Самодельный стереомонитор

Итак, в этой коротенькой статье я расскажу свой путь к самодельному зеркальному стереомонитору. Принцип конструкции - 2 ЖК монитора + зеркало + поляризационные очки, и о подробностях можно прочитать в соответствующей статье.

Предыстория

Несколько лет назад я приобрёл комплект затворных очков с контроллером от корпорации СТЭЛ. Эра ЖК-мониторов ещё только начиналась, и в моём распоряжении был не самый хороший, но всё-таки ЭЛТ монитор, совместимый с затворными очками того времени. Удовлетворённость конкретным продуктом (очки, контроллер, монитор) была достаточно спорной - очки были очень неудобные, мерцали, монитор был небольшим и с малой частотой развёртки, - но всё-таки я был в некоторой степени благодарен возможности приобщиться к технологиям стереовизуализации.

Шли годы, а ситуация становилась только хуже - стереодрайвер NVIDIA перестал выпускаться вообще, недостатки конкретного стереопродукта и затворного метода в целом становились всё ощутимее (даже несмотря на покупку большого и хорошего ЭЛТ монитора), и наступил момент, когда ‘старая’ видеокарта NVIDIA в моём компьютере GeForce 7900GT от ASUS благополучно перестала работать, что и послужило критической чертой.

Я решил больше не полагаться на ‘добрую волю’ мега-корпорации NVIDIA, и следующей видеокартой была куплена уже из противоположного лагеря - AMD/ATi RadeOn HD3870. Разумеется об играх пришлось забыть - а это между прочим основной двигатель стереопродукции. С тех пор, стерео использовалось исключительно для просмотра фотографий и видео.

В начале 2009 года NVIDIA вдруг ‘опомнилась’ и ‘открыла’ всему миру ‘новый’ продукт - всё те же затворные очки, но в гораздо более привлекательной упаковке: стильный внешний вид, совместимость с 120герцовыми ЖК мониторами, ну и конечно же их собственный стереодрайвер. Разумеется, NVIDIA не стала вспоминать своих друзей в прошлом и отрезала поддержку абсолютно всех стереоустройств прошлых поколений (DDC затворные очки, затворные очки с голубой линией, виртуальные шлемы, двухпроекторные системы, зеркальные системы, iZ3D монитор) и оставила пользователю скромный выбор из затворных очков под своим брендом и чересстрочные мониторы Zalman.

Конечно, как любителя стерео меня должно было заинтересовать заманчивое предложение NVIDIA, и я должен был ринуться в магазин и вытрясти всё из своих карманов на новый монитор, новые очки, новую видеокарту… Но этого не произошло - мне не захотелось снова ‘садиться на иглу’ NVIDIA, покупать её новые продукты, портить свои глаза мерцающими очками, смотреть стерео исключительно в полно-экранном режиме, довольствоваться операционными системами от Microsoft и надеяться, что NVIDIA будет выпускать стереодрайвера гораздо более высокого уровня качества и совместимости.

Конечно, данное умозаключение вовсе не отражает позицию рядового геймера. Уверен, что множество любителей красивых игр с радостью пойдут на поводке у NVIDIA и даже не заметят те лишения и недостатки такой дружбы, о которых я говорил выше. Если вам нужен простой и качественный стереопродукт для игр - то вам вовсе необязательно читать статью дальше, и наверное гораздо проще сейчас побежать в ближайший компьютерный магазин за стереоочками NVIDIA.

Но я так не сделал. Вместо этого я вспомнил о зеркальных стереосистемах и задал себе несколько вопросов:

цена вопроса;
доступность запчастей;
сложность самостоятельной сборки;
качество стерео и моно;
практичность для домашнего использования.

Я слышал достаточно много положительных отзывах о системе, но как известно - потребителю свойственно немного приукрашивать. А реальную (собственную) оценку всех за и против можно дать только на своём опыте.

Делу - время

Итак, постановка вопроса ясна - хотим собрать и оценить стереомонитор своими руками из подручных приспособлений. Немного теории, любуемся фотографиями других самоделкиных и начинаем мучительные поиски в своих окрестностях…

Первый шаг - выбор мониторов

Копаемся в интернет-магазинах города, увы - монитор стоящий на моём столе уже давно не выпускают и подобрать для него пару не представляется возможным. Ищем новое и… находим любопытный экспонат:

Монитор 21.5” TFT Acer X223HQbd black 1920x1080, 20000:1, 5мс, DVI - 6625 руб

Вкусная цена, неплохие тех-данные, цифровой DVI-D вход, мелкое зерно (мне нравятся такие), есть дырки под VESA кронштейн 100x100mm (не сверлить же в мониторах дырки, чтобы их поставить в стойло…). Разумеется ищем отзывы и получаем положительные впечатления. Но цена… такой цене нельзя слепо доверять - поэтому мысленно уже готов к подводным камням продукции низкого качества.

Что же, мониторы куплены и доставлены домой (конечно же не обошлось без ‘казуса’ - первый раз когда я приехал за парой, оказалось что привезли только один монитор). Вытаскиваем из коробки: выглядят неплохо; рамка немного потрескивает - не страшно; мониторы очень лёгкие. Подключаем к компьютеру - увы лампы подсветки светят неравномерно, а у одного монитора и вовсе брак - пока 100% яркости не выставишь, из монитора доносился раздражающий писк. Впрочем учитывая затемняющие свойства зеркала - яркость всё равно будет установлена на все 100. Цвета неплохие, углы нормальные, скорость приемлемая - собственно говоря ничего сверх нормы от дешёвой TN+Film матрицы и ожидать то нелепо! Разочаровали кнопки - такого неудобного управления я давно не встречал. Кнопки снизу, подписи бледные и расположены не напротив кнопок. Каждая настройка заставляет нервничать и проклинать дизайнеров. При выборе входа DVI-D на D-sub из меню, монитор начал показывать Bad input (на входе было 1600x1200 @85 герц от ЭЛТ монитора) и верх глупости - невозможно открыть меню заново и выбрать обратно DVI-D вход… Для сравнения - мой старый ЖК Samsung и ЭЛТ Nec’и такой глупостью не страдали - у них есть отдельная кнопка для переключения входов. Есть и ещё один странный глюк - при выключении и повторном включении монитора - драйвер видеокарты заново ‘определял’ эти мониторы и менял конфигурацию (с другими мониторами у меня такого не было - после выкл/вкл мониторы логически оставались ‘включенными’). Впрочем это не так страшно как кажется - эта функциональность нужна не каждому, а под Windows 7 и проблема и вовсе незаметна - система сама запоминает конфигурации подключенных мониторов.

Второй шаг - выбор полузеркала

Человек, который ни разу в жизни не покупал стекло, первым делом задаётся вопросом: а где его, собственно говоря, искать? Разумеется можно посмотреть намёки на стеклозаводы и даже некоторые адреса в Москве, но как можно догадаться далеко не каждому подмосковье по пути… Тщетно мучая гугль на адреса и магазины в Нижнем Новгороде, нахожу пару малополезных телефонных номеров и любопытных сайтов. Первое что мне пришло в голову искать - соседний город Бор является большим производителем стекла для всей России, может через них можно заказать ‘идеальное’ полупрозрачное стекло? Но тщетно - как, где и возможно ли вообще сделать такой заказа неизвестно.

Тут натыкаюсь на любопытный сайт - фирма где-то в области производит вакуумное напыление на различные поверхности и в том числе на стекло. А именно это мне и надо! Но, контакт с фирмой развеял иллюзии - оказалось что они переоборудовали предприятие для напыления только на пластиковые изделия, т.к. заказов практически не было, и порекомендовали фирму ‘Девал’, находящуюся в Москве. Опять не по пути…

И вот иду я мимо бывшего места работы и вижу вывеску напротив - ‘Стеклоинвест’, занимающейся резкой стекла. Захожу и О ЧУДО! - вижу образец стекла, визуально подходящего для нашего дела! Подписан как ‘стопсол’ - да, именно русскими буквами. На вопрос, какие марки стопсола у них есть, девушка замешкалась и ответила что есть только такое (соответственно к какой именно марке принадлежит ЭТО стекло так и осталось неизвестным). Радости моей не было предела и в тот же момент я сделал заказ стекла 600x500x6mm.

Надо сказать, что стекло они мне отдали на следующий день достаточно грязным и слегка оцарапанным. К счастью, царапины оказались за пределами основного угла обзора, к несчастью - это стекло я разбил чуть позже, а заказанное вместо него имело неприятное пятнышко в самом центре :(… Можно ли заказать у них стекло чистым и не поцарапанным - пока не знаю, но думаю можно в городе найти и другие места, предлагающие такое стекло. Забегая вперёд, скажу, что стекло безусловно не идеальное для наших целей, но более чем подходящее.

Третий шаг - заказ очков

Заблуждаться насчёт того, что мне удастся найти поляризационные очки в своём городе я не стал и воспользовался ссылками других самоделкиных. Очки были заказаны почтой через интернет-магазин 3dmix.ru. Увы, выбор у них более чем скромный - есть всего одна модель картонных очков. Кроме того, эти очки судя по всему предназначены для какого-то кинотеатра, и как оказалось - имеют небольшой смещение угла поляризации относительно обычного ЖК монитора. То есть для максимального затемнения противоположного ракурса необходимо наклонить правый край этих очков вниз, приблизительно на 5-7 градусов. Заказал я их 10 штук и шли они с неделю, стоимость одной пары очков - 40 рублей, не считая доставки. По всей видимости, придётся пробовать альтернативные источники линейно-поляризованных очков, для достижения бОльшего комфорта (хотя удобство этих картонок по отношению затворных очков СТЭЛ Панорама даже не вызывает сомнений - они гораздо легче, удобней и даже в неидеальном положении обеспечивают значительно меньший уровень взаимопроникновения ракурсов).

Четвёртый шаг - конструкция

Никакого оборудования и опыта по работе с металлом у меня нет, поэтому я обратился к мастеру с индивидуальным заказом. Поскольку мастер был занят две недели, то в первый же выходной день я собрал систему своими руками, взяв в оборот все деревяшки, завалявшиеся после ремонта или чего-нибудь ещё. Мои плотничные навыки и подручные инструменты не вызывали сомнений, что ничего хорошего я не соберу. Но тем не менее, не считая пары просчётов, собрать стереомонитор из дерева мне всё-таки удалось за один день, причём задолго до того как пришли почтой очки. Поэтому первые эксперименты я проводил с помощью своих поляризационных солнцезащитных очков, вынув из них стёкла.

Разумеется у меня была надежда, что у мастера получится конструкция значительно практичнее и ровней. Однако когда раму из металла мне всё-таки принесли, она оказалась очень кривой. Кроме того, крепёж для стекла был продуман из рук вон плохо (помимо того, что он также был кривой) и первая попытка заправить в него стекло стоила мне этого самого стекла и порезанных рук о его осколки. Поэтому мне пришлось заказывать новое стекло, на этот раз немного меньше. Как я уже писал, новое стекло оказалось с небольшим пятнышком по середине, заметным при некоторых условиях, хотя в целом его можно и игнорировать, но скорее всего я закажу ещё одно стекло, и попытаюсь потребовать, чтобы мне отдали его чистым и не поцарапанным.

Подсчёт

Прежде чем подвести итоги проделанной работы, проведём подсчёт.

Текущие затраты:

2x монитора Acer 21.5”, 1920x1080 – 13250 рублей;
2x стекла стопсол, размерами 600x500x6 и 600x400x6 – 600 рублей;
10x картонных поляризационных очков почтой – 440 рублей;
металлическая и деревянная конструкции – 0 рублей.

Итого 14290 рублей экспериментов. За кривоватую железную оправу с меня мастер денег не взял, но восколько она обойдётся в вашем случае - оценить непросто, но могу предположить, что цена вопроса не превысит 1500 рублей. Деревянную оправу я делал своими руками из подручных средств, поэтому она мне тоже обошлась ‘даром’.

Если отбросить лишние затраты, а также добавить $50 стоимости стереодрайвера iZ3D (для нашего монитора), то общая сумма получится в районе 15000-16000 рублей. Не очень много, учитывая альтернативы на рынке.

Заметки испытателя

Разумеется, после того как все вложения денежных средств сделаны, очки приехали, рама собрана, стереомонитор подключен к компьютеру, остаётся самый главный вопрос - какого уровня продукт мы собрали? К сожалению не могу напрямую сравнивать монитор с затворными очками NVIDIA, но по сравнению с затворными очками СТЭЛ Панорама с ЭЛТ монитором - качество стерео просто великолепно!

Какие моменты оказались для меня неожиданными, а какие - вполне ожидаемыми? Так или иначе, стоит прочитать собранные мною заметки.

По поводу… оптических свойств полупрозрачного зеркала.

Во-первых, мне как-то не пришло в голову, что зеркало имеет две разные стороны, и если его заправить в монитор не той стороной - то вместо правого ракурса мы увидим двоящееся изображение этого ракурса (происходит двойное отражение от двух граней стекла).

Зеркало даёт отражение мониторов ‘на себя’. Проявляется это в появлении лёгкой тени изображения ярких светлых предметов (например белого курсора мыши) на чёрном фоне. Выглядит это примерно также как и на ЭЛТ мониторах. В целом, дискомфорта при эксплуатации это не вызывает (как не вызывало и при использовании ЭЛТ мониторов).

Зеркало несколько ‘замыливает’ картинку, делая её менее чёткой. Этот факт на самом деле является достаточно важным, ибо я сделал ошибку при выборе монитора. Я сделал ставку на мелкое зерно, однако в данном случае более выигрышным был бы вариант с бОльшим зерном и соответственно бОльшей диагональю монитора (достаточно много моделей идут с тем же разрешением 1920x1080, но с диагональю 24”). Большее зерно позволило бы нивелировать эффект лёгкой размазанности из-за неидеального стекла, а бОльшая диагональ - лучшие ощущения погружения в стереовиртуальную реальность. Разумеется работать при этом можно, но мелкий текст теперь добавляет напряжённости для глаз (вполне возможно, что более качественно стекло также помогло бы).

Стоит также отметить, что изображение главного монитора и отражение второго монитора в зеркале - в общем случае полностью никогда не сходятся. Задача калибровки состоит в выравнивании по-вертикали (самое важное!) и центральной линии - по-горизонтали. При движении в стороны, отражение всё-равно немного расходится. Впрочем, небольшие отклонения практически никак не влияют на комфортность стереовосприятия, а напряжённость вызывают только большие расхождения. Для калибровки я использовал само-нарисованные картинки, тест геометрии.

Очевидно, что зеркало затемняет изображение, поэтому необходимо будет произвести коррекцию яркости (в моём случае я выставил её на максимум). Кроме того, поскольку к нам в руки попадает неидеальное полузеркало, то вполне возможно стоит произвести индивидуальную калибровку цветовых свойств мониторов, для того чтобы изображение было одинаковым по цвету/яркости/контрасту. В моём случае, зеркало отражало света больше, чем пропускало, поэтому прямой свет от переднего монитора получался сильнее затемнённым.

По поводу… поляризационных очков

Как я уже писал, неожиданностью для меня оказалось отклонение угла поляризации, на который рассчитаны купленные мною картонные очки. Судя по-всему, это связано с тем, что очки предназначены для какого-то конкретного кинотеатра. Существуют и другие источники для покупки поляризационных очков (СТЭЛ, iZ3D), тем более что гораздо удобнее будут пластмассовые очки, поэтому сильно расстраиваться по этому поводу не стоит, хотя жаль конечно что я заказал сразу 10 таких очков…

По поводу… размеров зеркала

Эксплуатация собранной конструкции разрушила ещё одну мою иллюзию - использовать пространство под зеркалом перед монитором для клавиатуры бессмысленно, даже если зеркало не мешает рукам. Из-за зеркальности, клавиатуру через стекло видно плохо, и если вы не владеете методом слепого 10-пальцевого набора, то это обстоятельство не позволит положить клавиатуру на такое ‘вкусное’ место.

При выборе размеров зеркала важно учитывать конструктивные особенности вашей сборки. Основные варианты - это установка мониторов вплотную и с небольшим просветом для зеркала. Вариант с небольшим просветом удобен тем, что зеркало можно будет немного утопить ‘внутрь’ при необходимости; также, это позволит поставить зеркало ровно между мониторами, если конечно сами мониторы будут прикручены ровно…

Ширина и длина зеркала выбираются по размерам монитора и желаемым углам обзора. Маленькое зеркало сделает конструкцию меньше, однако сидеть перед монитором сможет только один человек и только прямо перед ним. ‘Расширение’ зеркала стоит достаточно мало (в плане удобства), разве что оно может помешать установке дополнительных мониторов по-бокам, поэтому на нём нет смысла экономить. ‘Удлинение’ зеркала позволить смотреть на монитор ‘снизу’ (например, лёжа на диване) или сильнее раздвигать мониторы, однако сильно съедает доступ к пространству под зеркалом и выдаёт вам все прелести отражений от регулярного освещения.

По поводу… работы с монитором без очков

Разумеется, большую часть времени вы по-прежнему будете проводить за компьютером без очков. В общем случае, рекомендуется просто выключать второй монитор, а в некоторых - без этого просто не обойтись. Прочитать в двоящемся инвертированном изображении текст BIOS’а - просто невозможно. При первом знакомстве бросается в глаза неудобство фонового рисунка на рабочем столе. Есть два основных варианта - сделать его стереоскопическим или сделать изображение на втором мониторе чёрным. В первом случае вы сможете удивить своих знакомых, какой у вас крутой рабочий стол, а во втором - сможете безболезненно работать без очков со включенным вторым монитором.

По поводу… просмотра оконного стерео

Неожиданностью для меня стал дискомфорт при просмотре оконного стерео. А причина тому - плоские элементы рабочего окружения на главном мониторе (картинка, панель задач, открытые приложения) не отражаются на правом ракурсе. Поэтому стереоизображение видно чётко, но его окружение напрягает глаза и сбивает с толку. Самое простое решение - смотреть стерео только на полный экран (собственно говоря именно в таком режиме в основном и работают со стерео), а второе - написать программку, которая будет рисовать отражение на рабочем столе с некоторым интервалом. Второй вариант достаточно любопытный, но не ‘дешёвый’ для процессорного времени.

Фотосессия

Ну и в заключение я покажу вам несколько фотографий, не вошедших в разделы выше.

Самодельный стереомонитор
Published on 2009-10-03