Принцип работы рассмотрим на примере трехкоординатного дисплея с переключаемыми взаимно параллельными диффузно-рессеивающими плоскостями (Рис.1) и (Рис.2), которому в настоящее время уделяется наибольшее внимание. Световой поток, модулированный поочередно во времени последовательностью моноскопических ("плоских") изображений, поступает от соответствующего генератора (Рис.1) в объем рабочей динамической среды, состоящей из ряда переключаемых во времеии параллелльных диффузно-рассеивающих плоскостей. Каждая из плоскостей выполнена с возможностью выключения светорассеивающих свойств (становится прозрачной) в соответствии с поданным электрическим сигналом. Формирование трехмерного изображения происходит последовательно во времени за счет поочередного включения светорассеивающих свойств плоскостей, начиная, например, с включения первой из них (Рис.2) во время наличия в световом потоке от генератора первого
моноскопического изображения, затем первая плоскость выключается одновременно с исключением из потока первого изображения, далее появляется следующее изображение в световом потоке одновременно с включением следующей светорассеивающей плоскости и т.д. Трехмерное изображение воспроизводится отдельными сечениями (реализуемыми в отдельных плоскостях), слитное восприятие трехмерного изображения происходит в зрении (сознании) наблюдателя за счет запоминания всех отдельных сечений (назовем их парциальными изображениями) в течение суммарного времени указанного перебора всех плоскостей. Следующее обстоятельство очень важно для понимания коренного недостатка дааного вида дисплеев: время существования каждого парциального изображения не может здесь перекрываться полностью или частично с временем существования любого из остальных парциальных изображений в силу самого принципа формирования этих изображений, поскольку световой поток не должен рассеиваться здесь на двух плоскостях одновременно. Отсюда следует, что когда здесь формируется одно изображение за счет рассеяния на соответствующей плоскости, ВСЕ остальные плоскости должны быть выключены. Отсюда следует, что одно парциальное изображение не может служить "маской" для другого изображения, т.е. одно из них не может влиять на оптические свойства другого. Исходя из этого факта (назовем его для кратности фактором отсутствия перекрытия), рассмотрим, насколько корректно воспроизводтся в общем случае трехмерное изображение в смысле наличия необходимого оптического перекрытия дальних (от наблюдателя) частей изображения его передними (непрозрачными иили полупрозрачными) частями.
Для этого рассмотрим трехмерное изображение в виде спереди расположенной плоской области О и сзади нее расположенной точки Т (Рис.2) при условии, что область О должна быть непрозрачной и должна загораживать точу Т от наблюдателя, расположенного слева(Рис.2,в), но не должна загораживать точку Т от наблюдателя, расположенного справа (Рис.2,г). Результат этого рассмотрения покажет, может ли наблюдатель менять свою пространственную позицию, переходя слева направо, без потери корректности воспроизведения данного трехмерного изображения (или, что эквивалентно, возможно ли наблюдать корректно одно и то же трехмерное изображение одновременно с двух пространственных позиций, слева и справа). Исходя из наличия вышеупомянутого фактора неперекрытия (невозможности взаимного оптического перекрытия разных парциальных изображений) для наблюдателя слева, который не должен наблюдать изображение точки Т, это изображение точки Т может быть выключено только компьютером генератора изображения, откуда следует, что изображение точки Т обязано постоянно отсутствовать. Но отсюда следует, что и наблюдатель справа также не будет видеть изображения точки Т, хотя для него изображение О не должно уже загораживать точку О. Отсюда следует, что невозможно в дисплее, работающему по описанному принципу, одновременно продемонстрировать одному наблюдателю (слева) объект О, а другому наблюдателю (справа) - оба объекта, О и Т. Это и есть доказательство фактической одноракурсности формируемого данным дисплеем визуального образа, поскольку для случая произвольного объекта компьютер может рассчитать правильно, какие точки этого образа показывать, а какие "погасить", только для одного-единственного направления - для всех остальных направлений этот образ будет восприниматься некорректно.
Полупрозрачные и "прозрачные" окрашенные объекты также будут отображаться некорректно по цветопередаче (о полностью прозрачных объектах неокрашенных говорить, понятно, нет смысла - их просто невозможно видеть по определению, поэтому нет предмета для выяснения корректности для данного случая - однако в некоторых публикациях говорится о такой возможности трехкоординатного дисплея - правильно отображать прозрачные объекты - наверное, имеются в виду все же прозрачные окрашенные, но правильность употребления терминологи, как уж повелось, не самая сильная сторона разработчиков данного вида дисплеев). "Упрямая" некорректность состоит в том. что не будет требуемого субтрактивного (вычитающего) изменения оттенка цвета окрашенных "прозрачных" более дальних объектов за счет фильтрации их цветовых характеристик цветовыми характеристиками более близких объектов (как это имеет место в реальном мире). На самом деле будет не вычитание, а наоборот, сложение (аддитивность) цветов этих объектов в силу фактора неперекрытия парциальных изображений, т.е. требуемая субтрактивность (имеющая место при при наблюдении в реальном мире одних объектов сквозь другие) искусственно заменяется в образе, генерируемым данным дисплеем, ненужной аддитивностью для цветовых характеристик двух или более объектов в тех областях объектов, которые взаимно перекрываются по оси зрения наблюдения (для данного ракурса наблюдения). Отсюда. кстати, с неизбежностью следует, что для любых цветных объекто. генерируемых такими трехкоординатными дисплеями, истинные цвета объектов будут отображаться фактически на псвевдоцвета во всех областях их взаимного перекрытия с другими объектами. Выходом может быть только возложение на компьютер дополнительных функций по компенсации этих цветовых искажений, что еще более увеличивает требования к его производительности (но надо еще подумать, насколько компьютер сможет спрравиться в принципе с такой задачей компенсации, когда имеет место тотальная замена истинного цвета на псевдоцвет).
Есть только один вид объекта, который вроде бы должен корректно воспроизводится для любой позиции - это "проволочный" объект, состоящий из исчезающе тонких линий и точечных источников. Но такой объект все равно будет плохо воспроизводиться данным видом дисплеев, поскольку именно на тонких линиях будет хороша видна "грубость" отображения вдоль направления расположения рассеивающих плоскостей (в силу неизбежной дискретности их расположения).
