الرسوم المتحركة والتصوير المجسم باستخدام شبكة الحواجز

في الرسوم المتحركة ذات الشبكة الحاجزة، تُقطع عدة صور إلى شرائح وتُدمج معًا. تسمح الشبكة الحاجزة برؤية شرائح من إحدى الصور المدمجة في كل مرة. يؤدي تحريك الشبكة بالنسبة للصورة المدمجة إلى رؤية المشاهد لكل صورة على حدة.

في التصوير المجسم باستخدام اختلاف المنظر ، تُوضع شبكة حاجز أمام الصورة أو الشاشة، وتُختار المسافة بين الشبكة والصورة بحيث لا تتداخل أجزاء الصورة المرئية لكل عين. تختلف الصور المعروضة لكل عين اختلافًا طفيفًا، وتُصمم بحيث يستطيع الدماغ دمجها لخلق وهم العمق عبر الرؤية المجسمة . يتيح ذلك مشاهدة الصور ثلاثية الأبعاد دون الحاجة إلى نظارات خاصة، مما يجعله حلاً عمليًا ومريحًا لمجموعة واسعة من التطبيقات.

حصل دبليو سيمونز على براءة الاختراع البريطانية رقم 5759 في 14 مارس 1896 لتقنية استُخدمت بعد ذلك بعامين تقريبًا في أقدم منشور معروف استخدم ورقة الخطوط لخلق وهم الحركة في الصور. ^{[ 3 ]}

نُشر كتاب "موتوغراف" للصور المتحركة في لندن مطلع عام ١٨٩٨ من قِبل دار نشر بليس، ساندز وشركاه. ^{[ ٤ ]} وقد زُوّد الكتاب بـ"شفافية" ذات خطوط سوداء لإضفاء وهم الحركة على الصور (١٣ صورة في النسخة الأصلية بالأبيض والأسود، و٢٣ صورة في النسخة الملونة اللاحقة). ونُسبت الرسوم التوضيحية إلى "إف جيه فيرناي، يوريك، وغيرهم". ^{[ ٥ ]}

تتميز الصور بأنماط تظليل مختلفة، مما يُحدث تأثيرات تشبه التداخل عند تحريك الشفافية المخططة عليها. ويخلق ذلك وهمًا حركيًا نابضًا بالحياة مع عجلات دوارة، ودخان متصاعد، وتموجات في الماء، وما إلى ذلك.

كان للطبعة الجديدة الموسعة من الكتاب تصميم غلاف "رسم خصيصًا للكتاب" من قبل الرسام الفرنسي الشهير هنري دي تولوز لوتريك ، يصور امرأة تشاهد صورًا من خلال الشفافية (برفقة فتاة ورجل وثلاثة حيوانات أليفة مختلفة).

في مايو 1896، نشر أوغست بيرتييه مقالًا عن تاريخ الصور المجسمة في مجلة "لو كوزموس" العلمية الفرنسية ، تضمن طريقته في إنشاء صورة مجسمة تلقائية . ^{[ 6 ]} كانت الفكرة تقوم على إعادة تركيب شرائط متناوبة من الصورة اليسرى واليمنى لفيلم نيجاتيف مجسم تقليدي، لتكوين صورة متداخلة، ويفضل أن يتم ذلك أثناء طباعة الصورة على الورق. كان لا بد من تثبيت لوح زجاجي ذي خطوط معتمة أمام الصورة المتداخلة بمسافة بضعة ملليمترات بينهما، بحيث تشكل الخطوط على الشاشة حاجزًا للتباين : فمن المسافة والزاوية المناسبتين، لا تستطيع كل عين رؤية سوى الشرائط الفوتوغرافية الملتقطة من الزاوية المقابلة. وقد زُيّن المقال برسم توضيحي للمبدأ، وصورة لجزئي صورة مجسمة مقسمة إلى نطاقات عريضة مبالغ فيها، والشرائط نفسها مُعاد تركيبها كصورة متداخلة. لم تلقَ فكرة بيرتييه رواجًا يُذكر. ^{[ 7 ]} بعد أن عُرضت صور مجسمة ذاتية مماثلة لفريدريك آيفز في الأكاديمية الفرنسية للعلوم عام 1904، ذكّر بيرتييه المعهد بصوره المجسمة الذاتية التي تمكن في تلك الأثناء من إنشائها بالألوان. ^{[ 8 ]}

في الخامس من ديسمبر عام ١٩٠١، قدّم المخترع الأمريكي فريدريك يوجين آيفز "الصورة المجسمة بتقنية اختلاف المنظر" في معهد فرانكلين بولاية بنسلفانيا. وادّعى أنه استلهم الفكرة قبل ذلك بستة عشر عامًا أثناء عمله على شاشة الخطوط في دراسة "خصائص الانكسار في التصوير الفوتوغرافي بتقنية نصف اللون ". في ذلك الوقت، لم يرَ آيفز أهمية كافية لتكريس وقته لها. في عام ١٩٠١، أدرك آيفز أنه يستطيع بسهولة تكييف كاميرا التصوير الملونة "كرومولينوسكوب" لإنشاء الصورة المجسمة، ورأى أنها ستكون ابتكارًا علميًا مثيرًا للاهتمام يستحق العرض في معهد فرانكلين. كانت "الصورة المجسمة بتقنية اختلاف المنظر" عبارة عن صورة فوتوغرافية ملتقطة من خلال فتحتين خلف العدسة، مع وجود "شاشة خطوط شفافة، تتكون من خطوط معتمة تفصل بينها مسافات واضحة" أمام اللوحة الحساسة، منفصلة عنها قليلًا. احتوت شاشة الخطوط على ٢٠٠ خط متوازي في البوصة ( ٧٩ خطًا/سم )، وطُبعت بالتلامس من شاشة نصف لون أصلية من المصنع. حصلت هذه التقنية على براءة اختراع أمريكية رقم 725,567 في 14 أبريل 1903 (تم تقديم الطلب في 25 سبتمبر 1902). ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 2 ]}

في 11 أكتوبر 1904، حصل آيفز على براءة اختراع أمريكية رقم 771,824 (تم تقديم الطلب في 27 أكتوبر 1903) لـ "علامة أو صورة قابلة للتغيير، إلخ". كانت هذه التقنية في الأساس هي نفسها، ولكن باستخدام صور مختلفة متداخلة بدلاً من صورة مجسمة. عند الانتقال من زاوية إلى أخرى، عن طريق تمرير الصورة أو اهتزازها، تتغير الصورة من زاوية إلى أخرى. ^{[ 11 ]}

في عام 1904، عثر ليون غومون على صور إيفز في المعرض العالمي في سانت لويس، وعرضها في الأكاديمية الفرنسية للعلوم في أكتوبر، وفي الجمعية الفرنسية للفيزياء في نوفمبر. ^{[ 8 ]} أهدى غومون صورتين مجسمتين بتقنية اختلاف المنظر إلى المعهد الوطني للفنون والحرف في عام 1905، وانضمت صورتان أخريان إلى مجموعة الجمعية الفرنسية للتصوير الفوتوغرافي . ^{[ 2 ]}

شجّع غومون عالم الرياضيات الفرنسي يوجين إستاناف على دراسة التصوير المجسم المتغير المنظور، وبدأ العمل بهذه التقنية في أواخر عام 1905. وفي 24 يناير 1906، تقدّم إستاناف بطلب للحصول على براءة اختراع فرنسية رقم 371487 لجهاز تصوير مجسم وتقنية التصوير المجسم باستخدام صفائح خطية. تضمنت هذه البراءة صوره "المتغيرة" التي طبّقت مبدأ "العلامة المتغيرة" لإيفز على التصوير المتحرك، مثل صورة امرأة بعيون مفتوحة أو مغلقة حسب زاوية الرؤية. وفي 3 فبراير 1910، طلب إضافةً إلى براءة اختراعه لتشمل التصوير المجسم المتحرك. استخدم هذا النظام صفائح خطية ذات خطوط رأسية وأفقية، وجمع أربع صور: زوجان مجسمان من لحظتين مختلفتين. ^{[ 12 ]} وفي 1 أغسطس 1908، مُنح إستاناف براءة الاختراع الفرنسية رقم 392871 للوحة تصوير مجسمة تلقائية. عُرِّضت هذه اللوحة للضوء وطُوِّرت لإنتاج صورة مجسمة إيجابية، متجنبةً بذلك عناء محاذاة الصورة المتشابكة مع شاشة الخطوط. وفي العام نفسه، مُنح جائزة خاصة من الأكاديمية الفرنسية للعلوم من قِبَل غابرييل ليبمان عن صورة مجسمة بالأشعة السينية. ^{[ 13 ]} وفي عام 1911، اكتشف إستاناف طريقة أخرى: إذ يمكن تكييف شاشة جولي الملونة (ذات الخطوط ثلاثية الألوان) لإنتاج صور ملونة تتغير ألوانها بتغير زاوية الرؤية. ^{[ 14 ]} ومن المعروف أن خمسة عشر نموذجًا من صور إستاناف المجسمة قد نجت. ويبدو أنه لم يُسوِّق أيًا من أساليبه تجاريًا. في المقابل، سوّق آخرون صورًا متحركة مشابهة جدًا، عادةً باستخدام صفائح خطوط بلاستيكية، وحققوا بعض النجاح في العقدين الثاني والثالث من القرن العشرين. ^{[ 2 ] [ 7 ]}

كانت الصور المتحركة السحرية تتألف من صور تحتوي على خطوط سوداء عمودية متداخلة بانتظام، تتناوب بين مرحلتين أو ثلاث مراحل من حركة مصورة أو بين صورتين مختلفتين تمامًا. كانت تُلصق ورقة شفافة صغيرة ذات خطوط سوداء عمودية منتظمة أسفل نافذة في ظرف من الورق المقوى يحوي بطاقة الصورة. كانت البطاقة تُسحب وتُدفع للداخل لإحداث وهم التغيير أو الحركة.

حصل ألكسندر س. شبيغل على براءة اختراع هذه التقنية في الولايات المتحدة بتاريخ 28 أغسطس 1906، تحت مسمى "جهاز عرض" مجهول الاسم (تاريخ تقديم الطلب 29 نوفمبر 1905). ^{[ 15 ]} وسجّل شبيغل براءات اختراع لعدة تحسينات، كان آخرها عام 1911. في البداية، كانت الصور عبارة عن رسومات، ثم استُخدمت الصور الفوتوغرافية لاحقًا. ^{[ 2 ]} وسُوِّقت البطاقات البريدية بموجب براءة اختراع شبيغل تحت اسم " الصور المتحركة السحرية" من قِبل شركة جي. فيلسينثال وشركاه ^{[ 16 ]} ، و" بطاقة الصور المتحركة السحرية" من قِبل شركة فرانكلين للبطاقات البريدية، ^{[ 17 ]} وكلاهما من شيكاغو. وأنتجت الأخيرة بطاقة عام 1912 تُمكِّن المشاهد من الاختيار بين صور ثلاثة مرشحين رئاسيين خلال الانتخابات الرئاسية الأمريكية في ذلك العام. ^{[ 17 ]}

تم نشر بطاقات مماثلة في اليابان حوالي عام 1920 تحت اسم Cinematograph بواسطة SK وفي فرنسا حوالي عام 1940 تحت اسم Mon cinema chez moi . ^{[ 18 ]}

كانت ألعاب أومبرو سينما تعمل على لفائف ورقية دوارة، تُطبع عليها صور متسلسلة على شكل رسوم متحركة ثنائية الإطار متداخلة: خطوط عمودية رفيعة منتظمة التباعد من إطار واحد من الرسوم المتحركة تتناوب مع خطوط الإطار التالي، وتُخفى بالتناوب بخطوط عمودية سوداء منتظمة التباعد على لوحة عرض شفافة. في بعض الإصدارات، كانت الخطوط على لوحة العرض مُصممة على شكل سياج خشبي. كانت ألعاب أومبرو سينما تتكون من هيكل خشبي أو كرتوني مزود برف وذراع تدوير يدوي لتحريك لفافة الصور عبر لوحة العرض. في بعض الإصدارات، كانت آلية ميكانيكية تعمل بالزنبرك تنقل اللفافة أثناء تشغيل صندوق موسيقي . ^{[ 19 ]}

أُنتجت لعبة أومبرو-سينما من قِبل دار نشر سوسين في باريس، وحصلت على براءة اختراع عام 1921، وبعد ستة أشهر نالت الميدالية الذهبية في مسابقة ليبين التاسعة عشرة . وكانت سوسين قد نشرت سابقًا نسخًا منها برسومات ظلية ثابتة على اللفافة، تحت اسم أومبر شينواز (الظلال الصينية)، وحصلت على براءة اختراع عام 1897. ^{[ 20 ]} استُلهمت كلتا اللعبتين من مسرح الظل أومبر شينواز الذي كان شائعًا جدًا في فرنسا منذ عام 1772. ^{[ 21 ]} توجد بعض ألعاب أومبرو-سينما المتحركة بنفس التصميم الشرقي وعنوان أومبر شينواز أو مسرح الظل ، لكن معظمها كان يحمل تصميمًا يضم شخصية المتشرد لتشارلي شابلن وشخصية ريغادان لتشارلز برينس (التي تُفسر أيضًا باسم فاتي أرباكل ) على خشبة المسرح والصندوق. وقد حازت أومبرو-سينما على الميدالية الذهبية.

كان هناك ما لا يقل عن أربعة عشر "فيلمًا" مختلفًا، يحتوي كل منها على اثنتي عشرة صورة، عشرة منها بالأبيض والأسود وأربعة بالألوان. وتراوحت أطوال الشرائط من حوالي 2.5 متر إلى أكثر من 4 أمتار. ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}

سلسلة بالأبيض والأسود:

• الفيلم رقم 1. Scènes des rues (مشاهد الشوارع)
• الفيلم رقم 2. مغامرة ماريوس (مغامرة ماريوس)
• الفيلم رقم 3. La fête de mon pays (الاحتفال ببلدي)
• الفيلم رقم 4. Tous aux sports (كل شيء عن الرياضة)
• الفيلم رقم 5. Poursuivants et poursuivis (المطاردة والمطاردة)
• الفيلم رقم 6. كرنفال نيس (كرنفال في نيس)
• الفيلم رقم 7. في السيرك (Au cirque)
• الفيلم رقم 8: رحلات جون سيليري
• الفيلم رقم 9. رحلات جاليفر ( رحلات جاليفر )
• الفيلم رقم 10. Scènes exotiques (مشاهد غريبة)

سلسلة ملونة:

• الفيلم رقم 20. Le petit Poucet ( الإبهام الصغير )
• الفيلم رقم 21. Le Chat botté ( Puss in boots )
• الفيلم رقم 22: لو بوتي شابيرون روج ( ذات الرداء الأحمر )
• الفيلم رقم 23. في حديقة التأقلم (Au jardin d'Acclimentation?)

تم إنتاج نسخ الأقراص الدائرية الفرنسية داخل كتب الأطفال المصورة في الأربعينيات من القرن العشرين تحت اسم Album télévision و Livre de Télévision . ^{[ 25 ]}

أُطلق على النسخة الفرنسية التي صدرت حوالي عام 1950 اسم Ciné Enfantin .

تم إنتاج ألعاب موسيقية مماثلة تعمل بالزنبرك على شكل "تلفزيونات" حتى أواخر القرن العشرين.

حاول العديد من المخترعين زيادة عدد الصور التي يمكن استخدامها في تقنية الشاشة الخطية، والتي كانت محدودة في الغالب بعرض الخطوط دون أن تصبح الصورة داكنة للغاية. أدخل المخترع الفرنسي موريس بونيه (1907-1994) العديد من التحسينات الحاصلة على براءات اختراع على نظامه "التصوير البارز" (Relièphographie) الذي يحمل الاسم نفسه. استخدم كاميرا مزودة بصف أفقي من إحدى عشرة عدسة (براءة اختراع فرنسية رقم 774145، 5 يونيو 1934)، ثم كاميرا أخرى مزودة بثلاث وثلاثين عدسة في عام 1937 (براءة اختراع فرنسية رقم 833891، 2 يوليو 1937). تمت معالجة عتمة الصور باستخدام إطار صندوق إضاءة . وبينما لم يكن بالإمكان رؤية صور إستاناف إلا من زاوية نظر محددة، ضمنت الصور المتعددة التي شكلت الصور البارزة صورة ثلاثية الأبعاد واضحة عند النظر إليها من زوايا مختلفة. كان بونيه المبتكر الوحيد لتقنية الطباعة المجسمة التلقائية باستخدام تقنية الخطوط الورقية الذي نجح في تسويق تقنيته، والتي أسس من أجلها شركته "لا ريليفوغرافيا" عام 1937. يُعرف حوالي 13 صورة باقية بتقنية ريليفوغرافيا من أعمال بونيه، تشمل ثلاثة إعلانات، وصورتين شخصيتين، وثمانية صور لمواضيع طبية. وبحجمها البالغ 30×40 سم، تُعد هذه الصور أكبر الصور المجسمة التلقائية المحفوظة بتقنية الخطوط الورقية. وعلى الرغم من هذا النجاح، تخلى بونيه عن تقنية الخطوط الورقية بعد أن طور ورقة عدسية الشكل حوالي عام 1940. ^{[ 7 ]}

اخترع المخترع الروسي سيميون إيفانوف نظام سينمائي مجسم تلقائي عام 1935. وفي ديسمبر 1940، بُني مسرح "موسكو ستيريوكينو" الذي يتسع لـ 180 مقعدًا خصيصًا لعرض الأفلام بتقنية المجسم التلقائي، بشاشة عرض خلفية (14×19 قدمًا) تستخدم 50 كيلومترًا من الأسلاك النحاسية الدقيقة كشبكة حاجز على هيكل معدني يزن ستة أطنان. افتُتح المسرح للجمهور في 4 فبراير 1941، بعرض فيلم الحفل الموسيقي المجسم " كونتسيرت" (Zemlya molodosti) للمخرج ألكسندر أندريفسكي. ^{[ 26 ]} وفي عام 1947، ساهم إيفانوف في إنتاج أول فيلم روائي طويل بتقنية المجسم التلقائي، "روبينزون كروزو" . استمر عرض أفلام بتقنية المجسم التلقائي في "موسكو ستيريوكينو" لمدة 18 عامًا، وبُنيت أربعة مسارح ستيريوكينو أخرى في روسيا. لاحقًا، عمل إيفانوف على تقنيات العدسات المحدبة. كتب سيرجي آيزنشتاين في عام 1947، فيما يتعلق بعمل إيفانوف: "إن التشكيك في أن للسينما المجسمة مستقبلها، هو أمر ساذج مثل التشكيك في وجود غد على الإطلاق." ^{[ 27 ]}

عُرض أول نظام سيكلوستيروسكوب من تصميم فرانسوا سافوي ، والذي يعتمد على شبكة دوارة، على الجمهور في مدينة ملاهي لونا بارك بباريس حوالي عامي 1945-1946. وعُرضت نسخة مُحسّنة منه في قصر كليشي بباريس عام 1953. وقد شكّل حجم ووزن التركيب المطلوب، بالإضافة إلى مساحة المشاهدة المحدودة لأفلام الشبكة الحاجزة، مشاكل جعلت معظم أنظمة السينما ذات الشبكة الحاجزة غير مجدية اقتصاديًا على الأرجح. ^{[ 28 ]}

يُنتج الفنان البصري جياني أ. ساركوني رسومًا متحركة يُطلق عليها اسم "كينغرام " منذ عام 1997. ويصف رسومه المتحركة بأنها "وسائط حركية بصرية" تجمع ببراعة بين التأثيرات البصرية لأنماط التداخل وتقنية الرسوم المتحركة " زويتروب ". كما ابتكر ساركوني رسومًا متحركة دوارة تستخدم قرصًا شفافًا بخطوط شعاعية، يُدار حول مركزه لتحريك الصورة. ^{[ 29 ]}

بدأ روفوس بتلر سيدر إنتاج تقنية "المسح الضوئي المتحرك" (Scanimation)، التي تتضمن دمج صفائح أسيتات مخططة منزلقة في صفحات الكتب أو بطاقات قابلة للطي لإنتاج رسوم متحركة شبكية بست مراحل أو أكثر في كل صفحة. ^{[ 30 ]} تبع الكتاب الأول ، Gallop!، سلسلة Swing!، و Kick ، وWaddle!، و Santa ، بالإضافة إلى كتب مسح ضوئي متحرك مرخصة من Star Wars ، و The Wizard of Oz ، و Peanuts . ^{[ 31 ]}