Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Начальные классы / Презентации / Внеурочная деятельность Проект "Секреты3d"

Внеурочная деятельность Проект "Секреты3d"


До 7 декабря продлён приём заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)

  • Начальные классы

Поделитесь материалом с коллегами:

Управление образования Топкинского муниципального района

Научно-практическая конференция исследовательских работ учащихся

"Первые шаги в науку"









Начальная школа

Секреты 3D









Автор:Заборчук Дарья

Сергеевна

Класс:3 а

МАОУ "СОШ№1"


Научный руководитель:

Савчук Альбина

Алексеевна,учитель

начальных классов





ТОПКИ 2015

Оглавление

Введение………………………………………………………….……............

3

1. Теоретическая часть……………………………………………………….

4

1.1Из истории создания 3D- изображения ………......................................

4

1.2 История 3D- очков ..................................................................................

4

1.3Технологии формирования стереоизображений....................................

5

2. Практическая часть………………………………………………………..

7

2.1 Изготовление 3D- очков..............................................................................

7

2.2Эксперимент №1..........................................................................................

7

2.3Эксперимент №2..........................................................................................

8

2.4Влияние 3D-технологий на здоровье человека........................................

8

Заключение ……………………………………………………......................

11

Список использованной литературы………...................................................

12

Приложение ……………………………………………………......................

13































Введение

Мир стоит на пути прогресса. Изо дня в день наша жизнь пополняется современными и усовершенствованными технологиями. Сегодня 3D-технологии применяется не только в кинопроизводстве, но и в различных сферах жизни человека: в науке и медицине, архитектуре и дизайне, машиностроении и образовании, в сети Интернет и компьютерных играх. Человеком изобретаются и применяются 3D-телевизоры, 3D-принтеры, 3D-проекторы – теперь 3D можно потрогать руками.

Актуальность исследования

Открытый в XIX веке эффект получения трехмерного изображения переживал свои взлеты и падения на протяжении всего времени. Неизбежность прогресса заставила крупнейшие корпорации серьезно вкладываться именно в 3D-технологии. С использованием возможностей новых технологий, стереоэффект получил необычайную популярность. 3D- технологии все больше вторгаются в нашу жизнь: компьютерные 3D- фильмы, 3D -фотографии, 3D-игры. На сегодняшний день можно приобрести телевизор, поддерживающий 3D-формат, и беспрепятственно наслаждаться просмотром в любое время. Таким образом, 3D становится неотъемлемой частью нашей повседневности.

Реклама уверяет, что 3D – это увлекательно, весело и безопасно. Но что же на самом деле представляет собой данная технология и когда она появилась, каков механизм восприятия объемного изображения, в чем заключается секрет 3D-эффекта и влияет ли технология объемной визуализации на здоровье человека, мало кто знает.


Цель исследования: исследовать механизм формирования и создания 3D-изображений, выявить влияние фильмов 3D-формата на здоровье человека.


Задачи исследования:

1.Познакомится с литературой по данной теме. 2. Изучить современные технологии создания трехмерного изображения.

3. Провести эксперименты по ощущению человеком трехмерности видимых объектов и изготовить самостоятельно 3D – очки.

4. Выяснить, какое влияние оказывают 3D-технологии на здоровье человека.

5.Провести анкетирование среди детей для выявления уровня осведомленности по теме. 6. Разработать рекомендации по безопасному просмотру трехмерных изображений.


Гипотеза: изучение трехмерного изображения позволит эффективно использовать его без вреда для здоровья человека.

Методы исследования: методы преобразования и анализа информации, эксперимент, анкетирование, опрос.

1. Теоретическая часть

1.1 Из истории создания 3D- изображения.


У каждого явления есть своя история, о которой иногда широко известно, а порой нет. Однако всегда очень интересно узнать, у кого, где и при каких обстоятельствах впервые зародилась идея, которая впоследствии стала мега-популярной в какой-либо области человеческой деятельности.Многие ли задумывались о том, кто придумал волшебный мир 3D, который сегодня прочно вошел в самые разные сферы человеческой жизни? Реалистичные 3D-изображения, которые поражают нас своей фотографической точностью и обилием самых мелких деталей – с чего начался их путь, пройдя который они достигли своего сегодняшнего совершенства?

История развития 3D началась в 1877 году, когда Эмиль Рейно запатентовал праксиноскоп – аппарат, оснащенный лентой с картинками, которые, быстро вращаясь, создавали иллюзию движения рисунка. Через сто лет после появления деятельности по оживлению нарисованного изображения, началась новая эпоха – эпоха создания 3D-изображения. В истории анимации за 100 лет накопилось множество значимых страниц, на которых остались имена Уолта Диснея, Юрия Норштейна и прочих великих аниматоров, однако 3D-анимация стала совершенно особой линией развития этого искусства, о которой следует говорить отдельно.

История создания 3D-изображения неразрывно связана с созданием компьютера. Известно, что первые 3D-мультфильмы создавались еще в те времена, когда компьютер занимал целую комнату. Практика создания 3D-анимации, возможно, первоначально появилась в СССР. Это трудно проверить, но известно, что московский математик Константинов в 1968 году создал на советской ЭВМ анимационную картину «Кошечка», на протяжении 40 секунд которой, зрители могли наблюдать прогулку кошки по комнате. 3D-анимация, составляющая сейчас значительную часть киноиндустрии, за 30 лет развития обросла такими именами, как Pixar, DreamWorks, Disney и многими другими.

Вывод: можно с уверенностью утверждать, что открытый в XIX веке эффект получения трехмерного изображения в настоящее время стал перспективным направлением развития современных технологий. Трехмерное изображение нас ждет повсюду — в кинотеатрах, компьютерных играх, на экранах домашних телевизоров и мониторах. А в ближайшем будущем и в мобильных телефонах.


1.2 История очков 3D.


Предшественниками очков 3D являются стереоочки. Когда-то в демонстрационных залах можно было увидеть стереоизображение. Перед началом фильма всем зрителям выдавали стереоочки. Можно было посмотреть любой фильм, ранее показанный на экранах в обычном режиме, только теперь в стереоизображении. Предположим, шел показ документального фильма. Показывали деревья персиков или груш. Без очков изображение раздваивалось. Было нечетким и некачественным. И все резко менялось, как только надевали очки. Тут же увиденное на экране принимало совсем другие очертания. И даже персики на экране становились реальными. Казалось, что ветка персика проплывает по залу.

Это было то, что сейчас принято называть виртуальной реальностью. Уже многие знакомы с таким понятием, как "трехмерное пространство". Картинки, игры с применением этого нового открытия, интересны всем. А вместе с их возникновением мы узнали об очках виртуальной реальности. Основным их отличающим свойством является то, что разработаны они на более высокой технологии. Даже оптика в таких очках применяется специальная. Эта оптика и органические светодиоды, применяемые в очках, позволяют преобразовать пространство в трехмерное.


1.3. Технологии формирования стереоизображений.


Чтобы разобраться в технологии получения 3D-изображения необходимо понять термин "3D". D - от английского "dimension", то есть "измерение". 3D - три измерения (ширина, высота, глубина).Для того что бы показывать объёмное 3D- изображение, каждый глаз зрителя должен видеть различную картинку, из которых мозг сможет соединить одну объемную картину.

     Фильмы в формате 3D снятые по этому принципу были выпушены на экраны еще в 50 годы. Широкий экран, цветное и объёмное изображение, а так же многоканальный звук позволяет привлечь зрителей в кинотеатр, особенно с возрастающей популярностью телевиденья.
3D- фильмы снимаются с использованием нескольких технологий.

  

  • Анаглифическая технология (см. рис. 1 в Приложении 1).


3D- фильмы снималась еще во времена черно-белых фильмов, основной технологией для создания объёмной картинки использовались два проектора – один проектор проецировал изображение через красный фильтр, другой через синий. При этом проектор с синим фильтром показывал картинку, немного смешенную относительно проектора с красным фильтром.
Посетители одевали специальные очки из картона с двумя фильтрами из пленки красным и синим, при этом каждый глаз видел только нужную картинку, что создавало объёмное изображения.

Для работы Анаглифической 3D-технологии необходимо, что бы проекторы работали синхронно, в противном случае неизбежно раздвоение изображения.В современных 3D-фильмах использующих подобный метод (Dolby 3D) используется только один проектор, при этом перед объективом устанавливается светофильтр, при этом одно изображение имеет красноватый оттенок, а другое синий цвет. Очки с фильтрами пропускают только нужные кадры. Однако эта технология 3D- фильмов предлагает лишь незначительный объём изображения. Большой минус анаглифической технологии- плохая цветопередача.

       

  • Затворная технология (см. рис. 2 в Приложении 1).


Оптимальный и современный метод для 3D-фильмов. Проектор демонстрирует попеременно изображение для левого и правого глаза с высокой частотой - до 100 раз в секунду.

Для просмотра 3D-фильма зритель одевает специальный очки с затворами, выполненными из небольших жк матриц способных менять прозрачность по команде котроллера, при этом каждый жк затвор то затемняется, то просветляется в зависимости от того, на какой глаз в данный момент необходимо подать изображение. Для подачи команд от проектора к очкам для синхронизации используется ик передатчики, установленные в зале кинотеатра. Зритель видит целостную объемную 3D-картинку. Технология называется NuVision или XpanD, в настоящие время это самая распространённая и широко используемая в 3D-кинотеатрах технология отображения 3D-картинки.

Недостатком данного метода является достаточно сложные очки, которые технически сложно создавать, а так же такие очки потребляют энергию. Следовательно, они имеют достаточно высокую (особенно по сравнению с картонными очками) стоимость и значительный вес.

       

  • Поляризационная технология(см. рис. 3 в Приложении 1).


Современный метод создания 3D- фильмов технология RealD. Картинка демонстрируется проектором попеременно, при этом для каждого кадра используется световые волны разной поляризации светового потока. В очках установлены фильтры, пропускающие определённые световые волны, что позволяет каждому глазу получать изображения с различной информацией, на основании которой и формируется 3D-изображение.

Поляризационные очки немного тяжелее картонных, но при этом они намного легче затворных и не потребляют энергии. Однако такой метод 3D-фильмов требует не только специальных фильтров, но и экран со специальным покрытием.







2. Практическая часть


2.1 Создаем 3D-очки(анаглифные)


Для создания очков необходимо:

1) вырезать на плотной бумаге (например, на картоне) заготовку для очков; 2) прозрачный тонкий пластик или прозрачную пленку;

3) два маркера на спиртовой основе – красного и синего цвета;

4) ножницы;

5) канцелярский нож;

6) клей-карандаш;

7) линейка;

8) карандаш.

1. Вырезаем с помощью ножниц, ножа и линейки основу для очков (см. рис. 4 в Приложении 2).

2. Отмечаем на пластике с помощью карандаша два прямоугольника размером 40×30 мм. С помощью канцелярского ножа и линейки аккуратно вырезаем эти прямоугольники.

3. Закрашиваем с помощью маркера один прямоугольник красным цветом, а другой – синим. Даем некоторое время подсохнуть (см. рис. 5 в Приложении 2).

4. Склеиваем полученные части и получаем анаглифные 3D-очки (см. рис. 6 в Приложении 2).

2.2 Эксперимент № 1.

Цель: выяснить, почему человек видит окружающие предметы объемным.

  1. Я поставила перед собой на уровне глаз кубик так, чтобы он был равноудален от каждого глаза.

  2. Сначала я посмотрела на кубик правым глазом, закрыв левый. Увиденное зарисовала (см. рис. 7 в Приложении 3).

  3. Затем посмотрела на предмет левым глазом, закрыв правый. Увиденное также зарисовала.

  4. Я заметила, что рисунки одного и того же предмета отличаются друг от друга.

  5. Потом посмотрела на кубик двумя глазами и изобразила предмет таким, каким я его увидела двумя глазами, т.е. объемным.

  6. Расстояние между глазами человека в среднем составляет 6,5 см. Поэтому один глаз видит объект чуть с левой стороны, а другой глаз охватывает его же чуть справа. Т.е. каждый глаз видит предмет под своим углом. Таким образом, формируются два немного отличающиеся друг от друга изображения – стереопара. Мозг сливает оба изображения в одно объемное (см. рис. 8 в Приложении 3).


Вывод: Человек видит окружающие предметы объемными, потому что он воспринимает увиденное двумя глазами.

Способность одновременно четко видеть изображение предмета обоими глазами называется бинокулярным зрением. Именно это свойство нашего зрения и используют в своих целях создатели 3D-фильмов и 3D-фотографий.

Оказывается, достаточно просто показать каждому глазу свое, специальным образом рассчитанное, изображение. Мозг анализирует полученную информацию и создает у человека впечатление трехмерности увиденного. Для того чтобы получить для каждого глаза свое изображение предмета, т.е. создать стереопару, достаточно этот предмет снять двумя близкорасположенными фотоаппаратами или видеокамерами.


2.3 Эксперимент № 2.


Цель:Всегда ли мы будем видеть объёмное изображение, используя 3D -очки?

Проведём эксперимент. Через анаглифные стереоочки, посмотрим на цветные объемные фотографии (см. рис. 9 в Приложении 3).


Предметы представляются нам объёмными, в отличие от объектов, нарисованных на бумаге. Обычная картинка в книге, журнале или на экране монитора остаётся плоской. Почему это происходит?

Происходит это потому, что картинка на бумаге видится правым и левым глазом одинаково, и мы видим плоское изображение без рельефа, выпуклостей и впадин. 


Вывод:Когда мы смотрим на картинку стереопары, используя очки, полученное изображение отфильтровывается через них, а дальше информация поступает в мозг, и он сам создает ощущение трёхмерности видимых предметов.


2.4 Влияние 3D-технологий на здоровье человека.


Современные технологии никогда не останавливаются в своем развитии. Ученые и технологи изобретают новые устройства и технику, которые удивляют нас, как потребителей. Очень большой упор сегодня делается на организацию досуга, а 3D-технологии – очень популярный вид развлечения, многие посещают кинотеатры, а многие устанавливают систему дома. Несмотря на то, что все современные технологии очень интересные, стоит серьезно задуматься о степени влияния 3D-эффекта на здоровье, особенно детей и подростков.


Мною было проведено анкетирование с целью, выяснить степень популярности 3D-фильмов среди моих сверстников и влияние на их самочувствие.

На следующих диаграммах я представила результаты анализа анкетирования. Данные на диаграммах представлены в процентах от общего числа анкетируемых.


1) Бывали ли Вы на просмотре фильма в 3D-формате? (см. рис. 10 в Приложении 4).


2)Как часто Вы смотрите 3D-фильмы?(см. рис. 11 в Приложении 4).


3)Перед тем, как пользоваться очками кинотеатра, Вы протираете линзы дезинфицирующей салфеткой?(см. рис. 12 в Приложении 4).


4)Считаете ли Вы, что просмотр 3D-фильмов отрицательно влияют на органы зрения и работу головного мозга? (см. рис. 13 в Приложении 4).


5)При просмотре 3D-фильма возникали ли у Вас жалобы на плохое самочувствие? (см. рис. 14 в Приложении 4).


При анализе данных анкеты, я выяснила, что 92% опрошенных смотрели фильмы в 3D- формате. Из них большинство смотрят 3D-фильмы не чаще 1 раза в месяц и лишь 11 % моих сверстников стараются не пропускать ни одной 3D- новинки. Все ребята, посещающие 3D- сеансы, пользуются очками кинотеатра. И лишь 75 % из них всегда обрабатывают очки дезинфицирующими салфетками. 40 % подростков информированы оботрицательном влиянии на органы зрения и работу головного мозга.

25 % ребят при просмотре испытывают дискомфорт, который выражается усталостью глаз.

Вывод: Большинство моих сверстников смотрят 3D-фильмы. При этом одна четвертая часть при просмотре испытывает усталость в глазах.Поскольку 3D-технологии основаны на бинокулярном свойстве зрения человека, то можно заключить, что на наши глаза при просмотре 3D- фильмов приходится большая нагрузка.

Поэтому я решила подтвердить или опровергнуть свое предположение, побеседовав с офтальмологом Тиуновой Надеждой Александровной.

Цель беседы: выяснить, влияет ли просмотр 3D-фильмов на самочувствие человека. Из беседы с доктором я узнала, что:

  1. Использование очков при просмотре 3D-фильмов понижает яркость изображения – это приводит к быстрому утомлению глаз;

  2. Для создания эффекта объемного изображения в 2 раза повышается частота смены кадров – это может вызывать чувство дискомфорта, недомогание и головную боль;

  3. 3D- очки в кинотеатре являются вещью общего пользования, поэтому они могут стать источником глазных инфекций;

  4. Детям до 6 лет смотреть 3D-фильмы не рекомендуется , т.к. в несколько раз увеличивается нагрузка на еще не сформировавшийся зрительный аппарат;

  5. При просмотре фильма в 3D-формате у людей с проблемами близорукости или дальнозоркости значительно увеличивается нагрузка на и без того перенапряженные глазные мышцы. От этого зрение может ухудшаться.

  6. У зрителей с проблемами вестибулярного аппарата при просмотре может возникать головокружение.


Вывод: Просмотр 3D- фильмов оказывает влияние на самочувствие человека, т.к. это большая нагрузка на глаза и головной мозг. Последствия от просмотра зависят от уже имеющихся заболеваний и от продолжительности просмотра фильма. Таким образом, изучив данную тему, мы составили рекомендации по безопасному просмотру 3D-изображений:


Рекомендации по безопасному просмотру трехмерных изображений.

  • Следите, чтобы многоразовые очки в кинотеатре вам выдавались только после антибактериальной обработки или сами протирайте их антибактериальными салфетками.

  • Не смотрите 3D вблизи! Стереокино рекомендуется смотреть по центру зала с последних рядов кинотеатра (10-20 метров от экрана).

  • Не смотрите фильмы в 3D-формате чаще, чем 1-2 раза в месяц.

  • Если появляется чувство дискомфорта, дезориентации, головная боль, тошнота, головокружение, непроизвольные движения глаз, нарушение сознания, то немедленно прекратите просмотр фильма.

  • Делайте зарядку для глаз.

  • Если у вас ослабленное психическое здоровье, исключите 3D- фильмы из списка своих развлечений.








Заключение


В настоящее время все производители техники единодушно взяли курс на 3D, и от этого уже никуда не деться. Трехмерное изображение нас ждет вскоре повсюду — в кинотеатрах, компьютерных играх, на экранах домашних телевизоров и мониторах. А в ближайшем будущем и в мобильных телефонах.

Трёхмерное изображение получается тогда, когда каждый глаз видит соответствующую именно ему картинку. Благодаря работе нашего мозга две различные, но созданные по особым правилам картинки, соединяются в объемное изображение. В 3D – очках специальные светофильтры, каждый из которыхпропускает только лучи, противоположного цвета. В итоге,

каждый глаз получает свою картинку, и мы видим объёмное изображение.

Следует отметить, что высокий процент посещаемости фильмов в 3D-формате наблюдается именно в подростковом возрасте. Только часть подростков информировано об отрицательном влиянии фильмов 3D-формата на органы зрения и работу головного мозга, большинство подростков не догадываются о том, что изменения в работе зрительного анализатора и головного мозга могут быть связаны с просмотром 3D-фильмов.

В результате проведенной работы знания учащихся нашей школы пополнились новыми сведениями о неприятных побочных эффектах от просмотров фильмов со стереоэффектами, и теперь они знают не только о позитивных сторонах 3D, но и о том, как снизить их негативное влияние на собственное здоровье.

Не стоит забывать, что технологии 3D не до конца изучены, а значит, злоупотребление подобным развлечением может привести к непредсказуемым последствиям. Древние греки недаром говорили, что последний и высший дар богов человеку – чувство меры.












Список использованной литературы


  1. Статья: Поляков А. Ю. Третье измерение фотографии, Часть 1,2

  2. http://ru.wikipedia.org/wiki/IMAX

  3. Рожков С. Н., Овсянникова Н. А. Стереоскопия в кино-, фото-, видеотехни-ке. — М.: Изд-во «Парадиз», 2003.

  4. Ссылки http://www.mirstereofoto.ru/articles/sovety-i-instrukcii/47-kak-sdelat-iz-stereopary-anaglif-izobrajenie.html

  5. Ссылки http://sergeax.livejournal.com/2027402.html




































Приложение 1



Рисунок 1 - Анаглифическая технология



hello_html_7648401.jpg


Рисунок 2 - Затворная технология


hello_html_625c35ea.jpg


Рисунок 3 - Поляризационная технология















Приложение 2


Рисунок 4–Основа для очков

hello_html_m36252a64.jpghello_html_mce224e6.jpg


Рисунок 5

hello_html_m59152556.jpghello_html_m376dc07c.jpg


Рисунок 6 –Анаглифные 3D-очки

hello_html_33742db1.jpghello_html_m46bf2f13.jpg


















Приложение 3


Рисунок 7

hello_html_m59616f5.jpghello_html_6701b302.jpg


Рисунок 8

hello_html_m5a51cc6.png


Рисунок 9

hello_html_m78038e2d.gifhello_html_45ebf0d.gif














Приложение 4

Рисунок 10


Рисунок11

Рисунок12

Рисунок13


Рисунок14








Приложение 5

hello_html_478ccb7a.png















Приложение 6


Анкета "3D-фильмы"(нужное отметить)


1) Бывали ли Вы на просмотре фильма в 3 D- формате?

а) да б) нет


2) Как часто Вы смотрите 3 D- фильмы?

а)1 раз б) не чаще одного раза в месяц в)все 3D новинки


3) Перед тем, как пользоваться очками кинотеатра, Вы протираете линзы дезинфицирующей салфеткой?

а) всегда б) никогда в) иногда


4) Считаете ли Вы, что просмотры 3D-фильмов отрицательно влияют на органы зрения и работу головного мозга?

а) да б) нет


5) При просмотре 3 D- фильма возникали ли у Вас жалобы на плохое самочувствие?

а) да, чувствуется усталость в глазах б) нет




57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)

Автор
Дата добавления 10.05.2016
Раздел Начальные классы
Подраздел Презентации
Просмотров65
Номер материала ДБ-074185
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх