श्रृंखला को दर्शाता है।

व्यावसायिक रूप से उपलब्ध स्वेप्ट-वॉल्यूम डिस्प्ले का उदाहरण वोक्सन फोटोनिक्स VX1 है। इस डिस्प्ले का वॉल्यूम क्षेत्र 18 सेमी * 18 सेमी * 8 सेमी गहरा है और यह प्रति सेकंड 500 मिलियन स्वर तक प्रस्तुत कर सकता है। VX1 के लिए सामग्री यूनिटी का उपयोग करके या मेडिकल इमेजिंग के लिए ओ.बी.जे, एसटीएल और डीआईसीओएम जैसे मानक 3डी फ़ाइल प्रकारों का उपयोग करके बनाई जा सकती है।

उच्च रिज़ॉल्यूशन वाला डीआईसीओएम मेडिकल डेटा Voxon VX1 वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले पर प्रदर्शित किया जा रहा है

स्थिर आयतन

तथाकथित स्टैटिक-वॉल्यूम वॉल्यूमेट्रिक 3डी डिस्प्ले इमेज वॉल्यूम में किसी भी मैक्रोस्कोपिक मूविंग पार्ट्स के बिना इमेजरी बनाते हैं।[7] यह स्पष्ट नहीं है कि इस डिस्प्ले क्लास में सदस्यता व्यवहार्य होने के लिए शेष सिस्टम को स्थिर रहना चाहिए या नहीं।

यह संभवतः वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले का सबसे प्रत्यक्ष रूप है। सबसे सरल स्थितियों में, सक्रिय तत्वों से अंतरिक्ष की पता योग्य मात्रा बनाई जाती है जो ऑफ स्टेट में पारदर्शी होती है किंतु ऑन स्टेट में या तो अपारदर्शी या चमकदार होती है। जब तत्व (जिन्हें वॉक्सेल कहा जाता है) सक्रिय होते हैं, तो वे डिस्प्ले के स्थान के अंदर ठोस पैटर्न दिखाते हैं।

विभिन्न स्थिर-मात्रा वाले वॉल्यूमेट्रिक 3डी डिस्प्ले ठोस, तरल या गैस में दृश्य विकिरण को प्रोत्साहित करने के लिए लेजर प्रकाश का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ शोधकर्ताओं ने दुर्लभ-पृथ्वी-डोपिंग (अर्धचालक) सामग्री के अंदर दो-चरण फोटॉन अपरूपांतरण पर भरोसा किया है, जब उपयुक्त आवृत्तियों के अवरक्त लेजर बीम को प्रतिच्छेद करके प्रकाशित किया जाता है।[8][9]

आधुनिक प्रगति ने स्थैतिक-वॉल्यूम श्रेणी के गैर-मूर्त (मुक्त-स्थान) कार्यान्वयन पर ध्यान केंद्रित किया है, जो अंततः प्रदर्शन के साथ सीधे संपर्क की अनुमति दे सकता है। उदाहरण के लिए, विभिन्न प्रोजेक्टरों का उपयोग करके फॉग डिस्प्ले अंतरिक्ष की मात्रा में 3 डी छवि प्रस्तुत कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप स्थिर-वॉल्यूम वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले होता है।[10][11]

2006 में प्रस्तुत विधि सामान्य हवा में फोकस (प्रकाशिकी) पर चमकते प्लाज्मा (भौतिकी) की गेंदों को बनाने के लिए केंद्रित स्पंदित अवरक्त लेज़र (प्रति सेकंड लगभग 100 पल्स ; प्रत्येक नैनोसेकंड तक चलने वाला) का उपयोग करके डिस्प्ले माध्यम को पूरी तरह से हटा देती है। केंद्र बिंदु दो गतिशील दर्पणों और स्लाइडिंग लेंस (प्रकाशिकी) द्वारा निर्देशित होता है, जो इसे हवा में आकृतियाँ बनाने की अनुमति देता है। प्रत्येक पल्स पॉपिंग ध्वनि उत्पन्न करती है, इसलिए उपकरण चलते समय चटकने लगता है। वर्तमान में यह घन मीटर के अंदर कहीं भी बिंदु उत्पन्न कर सकता है। ऐसा माना जाता है कि डिवाइस को किसी भी आकार तक बढ़ाया जा सकता है, जिससे आकाश में 3डी छवियां उत्पन्न की जा सकेंगी।[12][13]

बाद में संशोधन जैसे कि प्लाज्मा ग्लोब के समान नियॉन/आर्गन/क्सीनन/हीलियम गैस मिश्रण का उपयोग और एक हुड और वैक्यूम पंपों को नियोजित करने वाली तीव्र गैस रीसाइक्लिंग प्रणाली इस विधि को दो-रंग (आर/डब्ल्यू) प्राप्त करने की अनुमति दे सकती है और संभवतः चमकदार प्लाज्मा शरीर के उत्सर्जन स्पेक्ट्रा को ट्यून करने के लिए प्रत्येक पल्स की पल्स चौड़ाई और तीव्रता को बदलकर आरजीबी इमेजरी।

2017 में, 3डी लाइट पैड के नाम से जाना जाने वाला नया डिस्प्ले प्रकाशित किया गया था।[14] डिस्प्ले के माध्यम में तीन आयामों में संरचित प्रकाश उत्पन्न करने के लिए फोटोएक्टिवेबल अणुओं (स्पिरोडैमाइंस के रूप में जाना जाता है) और डिजिटल लाइट-प्रोसेसिंग (डीएलपी) विधि का वर्ग सम्मिलित है। यह विधि उच्च-शक्ति वाले लेज़रों और प्लाज्मा के उत्पादन की आवश्यकता को दरकिनार कर देती है, जो सुरक्षा के लिए चिंताओं को कम करती है और त्रि-आयामी डिस्प्ले की पहुंच में प्रभावशाली रूप से सुधार करती है। यूवी-प्रकाश और हरे-प्रकाश पैटर्न का लक्ष्य डाई समाधान है, जो फोटोएक्टिवेशन प्रारंभ करता है और इस प्रकार ऑन वोक्सल बनाता है। डिवाइस 200 μm रिज़ॉल्यूशन के साथं 0.683 मिमी का न्यूनतम स्वर आकार प्रदर्शित करने में सक्षम है, और सैकड़ों ऑन-ऑफ चक्रों में अच्छी स्थिरता प्रदर्शित करने में सक्षम है।

ह्यूमन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस

वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के अद्वितीय गुण, जिसमें 360-डिग्री व्यूइंग, सत्यापन और आवास (आंख) संकेतों का समझौता, और उनकी अंतर्निहित त्रि-आयामीता सम्मिलित हो सकती है, नई उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस विधि को सक्षम करती है। वर्तमान में वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले की गति और स्पष्टता लाभों,[15] नए ग्राफिकल यूजर इंटरफेस,[16]और वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले द्वारा बढ़ाया गया चिकित्सा अनुप्रयोग की जांच की जा रही है।।[17][18]

इसके अतिरिक्त, ऐसे सॉफ़्टवेयर प्लेटफ़ॉर्म उपस्थित हैं जो देशी और विरासती 2डी और 3डी सामग्री को वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले पर वितरित करते हैं।[19]

कलात्मक उपयोग

होलोग्लिफ़िक्स: वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले का कलात्मक उपयोग, जिसमें लेज़र और लिसाजस वक्र सम्मिलित हैं।

होलोग्रफ़ी, संगीत, वीडियो संश्लेषण, दूरदर्शी फिल्म, मूर्तिकला और अस्थायी व्यवस्था के तत्वों को मिलाकर, होलोग्लिफ़िक्स नामक कला रूप की खोज 1994 से की जा रही है। चूँकि इस प्रकार का डिस्प्ले दृश्य डेटा को वॉल्यूम में प्रस्तुत कर सकता है, यह एड्रेसेबल डिस्प्ले नहीं है और केवल लिसाजस कर्व में सक्षम है, जैसे कि गैल्वो या स्पीकर कोन से लेजर को उछालकर उत्पन्न किया जाता है।

तकनीकी चुनौतियाँ

ज्ञात वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों में भी विभिन्न कमियां हैं जो सिस्टम डिजाइनर द्वारा चुने गए ट्रेड-ऑफ के आधार पर प्रदर्शित होती हैं।

अधिकांशतः यह प्रमाणित किया जाता है कि वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले दर्शक-स्थिति-निर्भर प्रभावों जैसे अवरोधन और अस्पष्टता वाले दृश्यों का पुनर्निर्माण करने में असमर्थ हैं। यह गलत धारणा है; डिस्प्ले जिसके स्वरों में गैर-आइसोट्रोपिक विकिरण प्रोफाइल हैं, वास्तव में स्थिति-निर्भर प्रभावों को चित्रित करने में सक्षम हैं। आज तक, अवरोधन-सक्षम वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के लिए दो स्थितियों की आवश्यकता होती है: (1) इमेजरी को स्लाइस के अतिरिक्त दृश्यों की श्रृंखला के रूप में प्रस्तुत और प्रक्षेपित किया जाता है, और (2) समय-भिन्न छवि सतह समान विसारक नहीं है। उदाहरण के लिए, शोधकर्ताओं ने परावर्तक और/या लंबवत विसरित स्क्रीन के साथ स्पिनिंग-स्क्रीन वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले का प्रदर्शन किया है जिनकी इमेजरी अवरोधन और अस्पष्टता प्रदर्शित करती है। प्रणाली[20][21] ऊर्ध्वाधर विसारक पर तिरछे प्रक्षेपण द्वारा 360-डिग्री क्षेत्र के दृश्य के साथ एचपीओ 3डी इमेजरी बनाई गई; एक और[22] एक घूर्णन नियंत्रित-प्रसार सतह पर 24 दृश्य प्रक्षेपित करता है; और दुसरी[23] लंबवत उन्मुख लौवर का उपयोग करके 12-दृश्य छवियां प्रदान करता है।

अब तक, अवरोधन और अन्य स्थिति-निर्भर प्रभावों वाले दृश्यों को फिर से बनाने की क्षमता ऊर्ध्वाधर लंबन की मूल्य पर रही है, जिसमें 3 डी दृश्य विकृत दिखाई देता है यदि उन स्थानों के अतिरिक्त अन्य स्थानों से देखा जाता है जिनके लिए दृश्य उत्पन्न किया गया था।

एक अन्य विचार वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले पर इमेजरी को फीड करने के लिए आवश्यक बैंडविड्थ की बहुत बड़ी मात्रा है। उदाहरण के लिए, मानक 24-बिट रंग, 1024×768 रिज़ॉल्यूशन, फ्लैट/2डी डिस्प्ले को 60 फ्रेम प्रति सेकंड बनाए रखने के लिए डिस्प्ले हार्डवेयर पर लगभग 135 एमबी/एस भेजने की आवश्यकता होती है, जबकि 24 बिट प्रति वोक्सल, 1024×768× 1024 (जेड अक्ष में 1024 पिक्सेल परतें) वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले को 60 वॉल्यूम प्रति सेकंड बनाए रखने के लिए डिस्प्ले हार्डवेयर को लगभग तीन ऑर्डर अधिक परिमाण (135 जीबी/एस) भेजने की आवश्यकता होती है। नियमित 2डी वीडियो की तरह, प्रति सेकंड कम वॉल्यूम भेजकर और डिस्प्ले हार्डवेयर को अंतरिम में फ़्रेम दोहराने की अनुमति देकर, या डिस्प्ले के उन क्षेत्रों को प्रभावित करने के लिए केवल पर्याप्त डेटा भेजकर आवश्यक बैंडविड्थ को कम किया जा सकता है जिन्हें अपडेट करने की आवश्यकता है, जैसे एमपीईजी जैसे आधुनिक हानिपूर्ण-संपीड़न वीडियो प्रारूपों में यही स्थिति है। इसके अतिरिक्त, 3डी वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले के लिए समकक्ष गुणवत्ता की 2डी इमेजरी के लिए आवश्यक मात्रा से अधिक सीपीयू और/या जीपीयू पावर के दो से तीन ऑर्डर की आवश्यकता होगी, कम से कम आंशिक रूप से डेटा की सरासर मात्रा के कारण जिसे बनाया जाना चाहिए और डिस्प्ले हार्डवेयर पर भेजा जाना चाहिए। चूँकि, यदि केवल वॉल्यूम की बाहरी सतह दिखाई देती है, तो आवश्यक स्वरों की संख्या पारंपरिक डिस्प्ले पर पिक्सेल की संख्या के समान क्रम की होगी। यह केवल तभी होगा जब स्वरों में अल्फा या पारदर्शिता मान न हों।

यह भी देखें

संदर्भ

फ़ुटनोट्स

  1. ↑ Cossairt, Oliver; Moller, Christian; Benton, Steve; Travis, Adrian (January 2004). "कैम्ब्रिज-एमआईटी दृश्य अनुक्रमिक प्रदर्शन". Northwestern University. Archived from the original on 2 August 2022.
  2. ↑ Lucente, Mark (November 1994). "Electronic Holography: The Newest". Massachusetts Institute of Technology. Archived from the original on 19 September 2006. Retrieved 1 August 2022.
  3. ↑ Habib, Maged; Lowell, James; Holliman, Nick; Hunter, Andrew (July 2008). "दो दृश्य ऑटोस्टीरियोस्कोपिक डिस्प्ले का एक उदाहरण". ResearchGate. Retrieved 2 August 2022.{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link)
  4. ↑ Pickering, Mark R. (2014). "दो-दृश्य प्रणाली". ScienceDirect. Academic Press Library in Signal Processing, Volume 5. pp. 119–153. Retrieved 2 August 2022.{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link)
  5. ↑ US Patent Office
  6. ↑ Gately, Matthew, et al. "A three-dimensional swept volume display based on LED arrays." Journal of Display Technology 7.9 (2011): 503-514.
  7. ↑ Blundell, Barry G., and Adam J. Schwarz. "The classification of volumetric display systems: characteristics and predictability of the image space." IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 8.1 (2002): 66-75.
  8. ↑ Joseph A. Matteo (16 March 2001). "वॉल्यूमेट्रिक डिस्प्ले". Lecture notes for the Applied Vision and Imaging Systems class at Stanford University. Archived from the original on 2005-09-09.
  9. ↑ Downing, Elizabeth; Hesselink, Lambertus; Ralston, John; Macfarlane, Roger (1996). "A Three-Color, Solid-State, Three-Dimensional Display". Science. 273 (5279): 1185–1189. Bibcode:1996Sci...273.1185D. doi:10.1126/science.273.5279.1185. S2CID 136426473.
  10. ↑ 3D Multi-Viewpoint Fog Projection Display
  11. ↑ Tim Stevens (17 March 2011). "3D fog projection display brings purple bunnies to life, just in time to lay chocolate eggs (video)". Engadget.
  12. ↑ David Hambling (27 February 2006). "3D plasma shapes created in thin air". New Scientist.
  13. ↑ "Japanese Device Uses Laser Plasma to Display 3D Images in the Air". Physorg.com. 27 February 2006.
  14. ↑ Patel, S. K.; Cao, J.; Lippert, A. R. "A Volumetric 3D Photoactivatable Dye Display". Nature Commun. 2017, in press.
  15. ↑ van Orden, K. F. and Broyles, J. W. (2000, March). Visuospatial task performance as a function of two- and three-dimensional display presentation techniques, Displays, 21(1), 17-24. PDF: Mirror, with permission
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अग्रिम पठन

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  • Blundell, B.G., (2011). "3D Displays and Spatial Interaction: Exploring the Science, Art, Evolution, and Use of 3D Technologies,Volume I: From Perception to Technologies", Walker & Wood Ltd. ISBN 9780473177003. (http://www.barrygblundell.com, PDF file).
  • Blundell, B.G. and Schwarz, A J (2007). "Enhanced Visualization: Making Space for 3D Images", John Wiley & Sons. ISBN 0-471-78629-2.
  • Blundell, B.G. and Schwarz, A J (2006). Creative 3-D Displays and Interaction Interfaces: A Transdisciplinary Approach, John Wiley & Sons. ISBN 0-471-23928-3. (http://www.barrygblundell.com, PDF file).
  • Blundell, B. G. and Schwarz, A. J. (2000). Volumetric Three-Dimensional Display Systems, John Wiley & Sons. ISBN 0-471-23928-3 (http://www.barrygblundell.com, PDF file).
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  • Honda, T. (2000). Three-Dimensional Display Technology Satisfying 'Super Multiview Condition.' In B. Javidi and F. Okano (Eds.), Proc. Three-Dimensional Video and Display: Devices and Systems, vol. CR76, SPIE Press, (pp. 218–249). ISBN 0-8194-3882-0
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  • Lewis, J. D., Verber, C. M., and McGhee, R. B. (1971). A True Three-Dimensional Display, IEEE Trans. Electron Devices, 18, 724-732. An early investigation into so-called solid-state 3-D displays.
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बाहरी संबंध

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