От Ktulu
К Максим Гераськин
Дата 23.03.2004 22:18:13
Рубрики Современность; Танки;

Re: Идея хорошая...

>>Информация должна поступать в 24-битном цвете цвете, не
>>менее 30 кадров в секунду, что даст на каждую камеру поток
>>данных 450 млн. байт/c. Во-вторых, полученную от камер информацию необходимо обработать, поток данных от десяти
>>камер составит ~ 4,5GBps. В принципе, эта величина сопоставима со скоростью современных перспективных скоростных шин, в частности 16x PCI-Express вполне
>
>Данные можно сжимать

А можно и не сжимать, кстати, как Вы себе представляете
сжатие 4,5GBps информации? Алгоритмы сжатия без потерь
не способны обеспечить ни большой степени сжатия, ни
обеспечить постоянную степень сжатия, т.е. абсолютно
неприменимы в данной ситуации. Специализированные
алгоритмы сжатия видео с потерями, во-первых, ухудшают
качество изображения, во-вторых, работают сегодня
на самых производительных процессорах общего назначения
как минимум на 4 порядка медленнее реального времени
(для приведённого мною потока данных).
Кроме того, требование видеть объект 1 м на 1 км - это
меньше возможностей человеческого глаза, который
в среднем может различить объект 30 см. на расстоянии 1
км (1 угловая минута), т.е. при обеспечении идеальной
картинки (на которой не будет уже заметно зернистости)
объём передаваемой информации возрастёт в десять раз по
сравнению с указанной мной.

>>А вот обработать такой поток не сможет ни один из существующих специализированных графических процессоров, не говоря уж
>>о процессорах общего назначения.
>
>Специализированный графический процессор не требуется.
>Вернее, требуется, но довольно таки специализированный ;)
>Его задача проста - склеить части от нескольких кадров в один. Фактически задача на уровне копирования памяти.

Склейкой изображения тут не отделаешься. Насколько я понимаю исходные условия, необходимо создать иллюзию
нахождения в стеклянном шаре, а для этого потребуется
не только склейка, но и нетривиальные в вычислительном
плане трансформации этой картинки, поскольку иначе
окружащий мир будет выглядеть как если бы Вы обставили
себя 10 плоскими мониторами, а это несколько отличается
от исходных условий.

>И все.
Вот именно. На данный момент практическая реализация этой
идеи невозможна, хотя сама идея хорошая и перспективная,
и над ней надо начинать работать уже сейчас.

--
Алексей
От Максим Гераськин
К Ktulu (23.03.2004 22:18:13)
Дата 24.03.2004 13:04:21

Re: Идея хорошая...

>А можно и не сжимать, кстати, как Вы себе представляете
>сжатие 4,5GBps информации?

Путем отсечки ненужной информации.
Одна угловая минута - это зоркий наблюдатель по центру поля зрения в идеальных условиях контраста изображения.

Если даже и гнаться за угловой минутой, то она нужна только по центру поля зрения. При отходе от центра поля зрения разрешение глаза падает катастрофически. Скажем, читаете Вы текст. Чуть в сторону - и букв уже не разобрать.

Думаю, указанный Вами поток данных на порядок вполне можно уменьшить.

>окружащий мир будет выглядеть как если бы Вы обставили
>себя 10 плоскими мониторами

Если учесть, что границ между "мониторами" видно не будет, то решение вполне приемлемо.
Т.е. картинка будет чуть-чуть искажена, и только. Для быстрого обзора - вполне достаточно.
От Ktulu
К Максим Гераськин (24.03.2004 13:04:21)
Дата 24.03.2004 14:15:58

Re: Идея хорошая...

>>А можно и не сжимать, кстати, как Вы себе представляете
>>сжатие 4,5GBps информации?
>
>Путем отсечки ненужной информации.
>Одна угловая минута - это зоркий наблюдатель по центру поля зрения в идеальных условиях контраста изображения.
Зоркий наблюдатель - это 1/2, а то и 1/4 минуты. А 1 минута - это
среднестатистический человек.

>Если даже и гнаться за угловой минутой, то она нужна только по центру поля зрения. При отходе от центра поля зрения разрешение глаза падает катастрофически. Скажем, читаете Вы текст. Чуть в сторону - и букв уже не разобрать.
Это всё понятно. Только вот камеры лучше делать неподвижными, т.е.
с помощью камер нельзя отслеживать положения глаза, так что придётся снимать
всю картинку в полном качестве. Кроме того, отсечение ненужной для
периферийного зрения информации нельзя проводить в камере, поскольку
это её сильно усложнит, так что придётся всё равно передавать всю
информацию в центральный блок, а значит поток от камер уменьшить не
удастся, да и не нужно это - это не является ограничивающим
фактором даже сейчас.

>Думаю, указанный Вами поток данных на порядок вполне можно уменьшить.
Не нужно.

>>окружащий мир будет выглядеть как если бы Вы обставили
>>себя 10 плоскими мониторами
>
>Если учесть, что границ между "мониторами" видно не будет, то решение вполне приемлемо.
>Т.е. картинка будет чуть-чуть искажена, и только. Для быстрого обзора - вполне достаточно.
Да в том то и дело, что не чуть-чуть, а довольно сильно, в общем,
до нормального зрения далеко.

--
Алексей
От Максим Гераськин
К Ktulu (24.03.2004 14:15:58)
Дата 24.03.2004 14:51:59

Re: Идея хорошая...

>Зоркий наблюдатель - это 1/2, а то и 1/4 минуты. А 1 минута - это
>среднестатистический человек.

1 минута - это "нормальное зрение". Сейчас у большинства людей - отклонения от нормы.

>Это всё понятно. Только вот камеры лучше делать неподвижными, т.е.
>с помощью камер нельзя отслеживать положения глаза, так что придётся снимать всю картинку в полном качестве.

Снимать придется, конечно. Речь про передачу.
Придется отслеживать положение зрачка, кто ж спорит.
Это, кстати, полезно.

>Да в том то и дело, что не чуть-чуть, а довольно сильно

Да не будет там искажения особого.
К тому же, поле зрения камеры можно выпуклым сделать оптическим способом ( Обычно борются за плоское поле зрения объектива ).
И тогда вообще не будет искажений.
От Ktulu
К Максим Гераськин (24.03.2004 14:51:59)
Дата 24.03.2004 15:03:16

Re: Идея хорошая...

>>Зоркий наблюдатель - это 1/2, а то и 1/4 минуты. А 1 минута - это
>>среднестатистический человек.
>1 минута - это "нормальное зрение". Сейчас у большинства людей - отклонения от нормы.
Отклонения скорее по дальнозоркости/близорукости. К способности
различить объект в 1 угловую минуту это имеет слабое отношение
(если человек в контактных линзах/очках, естественно).

>>Это всё понятно. Только вот камеры лучше делать неподвижными, т.е.
>>с помощью камер нельзя отслеживать положения глаза, так что придётся снимать всю картинку в полном качестве.
>
>Снимать придется, конечно. Речь про передачу.
>Придется отслеживать положение зрачка, кто ж спорит.
>Это, кстати, полезно.
Это то полезно, но камера - она на броне находится, поэтому имеет смысл
сделать её максимально малогабаритной, так что обработку изображения
в камере делать не стоит.

>>Да в том то и дело, что не чуть-чуть, а довольно сильно
>
>Да не будет там искажения особого.
>К тому же, поле зрения камеры можно выпуклым сделать оптическим способом ( Обычно борются за плоское поле зрения объектива ).
>И тогда вообще не будет искажений.
Боюсь, что проще будет компенсировать искажения программным способом,
чем городить супернавороченную оптическую систему, которая должна быть
максимально дешёвой и допускать быструю замену в полевых условиях.

--
Алексей
От Максим Гераськин
К Ktulu (24.03.2004 15:03:16)
Дата 24.03.2004 15:39:07

Re: Идея хорошая...

>Отклонения скорее по дальнозоркости/близорукости. К способности
>различить объект в 1 угловую минуту это имеет слабое отношение
>(если человек в контактных линзах/очках, естественно).

Не видит большинство Венеру в виде диска, аналогично с Марсом, даже когда он около одной минуты в размере.

Даже если допустить что 1 минута - это типовой зрение, то надо учитывать, что это в спец условиях достигается, когда наблюдаются высококонтрастные объекты.

Нарисуйте две черных линии на бумаге на расстоянии 3 мм и убедитесь, что с 10 м одни сливаются в одну жирную.
Вот если в темноте смотреть и их сделать светящимися, то кто-то может и увидеть две линии.

>сделать её максимально малогабаритной, так что обработку изображения в камере делать не стоит.

Возможно и так.

>Боюсь, что проще будет компенсировать искажения программным способом, чем городить супернавороченную оптическую систему

Дык система не "супернавороченная", а оптимизированная под кривое поле. Обычно оптимизируют под плоское.
От Ktulu
К Максим Гераськин (24.03.2004 15:39:07)
Дата 24.03.2004 16:16:26

Re: Идея хорошая...

>Не видит большинство Венеру в виде диска, аналогично с Марсом, даже когда он около одной минуты в размере.
Ну так в виде точечного источника видит, равно как и видит объекты на звёздном небе существенно меньше одной минуты.
Но звёздное небо - это нетипичный случай.

>Даже если допустить что 1 минута - это типовой зрение, то надо учитывать, что это в спец условиях достигается, когда наблюдаются высококонтрастные объекты.

>Нарисуйте две черных линии на бумаге на расстоянии 3 мм и убедитесь, что с 10 м одни сливаются в одну жирную.
Ну так естественно, каждая линия в отдельности меньше
1 угловой минуты. А вот линию в 3 мм на расстоянии 10 м
я увижу прекрасно (при нормальном освещении, естественно).

>>Боюсь, что проще будет компенсировать искажения программным способом, чем городить супернавороченную оптическую систему
>Дык система не "супернавороченная", а оптимизированная под кривое поле. Обычно оптимизируют под плоское.
Тут сложно сказать, что будет лучше. Потому что по любому
картинка в одном виде будет приниматься камерами, потом
будет преобразовываться и обрабатываться центральным блоком
системы в другом виде, и потом ещё преобразовываться в
третий вид, пригодный для отображения на очках (а TFT матрицы
на очках должны быть криволинейными и занимать всё поле зрения, тоже ещё та проблема). И вообще, это уже пошла речь
о деталях реализации, что несколько преждевременно.

--
Алексей
От Максим Гераськин
К Ktulu (24.03.2004 16:16:26)
Дата 24.03.2004 16:51:24

Re: Идея хорошая...

>Ну так в виде точечного источника видит, равно как и видит объекты на звёздном небе существенно меньше одной минуты.

Дык видит то они их видит, но не "разрешает".

>Но звёздное небо - это нетипичный случай.

Согласен - нетипичный случай высокого контраста. Потому глаз показывает максимально высокое разрешение.

>Ну так естественно, каждая линия в отдельности меньше
>1 угловой минуты.

Размер линии тут не при чем. Линия, если она достаточно яркая, может иметь исчезающе малый угловой размер, и Вы ее увидите. Вы же видите звезды, которые не то что минут, секунд в диаметре не имеют.

А вот увидеть две линии, между которыми 1 минута, [b]раздельно[/b] - это не так тривиально.
Как правило две черных линии на бумаге с растоянием между ними в 3мм с 10 м сольются в одну.

Буде эти линии светящимися на черном фоне (аномально высокий контраст) , те люди, у которых действительно разрешающая способность глаза 1 мин, увидели бы их раздельно.

Но на самом деле контраст окружающих человека картинок весьма низок, поэтому в повседневной жизни угловые минуты не "разрешаются".
От Ktulu
К Максим Гераськин (24.03.2004 16:51:24)
Дата 24.03.2004 17:07:46

Re: Идея хорошая...

>Согласен - нетипичный случай высокого контраста. Потому глаз показывает максимально высокое разрешение.
Звёзды ещё слегка расплываются в атмосфере.

>>Ну так естественно, каждая линия в отдельности меньше
>>1 угловой минуты.
>
>Размер линии тут не при чем. Линия, если она достаточно яркая, может иметь исчезающе малый угловой размер, и Вы ее увидите. Вы же видите звезды, которые не то что минут, секунд в диаметре не имеют.

>А вот увидеть две линии, между которыми 1 минута, [b]раздельно[/b] - это не так тривиально.
>Как правило две черных линии на бумаге с растоянием между ними в 3мм с 10 м сольются в одну.
Провёл эксперимент. Нарисовал на кремовой стене офиса
чёрным маркером две линии толщиной 1,5 мм на расстоянии друг
от друга 1,5 мм. Отошёл на 5 метров (измерил рулеткой) - вижу
обе линии, хотя не совсем чётко (к концу дня от компьютера
глаза устают).

>Буде эти линии светящимися на черном фоне (аномально высокий контраст) , те люди, у которых действительно разрешающая способность глаза 1 мин, увидели бы их раздельно.

>Но на самом деле контраст окружающих человека картинок весьма низок, поэтому в повседневной жизни угловые минуты не "разрешаются".
Почему же? В идеальных условиях атмосферы и человека на контрастном фоне на 5 км видно.

--
Алексей
От Максим Гераськин
К Ktulu (24.03.2004 17:07:46)
Дата 24.03.2004 17:30:15

Re: Идея хорошая...

>Звёзды ещё слегка расплываются в атмосфере.

Иными словами в космосе, или при хорошей атмосфере, когда диски рассеивания звезд имеют примерно 0.5 сек - звезд глазом не видно ?

>Провёл эксперимент. Нарисовал на кремовой стене офиса
>чёрным маркером две линии толщиной 1,5 мм на расстоянии друг
>от друга 1,5 мм. Отошёл на 5 метров (измерил рулеткой) - вижу
>обе линии, хотя не совсем чётко (к концу дня от компьютера
>глаза устают).

Ну. Между осями линий 3 мм. На пяти метрах это 2 минуты.
И различаются нечетко.
Вот Вам реальная разрешающая способность глаза в "нормальных условиях".

>Почему же? В идеальных условиях атмосферы и человека на контрастном фоне на 5 км видно.

В идеальных видно. По той же причине, по котороый Вы звезду видите, которая гораздо меньше в диаметре чем 1 минута.
От Ktulu
К Максим Гераськин (24.03.2004 17:30:15)
Дата 24.03.2004 18:27:57

Re: Идея хорошая...

>>Звёзды ещё слегка расплываются в атмосфере.
>
>Иными словами в космосе, или при хорошей атмосфере, когда диски рассеивания звезд имеют примерно 0.5 сек - звезд глазом не видно ?
Нет, видно, но по идее расплываться они не должны.

>>Провёл эксперимент. Нарисовал на кремовой стене офиса
>>чёрным маркером две линии толщиной 1,5 мм на расстоянии друг
>>от друга 1,5 мм. Отошёл на 5 метров (измерил рулеткой) - вижу
>>обе линии, хотя не совсем чётко (к концу дня от компьютера
>>глаза устают).
>
>Ну. Между осями линий 3 мм. На пяти метрах это 2 минуты.
>И различаются нечетко.
Между осями - да, но сами объекты (линии) по одной минуте,
равно как и пространство между ними. Обе линии и пространство
между ними я вижу. А одну линию я, кстати, вижу и с 10 метров
легко.
>Вот Вам реальная разрешающая способность глаза в "нормальных условиях".
Ну так и есть - одна минута, причём зрение у меня не
идеальное.

--
Алексей
От Максим Гераськин
К Ktulu (24.03.2004 18:27:57)
Дата 24.03.2004 18:55:55

Re: Идея хорошая...

>Ну так и есть - одна минута

Дык не одна минута, а две - расстояние между линиями две минуты.
Если с десяти метров межете разглядеть, что линий две - тогда да, разрешили два объекта с расстоянием между ними одна минута.

>причём зрение у меня не идеальное.

Ну вот, я же говорил, что разрешение одна минута - это не типовое зрение ;-)

На десяти метрах я вижу отчетливо что линии две начиная с 5 мм.
Т.е. 1.5'

А у меня зрение на одном глазу норма, на другом - выше нормы. По крайней мере, так было год назад, когда к окулисту ходил. Типа чувствую, что правый глаз стал хуже левого видеть. Прихожу, говорю - вот ботва какая, лечите, мол. Проверили. Говорят, у тебя правый глаз стал по норме видеть ;)
От Ktulu
К Максим Гераськин (24.03.2004 18:55:55)
Дата 24.03.2004 19:04:00

Re: Идея хорошая...

>>Ну так и есть - одна минута
>
>Дык не одна минута, а две - расстояние между линиями две минуты.
А расстояние между центром линии и центром промежутка
между линиями - одна минута. Промежуток между линиями -
это тоже объект. Если я нарисую две линии красного и чёрного
цвета вплотную, то я с 5 метров вполне смогу их различить,
а расстояние между их центрами будет 1 минута, равно как
и ширина каждой линии.

>Если с десяти метров межете разглядеть, что линий две - тогда да, разрешили два объекта с расстоянием между ними одна минута.

>>причём зрение у меня не идеальное.
>
>Ну вот, я же говорил, что разрешение одна минута - это не типовое зрение ;-)
Неидеальность моего зрения связана не с разрешением, а
со слегка нечёткой фокусировкой картинки на сетчатке.

--
Алексей
От Максим Гераськин
К Ktulu (24.03.2004 19:04:00)
Дата 24.03.2004 19:30:07

Re: Идея хорошая...

>А расстояние между центром линии и центром промежутка
>между линиями - одна минута. Промежуток между линиями -
>это тоже объект.

Это все бесспорно.
Однако разрешение оценивается по расстоянию между линиями.
Факт разрешения состоит в том, что наблюдается именно три объекта - линия - промежуток - линия. Размеры объектов в данном случае роли не играют.
От Milchev
К Ktulu (23.03.2004 22:18:13)
Дата 24.03.2004 03:01:58

Опять неправильно...

>неприменимы в данной ситуации. Специализированные
>алгоритмы сжатия видео с потерями, во-первых, ухудшают
>качество изображения, во-вторых, работают сегодня

Неправда Ваша. При МПЕГ-4 сжатии потери качества не столь уж и заметные.

>Кроме того, требование видеть объект 1 м на 1 км - это
>меньше возможностей человеческого глаза, который
>в среднем может различить объект 30 см. на расстоянии 1
>км (1 угловая минута), т.е. при обеспечении идеальной

Угловая минута - это ОДИН ДЮЙМ НА СТА ЯРДАХ.
То есть 25 мм на 90 метрах.
И то - это для идеальных условий - когда распозначаемый объект СИЛЬНО отличатеся по яркости/цвету от фона.

WBR, Милчев.
От Ktulu
К Milchev (24.03.2004 03:01:58)
Дата 24.03.2004 14:08:57

Правильно.

Да что Вы заладили, прямо как электронный болванчик - неправильно, неправильно. Вы с упорством, достойным лучшего применения, пытаетесь
мне что-то объяснить в области, в которой мало что понимаете.

>>неприменимы в данной ситуации. Специализированные
>>алгоритмы сжатия видео с потерями, во-первых, ухудшают
>>качество изображения, во-вторых, работают сегодня
>
>Неправда Ваша. При МПЕГ-4 сжатии потери качества не столь уж и заметные.
Правда. Вы просто не можете признать, что предложение о сжатии было
идиотским. Поясню доступно. При МПЕГ-4 сжатии изображение теряет качество
- это факт, причём особо страдают малоконтрастные области, что не слишком
хорошо для кругового обзора. Но самое главное, сжимать изображение НЕ
НУЖНО. Способы для передачи нужного количества информации недорого и на
нужное расстояние уже есть сейчас (шина 16x PCIX, например). Естественно,
для применения в танке нужно будет использовать нечто иное, более надёжное
и помехозащищённое, но принципиальная возможность создать такую шину есть.
Далее, насчёт сжатия MPEG-4. Исходные условия таковы, что нам надо сжимать
10 потоков 1000x5000, 30 кадров в секунду. Посчитаем, какие процессорные
мощности нужны для обеспечения этого сжатия. В качестве основы возьмём
информацию о производительности DivX-кодека с наихудшим качеством
(режим Fastest), взятую отсюда: http://www.anandtech.com/cpu/showdoc.html?i=1834&p=13.
Возьмём самый высокопроизводительный процессор для сжатия, и получим,
что изображение 720 x 480 сжимается в режиме Fastest со скоростью
99 кадров в секунду.
720 * 480 = 345'600 пикселов.
1000x5000 = 5'000'000 пикселов.
Следовательно, скорость сжатия изображения 1000x5000 будет
99 * (345600/5000000) ~ 7 кадров в секунду
Для достижения приемлемой частоты смены кадров понадобится
примерно 4 процессора Pentium IV 3.2E, это для каждой камеры.
Эти 4 процессора рассеивают 400Вт мощности, все процессоры, работающие
на сжатие, будут рассеивать 4КВт. При этом необходимы ещё процессоры
на разжатие всего этого дела (где-то по одному P4 на камеру)
А процессоры для сжатия надо ещё распологать близко к камерам,
т.е. на броне. А самое главное, непонятно, зачем вообще городить
эту херню с обогревателями мощностью 4КВт, когда можно обойтись без неё,
и это даст картинку более высокого качества.

Так доступнее?

>>Кроме того, требование видеть объект 1 м на 1 км - это
>>меньше возможностей человеческого глаза, который
>>в среднем может различить объект 30 см. на расстоянии 1
>>км (1 угловая минута), т.е. при обеспечении идеальной
>
>Угловая минута - это ОДИН ДЮЙМ НА СТА ЯРДАХ.
>То есть 25 мм на 90 метрах.
Как это противоречит тому, что я написал? И причём тут дюймы и ярды,
мы, слава Богу, в метрической системе живём.

>И то - это для идеальных условий - когда распозначаемый объект СИЛЬНО отличатеся по яркости/цвету от фона.
1 угловая минута - это среднестатическое зрение. Кстати, человеческое зрение скорее различает объекты по яркости, чем по цвету фона.
Некоторые люди имеют и более высокую остроту зрения.
Я лично знаю человека, который видел дырки от пуль АК-74 на мишени
на расстоянии 100 м (в тире).

>WBR, Милчев.

--
Алексей
От Milchev
К Ktulu (24.03.2004 14:08:57)
Дата 24.03.2004 14:14:09

Кем-то уважаемый, следите, пожалуйста, за языком...


>Да что Вы заладили, прямо как электронный болванчик - неправильно, неправильно. Вы с упорством, достойным лучшего применения, пытаетесь
>мне что-то объяснить в области, в которой мало что понимаете.

...а в области ПЗСок и оптики я разбираюсь явно лучше человека, который не имеет ни малейшего понятия о соотношении углового поля и углового увеличения.
Для справки:

http://www.piter.com/book/978594723953/

WBR, Милчев.
От Ktulu
К Milchev (24.03.2004 14:14:09)
Дата 24.03.2004 14:35:18

А в области МПЕГ-4 Вы тоже лучше меня разбираетесь?


>>Да что Вы заладили, прямо как электронный болванчик - неправильно, неправильно. Вы с упорством, достойным лучшего применения, пытаетесь
>>мне что-то объяснить в области, в которой мало что понимаете.
Я вообще-то имел в виду компьютеры, всякие вычислительные мощности
и алгоритмы сжатия и обработки видеоизображения.

>...а в области ПЗСок и оптики я разбираюсь явно лучше человека, который не имеет ни малейшего понятия о соотношении углового поля и углового увеличения.
Да ради Бога. Кстати, про CCD я ни слова не говорил, это Вы про них заговорили, кстати, я так и не понял, что Вы хотели сказать.

>Для справки:

> http://www.piter.com/book/978594723953/

>WBR, Милчев.

--
Алексей