Как один экран Range Rover показывал водителю и пассажиру разные изображения

Водитель следит за маршрутом на центральном дисплее, а сидящий рядом пассажир смотрит на нём фильм. Ни деления экрана пополам, ни переключения между картой и видео: каждый видит свою картинку одновременно с другим. В Range Rover такая возможность появилась ещё на рубеже 2000-х и 2010-х годов, когда центральные автомобильные дисплеи были гораздо скромнее нынешних.

Два занятия на одном дисплее

Систему Dual View представили в 2009 году вместе с обновлённым Range Rover 2010 модельного года, относящимся к поколению L322. Внешне она не требовала необычной организации салона: дисплей оставался на центральной консоли, между водителем и передним пассажиром. Но с водительского кресла можно было видеть навигацию, а с соседнего — изображение с DVD. Вместо двух отдельных устройств использовалась одна общая поверхность.

Такая функция решала вполне определённую задачу. Центральный экран подходил для развлечения пассажира, но движущаяся картинка не должна была попадать в обычное поле обзора водителя. Разделение дисплея на два прямоугольника этого не обеспечивало бы: оба человека видели бы обе части. Поэтому инженеры разделили не площадь экрана между зрителями, а направления, в которых распространялся свет от разных элементов изображения.

Микроскопическая решётка перед картинкой

В основе технологии лежал параллаксный барьер — оптический слой с чередующимися прозрачными и непрозрачными полосами. Его можно сравнить с очень мелкой решёткой, расположенной на определённом расстоянии от элементов жидкокристаллического дисплея. Через её просветы с одного угла видны одни участки матрицы, а с другого — соседние. Непрозрачные полосы перекрывают те направления, в которых соответствующее изображение показывать не нужно.

Сами картинки тоже подготавливались особым образом. Изображение навигации и кадр фильма разбивались на узкие вертикальные полосы, которые чередовались на матрице. Условно один столбец предназначался для водительской стороны, следующий — для пассажирской, затем порядок повторялся. Без подходящего оптического слоя такая смесь не дала бы двух раздельных изображений: именно барьер позволял направить каждую группу столбцов к своему зрителю.

Здесь работала обычная геометрия распространения света. Если смотреть через узкий просвет слева, за ним виден один участок поверхности; при смещении вправо открывается другой. В дисплее этот принцип повторялся множество раз, причём положение полос барьера точно согласовывалось с расположением пикселей — маленьких элементов, из которых складывается картинка. Поэтому технология требовала аккуратного изготовления панели, а не только подходящей программы.

Почему каждый видел целую картинку

Хотя каждому изображению доставалась лишь часть столбцов, они распределялись по всей ширине дисплея. Водитель не получал левую половину карты, а пассажир — правую половину фильма: оба видели полноценные изображения на общей площади. Электроника заранее преобразовывала их под такую структуру вывода. С обычного расстояния мелкое чередование столбцов воспринималось как связная картинка.

Это пространственное разделение: оба изображения присутствуют на экране одновременно, но доступны из разных направлений. Частое обновление кадров, необходимое любому видео, происходило своим порядком и не было причиной необычного эффекта. Для разделения просмотров не требовались специальные очки или слежение за глазами. При правильно выбранном положении зрителя нужный свет попадал к нему благодаря устройству самой панели.

Похожий принцип применяется в некоторых объёмных дисплеях, работающих без очков, однако задачи у них различаются. В таком 3D-экране одному человеку показывают немного разные ракурсы сцены для левого и правого глаза, чтобы возникло ощущение глубины. В автомобильном Dual View зоны просмотра разнесены между двумя людьми. Карта и фильм могут вообще не иметь ничего общего: создавать из них единый объёмный образ не требуется.

Картинка была привязана к креслу

Салон автомобиля хорошо подходил для этой технологии, потому что места двух зрителей заранее известны. Экран находится между креслами, а водитель и пассажир смотрят на него с противоположных сторон. Это позволяет рассчитать зоны, в которых каждый получает своё изображение. Однако система различает направления, а не людей: она не узнаёт водителя и не закрепляет карту за конкретным человеком.

В руководстве Range Rover указывался оптимальный угол просмотра около 30 градусов, при котором смешение изображений не воспринималось. При смещении ближе к центральной линии экрана или к крайним боковым положениям вероятность увидеть элементы другой картинки возрастала. Такой эффект называют взаимным проникновением изображений: часть света, предназначенного соседней зоне, становится заметна зрителю. В обычной посадке конструкция должна была сводить его к минимуму.

Поэтому Dual View нельзя понимать как абсолютную защиту от чужого взгляда. Если пассажир наклонялся к водительскому месту, изменялась и доступная ему картинка. Для сидящих сзади результат тоже зависел от положения относительно дисплея. Возможность пользоваться одной панелью вдвоём была рассчитана прежде всего на два передних кресла, а не на произвольное число наблюдателей по всему салону.

За разделение приходилось платить пикселями и светом

У дисплея Range Rover с этой функцией было разрешение 1280 x 480 пикселей. Но эти цифры описывали всю матрицу, а не отдельную картинку каждого зрителя. При чередовании двух равных наборов вертикальных столбцов одному изображению соответствовали примерно 640 столбцов при сохранении 480 строк. Иными словами, две картинки занимали одну площадь, деля между собой её горизонтальную детализацию.

Это объясняет, почему Dual View нельзя получить простым обновлением программного обеспечения обычного экрана. Помимо подготовки двух изображений требуется специальная оптика, а для сохранения хорошей чёткости — достаточная плотность пикселей. Есть и световые потери: непрозрачные участки барьера задерживают часть потока от подсветки. Разработчикам приходится согласовывать яркость, читаемость и разделение зон, особенно в салоне, куда попадает солнечный свет.

Как разделяли звук

С изображением помогала оптика, а для звука требовалось другое решение. Динамики автомобиля слышны всем находящимся в салоне, поэтому одновременное воспроизведение фильма и радиопередачи через них создало бы обычную звуковую смесь. Для пассажира предусматривались беспроводные наушники. Они позволяли слушать дорожку выбранного видео, пока через автомобильную акустику воспроизводился другой источник, например радио.

Это были два самостоятельных механизма разделения. Параллаксный барьер определял, какую картинку видно с каждого места, а аудиосистема направляла звук на разные устройства. Наушники не участвовали в формировании изображения и не были аналогом очков для 3D. При этом два вида на экран не превращали мультимедийную систему в два полностью независимых компьютера: отдельные элементы управления могли оставаться общими.

Необычность Dual View заключалась в использовании самого пространства салона. Вместо того чтобы добавлять ещё один экран, инженеры воспользовались тем, что два человека смотрят на существующий под разными углами. Один и тот же прямоугольник на панели становился навигатором для водителя и небольшим кинотеатром для пассажира. За этим эффектом стояла точно рассчитанная оптика, которая распределяла между ними свет от соседних столбцов пикселей.