Prezentatsia_VKR_Bedulina_Anzhela_K-2291

1. МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ»
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ КИНОВИДЕОТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
на тему:
« Разработка экрана для просмотра 3D изображения в игровой консоли Nintendo 3DS»
по специальности 55.02.01 Театральная и аудиовизуальная техника (по видам)
ВЫПОЛНИЛ: студент заочной формы обучения группы К-2291
Бедулина Анжела Алексеевна
РУКОВОДИТЕЛЬ:
Грибов Владимир Дмитриевич
Санкт-Петербург, 2026 г.

2. ЦЕЛЬ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ:

выполнить разработку экрана для просмотра 3D изображения в игровой
консоли Nintendo 3DS
ЗАДАЧИ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ:
выполнить обзор теоретических основ автостереоскопических дисплеев;
выполнить расчёты параметров параллаксного барьера;
разработать наглядный макет;
выполнить раздел «охрана труда и техника безопасности»

3. ОБЪЕКТ И ПРЕДМЕТ ИСЛЕДОВАНИЯ

Объект: автостереоскопический дисплей игровой консоли Nintendo 3DS
Предмет: принцип действия, технические характеристики, конструктивные
параметры параллаксного барьера

4. ПРИНЦИП РАБОТЫ ПАРАЛЛАКСНОГО БАРЬЕРА

Пиксели на матрице
чередуются. Параллаксный
барьер направляет свет
так, что левый глаз видит
только нечётные столбцы,
а правый только чётные.
Мозг объединяет две
картинки в одно объёмное
изображение.
4

5. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭКРАНА NINTENDO 3DS

Диагональ
верхнего
экрана
составляет
3,53
дюйма, аразрешение - 800 на
240 пикселей.
В 3D-режиме каждый глаз
получает
400
на
240
пикселей.
Физические
размеры
активной области экрана –
76,8 на 46,08 миллиметра.
5

6. КОНСТРУКЦИЯ ЭКРАНА

Экран состоит из пяти слоёв.
Снизу вверх расположены:
светодиодная
подсветка
толщиной 0,5 миллиметра,
TFT ЖК-матрица толщиной 1
миллиметр, воздушный зазор
g толщиной 0,52 миллиметра,
параллаксный
барьер
толщиной 0,1 миллиметра и
защитное стекло толщиной
0,7 миллиметра.
6

7. РАСЧЁТЫ: РАССТОЯНИЕ ДО БАРЬЕРА (g) И ШАГ БАРЬЕРА (a)

Расстояние между матрицей и
барьером рассчитывается по
формуле g = (p × L) / e. При
шаге пикселя p = 0,096 мм,
расстоянии просмотра L = 350
мм и межзрачковом расстоянии
e = 65 мм, g = 0,52 мм.
Шаг барьера для двухракурсной
системы a = n × p = 0,192 мм.
Ширина
щели
составляет
половину шага барьера - 0,096
мм.
7

8. РАСЧЁТЫ: ЗОНЫ КОМФОРТНОГО ПРОСМОТРА

Оптимальное
расстояние
просмотра
составляет
350
миллиметров. Зона комфортного
просмотра находится в диапазоне
от 300 до 450 миллиметров.
Допустимое
смещение
головы
влево или вправо не превышает 5–
10 сантиметров, что соответствует
угловому диапазону 16–32 градуса.
При выходе за эти пределы
качество стереоэффекта резко
падает.
8

9. ПОТЕРИ РАЗРЕШЕНИЯ И ЯРКОСТИ

При переходе в 3D-режим
каждый глаз видит только
половину
горизонтальных
пикселей. Плотность пикселей
снижается с 237 PPI в 2D до 132
PPI в 3D. Параллаксный барьер
блокирует половину света яркость падает с 500 до 250
кд/м². Это объективная плата за
получение стереоэффекта без
использования очков.
9

10. РЕЗУЛЬТАТЫ РАССЧЁТОВ ПАРАМЕТРОВ ЭКРАНА NINTENDO 3DS

В результате инженерных
расчётов получены следующие
параметры дисплейной
системы Nintendo 3DS.
Расстояние между матрицей и
барьером g = 0,52 мм, шаг
барьера a = 0,192 мм, ширина
щели Wщели = 0,096 мм.
Оптимальное расстояние
просмотра Lопт = 350 мм, зона
комфорта 300–450 мм.
Плотность пикселей снижается
с 237 до 132 PPI, яркость
падает с 500 до 250 кд/м².
Параметр
Обозначение
Значение
Расстояние от
барьера до
матрицы
g
0,52 мм
Шаг барьера
a
0,192 мм
Ширина щели
Wщели
0,096 мм
Оптимальное
расстояние
просмотра
Lопт
350 мм
Зона комфортного
просмотра
Lмин - Lмакс
300-450 мм
Плотность
пикселей (2D)
PPI
237
Плотность
пикселей (3D)
PPI
132
Яркость (2D)
L2D
500 кд/м²
Яркость (3D)
L3D
250 кд/м²
10

11. МАКЕТ: КОМПОНЕНТЫ И СБОРКА

Макет собран на основе TFT-экрана
220×176 пикселей с контроллером
ILI9225 и микроконтроллера Arduino
Nano. Подключение выполнено по
SPI-интерфейсу. Параллаксный
барьер изготовлен методом печати
на прозрачной плёнке с
параметрами: шаг барьера 0,396
мм, ширина щели 0,198 мм. Барьер
наклеен непосредственно на
поверхность экрана.
11

12. МАКЕТ: ТЕСТОВЫЕ ПОЛОСЫ И СБОРКА

Для проверки работоспособности
экрана и правильности
подключения была загружена
тестовая программа. На экран
выведены вертикальные полосы:
чётные столбцы - красные,
нечётные - синие. Тестовый вывод
подтвердил корректность
подключения. После этого на экран
наклеен параллаксный барьер с
совмещением полос.
12

13. МАКЕТ: ИТОГОВОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ И ДЕМОНСТРАЦИЯ

2D-режим
3D-режим
13

14. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было проведено
теоретическое и практическое исследование автостереоскопического экрана
игровой консоли Nintendo 3DS.
ВЫПОЛНЕНЫ СЛЕДУЮЩИЕ ЗАДАЧИ:
• Раскрыты физические принципы формирования стереоизображения с
использованием параллаксного барьера;
• Выполнены расчеты геометрических параметров параллаксного барьера:
расстояния между матрицей и барьером;
• Создан макет, показывающий работу параллаксного барьера на основе
технологий экрана Nintendo 3DS

15.

Спасибо за внимание!