Volumendisplay

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3D-Volumendisplay
Ein Volumendisplay mit LEDs

Ein Volumendisplay (engl. volumetric display) ist ein graphisches Anzeigegerät (3D-Display).

Es ermöglicht eine visuelle Darstellung eines Objektes in allen drei Dimensionen. Im Gegensatz zu herkömmlichen 2-dimensionalen Anzeigen, die eine räumliche Tiefe nur durch verschiedene visuelle Effekte vortäuschen können, sind Volumendisplays also in der Lage, 3-dimensionale Bilder wiederzugeben, die von allen Seiten betrachtet werden können. Die bisher für die Beschreibung von Bildern verwendeten Pixel im 2-dimensionalen Raum werden bei solchen Displays durch Voxel ersetzt, welche einen wohl-definierten 3-dimensionalen Raum abdecken. Jeder Voxel kann dabei allgemein einen eigenen, sichtbaren Zustand einnehmen. In der Regel wird dies durch die Emission von unterschiedlichen, je Voxel wählbaren Frequenzen im sichtbaren Lichtspektrum erreicht.

Bei einem Volumendisplay werden dabei physikalische Mechanismen genutzt, Lichtpunkte im Raum schwebend darzustellen, z. B. über leuchtende Voxel in Gas, Nebel oder auf einer schnell rotierenden Milchglas-Scheibe bzw. -Helix. Andere Lösungen nutzen mehrere LCD.

Eines der Prinzipien eines Volumendisplay besteht darin, die Projektionsfläche zu bewegen, sodass diese ein ganzes Volumen überstreicht. Wenn dies schnell genug geschieht und je nach Position der Fläche andere Inhalte projiziert werden, fasst das menschliche Auge auf Grund seiner Trägheit alles insgesamt zu einem geschlossenen 3D-Bild zusammen.

Ein Ansatz ist die Verwendung einer spiralförmig gewundenen Fläche, geformt wie eine Windung einer Archimedischen Schraube. Diese Fläche wird senkrecht montiert und rotiert um eine senkrechte Achse. Ein 2-D-Projektor projiziert auf einen Sektor dieser Fläche das Bild, also auf eine schräge Fläche, die insgesamt je nach aktuellem Rotationswinkel höher oder tiefer liegt. Der Projektor muss synchron zur Rotation auf diesen Ausschnitt diejenigen Informationen projizieren, welche zu den jeweiligen Höhenpunkten auf der schrägen Fläche passen. Der schottische TV-Pionier J.L. Baird meldete 1941 sein volumetrisches 3D - und Farb-TV-System zum Patent an. Aktuelle Laborsysteme (Japan, GB) verwenden u. a. Laserlichtquellen.

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