SAKHTARIEK MURAD NASIBOVICH (RU)
SAKHTARIEK MURAD NASIBOVICH (RU)
| US4357081A | 1982-11-02 | |||
| RU2202860C2 | 2003-04-20 | |||
| JP2004070002A | 2004-03-04 | |||
| RU2002130462A | 2004-05-10 | |||
| RU2182023C1 | 2002-05-10 | |||
| EP0846567A1 | 1998-06-10 |
| 1. | Способ формирования панорамного изображения в закрытых и открытых помещениях и площадках, включающий анализ помещения или местности, определение на его основе размеров заранее созданных фрагментов панорамного изображения, каждый из которых проецируется своим проектором и количество проекторов для их проецирования, отличающийся тем, что проекторы размещены в пространстве в мертвых зонах остальных проекторов таким образом, чтобы проецируемые ими фрагменты изображения точно пристыковывались друг к другу, при обязательном выполнении условия отсутствия перекрытия фрагментов между собой для обеспечения отсутствия искажения изображения на стыках проекционных поверхностей. |
| 2. | Способ по п. 1, отличающийся тем, что проекционные поверхности являются стенами полом и потолком помещения правильной четырехугольной формы. |
| 3. | Способ по п. 1, отличающийся тем, что помещение имеет правильную форму, отличную от четырехугольной. |
| 4. | Способ по п. 1, отличающийся тем, что на одну проекционную поверхность проецируется более одного фрагмента. |
| 5. | Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исходного изображения используется заранее снятое любым способом реальное изображение с точки, выбранной в соответствии с ракурсами, под которыми будут проецироваться фрагменты общего панорамного изображения, и обеспечивающей необходимую перспективу конечного полного панорамного изображения. |
| 6. | Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что конечное панорамное изображение создается из фрагментов части реального изображения, снятого с помощью средств кино или видеосъемки, фрагменты изображения проецируются с использованием проекторов, управляемых персональными компью терами на стены пол и потолок (или их части), конечное сферическое панорамное изображение перестает быть разрывным. |
| 7. | 6 Способ по п. |
| 8. | 1, отличающийся тем, что в качестве исходного изображения используют фрагменты изображений, сгенерированные специальными программами имитаторами окружающей поверхности, установленными на высокопроизводительные ЭВМ для высокоточной имитацией деталей изображений и управляемые с центрального компьютера, выполняющего роль диспетчера управления всей проецирующей системой и ЭВМ, отвечающими за имитацию изображений. |
| 9. | Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источников фрагментов, формирующих общее изображение, используют жидкокристаллические панели, расположенные на стенах помещения и управляемые компьютерами. |
| 10. | Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источников изображений используют, плазменные экраны, расположенные на стенах помещения и управляемые компьютерами. |
| 11. | Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источников изображений, формирующих общее изображение, используются светодиодные матрицы, размещенные на проекционных поверхностях, и управляемые компьютерами. |
| 12. | Способ по п. 1 , отличающийся тем, что в качестве источников изображения используют матрицы лазерных диодов, размещенные на проекционных поверхностях и управляемые компьютерами. |
| 13. | Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источников изображения, используются иные источники изображения, в том числе отпечатанные на бумаге в чернобелом или цветном исполнении. |
| 14. | Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве проекционных поверхностей используют экраны различных конструкций, соединенные в единую систему и образующие правильную четырех и более угольную геометрическую фигуру. |
Область техники
Изобретение относится к информационным устройствам и может быть применено в информационно-зрелищных сооружениях, при оформлении закрытых и открытых концертных площадок, киноконцертных залов, залов и сцен театров, и.т.п..
Предшествующий уровень техники
Известен способ создания панорамных изображений с использованием экрана - полусферического купола, на который проецируется изображение и проекционного устройства, размещенного на рабочей площадке в центре купола и за экраном в специальных световых ячейках. Способ заключается в том, что в помещении обеспечивается формирование желаемого изображения на полусферическом экране - куполе при одновременном использовании проекционных устройств. Конечное панорамное изображение формируется всей совокупностью проекционных устройств и управляется при их перемещении над поверхностью купола. Реализация данного способа требует больших помещений, в которых располагается несущая конструкция купола и проекционные устройства и механизмы их перемещения, которые, в свою очередь, требуют использование значительной части объема помещения, а также часть проецирующей аппаратуры расположена внутри купола. Проецируемое изображение доступно только внутри купола, занимающего значительно меньшую часть объема помещения. Все это делает невозможным проведение достаточно массовых мероприятий, поскольку реальные габари-
ты помещения позволяют проводить мероприятия со значительно большим числом людей, чем вмещает купол. Кроме того, способ дополнительно требует использование механических средств для перемещения источников изoбpaжeний.[l]
Известен также способ создания изображений в информационно- зрелищных сооружениях, в том числе на закрытых и открытых концертных площадках, в киноконцертных залах, театрах и т.п. с помощью информационной видеоустановки, которая содержит многосекционный экран, имеющий по меньшей мере две экранные секции, каждая из которых имеет по меньшей мере одну степень свободы перемещения в пространстве и которые образуют изменяющуюся в пространстве экранную объемную многоплоскостную систему, при этом на каждую экранную секцию многосекционного экрана или на любое их сочетание поступает информация по меньшей мере с одного проекционного устройства. При наличии двух и более экранных секций они образуют матрицу, содержащую по меньшей мере один горизонтальный ряд из двух и более экранных секций, источником информации является компьютер, который соединен с соответствующим проекционным устройством, выполненным в виде лазерной проекционной установки или в виде светового видеопроектора с жидкокристаллической матрицей, и через распределительный блок соединен с программным устройством управления. [2]
Наиболее близким к заявляемому является способ создания панорамных изображений, с использованием мультимедийных проекторов, обеспечивающий создание панорамных изображений при проецировании изображений на экраны снаружи, при условии, что зритель находится внутри. Экраны образуют ограниченную зону четырехугольной формы, а зритель находится внутри. Недостатком способа является то, что для создания конечного изображения используются экраны, требующие дополнительных систем крепления, источники изображений - мультимедийные проекторы находятся сзади экранов, что дополнительно увеличивает размеры системы, реализую-
щей изображение. Реально, область ограниченная экранами позволяет создать эффект панорамного изображения для небольшого числа зрителей, находящихся внутри небольшой части помещения, ограниченного экранами, образующими область для проекции изображения. В результате данный способ для своей реализации требует использования специальной системы крепежа экранов, собственно экранов для обеспечения формирования изображения и конструкций для размещения проекторов и не позволяет проводить массовые мероприятия в больших помещениях за счет нерационального использования помещения [3].
Однако известный способ требует наличия соответствующих активных экранов, реализованных на базе жидкокристаллических или плазменных панелей, объединенных в многосекционный экран, используемый для отображения визуальной информации.
Раскрытие изобретения
Технической задачей изобретения является обеспечение возможности реализации эффекта окружающего панорамного изображения, использующегося при оформлении закрытых и открытых концертных площадок, киноконцертных залов, залов и сцен театров, и.т.п. при использовании стен и потолка помещений, имеющих стыки под углом 90 . .
Поставленная техническая задача решается за счет того, что формирование панорамного изображения в закрытых и открытых помещениях, а также площадках заключается в том, что вначале анализируют помещение, определяют размеры фрагментов изображений и количество проекторов для их проецирования, конечное изображение создается из фрагментов, каждый из которых проецируется своим проектором, управляемым компьютером, фрагменты конечного изображения создаются на вычислительных средствах заранее с использованием любых известных программных средств для соз-
дания трехмерной (3D) графики. Для формирования полного изображения, создаваемого из фрагментов, используется необходимое число проекторов, управляемых компьютерами. Проекторы, имеющие малые линейные размеры и являющиеся частью элементов оформления размещены в пространстве помещения так, чтобы проецируемые ими фрагменты изображения перекрывали окружающие стены и потолок (или его часть), фрагменты изображений просчитываются так, чтобы зоны перекрытия проецируемых каждым проектором изображений при проецировании их на стены и потолок не превышали значение в один пиксел. Стены, на которые осуществляется проекция изображения имеют стык под углом 90 градусов. Получаемое изображение превращается в единое целое, стыки между стенами перестают быть заметными.
Заявляемый способ обеспечивает реализацию панорамного кругового изображения при проецировании фрагментов изображений на стены и потолок с использованием типичных, выпускаемых промышленностью, мультимедийных проекторов управляемых компьютерами. Причем проецируемое изображение не имеет стыков и оптических переходов, характерных для углов помещений и мест стыка потолка и стен.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 приведена схема, иллюстрирующая способ формирования изображения из фрагментов, проецируемых на стены помещения проекторами, используемый при оформлении закрытых и открытых концертных площадок, киноконцертных залов, залов и сцен театров, и.т.п., каждый из которых проецируется своим проектором. Где 1 — проекционная поверхность, 2 — проектор. На фиг. 2 приведена схема, иллюстрирующая способ формирования панорамного изображения путем проецирования на стены, обеспечи-
вающего формирование панорамного изображения из конечного числа фрагментов, каждый из которых создается с использованием программы для создания трехмерных изображений - «cнимaeтcя» с использованием виртуальной камеры. Где 1 - помещение, 2 - проектор, проецирующий фрагмент панорамного изображения 3 на проекционной поверхности. На фиг. 3 представлена схема, иллюстрирующая конечный результат - часть панорамного изображения.
Вариант осуществления изобретения
Способ осуществляется следующим образом. Вначале анализируют помещение, в котором расположены проекционные установки - мультимедийные проекторы, выпускаемые серийно производителем, управляемые компьютером (компьютерами). Главным условием является то, что проекторы должны располагаться в «мepтвыx» зонах остальных проекторов и не препятствовать проецированию из других проекторов (см. расположении проекторов 1 на фиг.l). Далее, производятся обмеры поверхности стен и потолка, и оценивается зона, которая является местом размещения проекционной аппаратуры, а также область помещения, в которой будет наблюдаться эффект. Это делается для того, чтобы определить размеры фрагментов изображений и количество проекторов для их проецирования. Минимальное число проекторов, использующихся для создания изображения на стене - один проектор. Размер фрагмента изображения зависит от удаления проектора от поверхности и графического разрешения, которое поддерживает проектор (800x600 пикселей, 1024x768 пикселей и т.д.) или любого другого носителя изображения. Это позволяет отображать на поверхности картинку определенного размера. На фиг.l представлена схема формирования панорамного изображения на проекционных поверхностях (стенах помещения) проекторами 1. Проецирование фрагментов панорамного изображения производится изнутри помещения на стены, пол и потолок (или их комбина-
цию). Конечное изображение создается из фрагментов, каждый из которых проецируется своим проектором, управляемым компьютером на проекционную поверхность. Проецируемые фрагменты конечного изображения создаются на вычислительных средствах заранее с использованием любых известных программных средств для создания трехмерной (3D) графики. Фрагменты изображения создаются с учетом перспективы и границ виртуального помещения. Фактически производится съемка каждого фрагмента на виртуальную камеру. Каждая виртуальная камера «cнимaeт» ту часть виртуального пространства, которая станет при проецировании фрагментом конечного панорамного изображения. Проекторы, управляемые компьютерами, размещаются в пространстве (фиг.l.) помещения так, чтобы проецируемые ими фрагменты изображения перекрывали окружающие стены и потолок (или его часть). Особым образом оценивается области перекрытия световых потоков в углах (местах стыка) стен помещений, пола и потолка. Фрагменты изображений при их создании просчитываются так, чтобы зоны перекрытия изображений при проецировании их на стены и потолок были минимальны и составляли значение, не превышающее один пиксел. Наилучшим вариантом будет тот вариант расчета размеров фрагментов, когда зона перекрытия на границах фрагментов составит 0 пикселов. Процесс формирования изображения представлен на фиг.2. Стены, пол и потолок реального помещения, имеют стыки под прямым углом. Фрагменты изображения проецируются на стены (проекционную поверхность) проекторами, создавая внутри реального помещения виртуальное окружение (панорамное изображение). После того, как начинается проецирование фрагментов изображений на стены, пол и потолок (или их комбинацию), за счет того, что фрагменты не имеют зон перекрытия (величина перекрытия 0 пикселов), каждый фрагмент рассчитан и подготовлен заранее с учетом перспективы конечного изображения, а также за счет подстройки параметров изображений (наклонов картинки, фокусировки, контрастности и т.д.) добиваются того, что стыки стен (стен, пола и
потолка) перестают быть заметными глазу при рассмотрении проецируемого изображения (на фиг. 3 границы виртуального помещения показаны условно, в месте стыка стен границ нет и глазу доступно только виртуальное окружение). Полная панорамная картина для взгляда зрителя становится непрерывной, не имеющей стыков в углах помещения и границ фрагментов. Образуется единая объемная картина окружающего панорамного пространства. При одновременном проецировании фрагментов с учетом перспективы на стены, потолок и пол, достигается полное замкнутое сферическое панорамное изображение. Эффект присутствия достигается за счет того, что изображение перестает быть фрагментарным, а превращается в единое целое. Максимальный эффект становится доступен в пределах определяемой заранее зоны внутри помещения в закрытых и открытых концертных площадках, киноконцертных залах, залах и сценах театров, и.т.п.
В качестве оборудования, для реализации заявляемого в способе эффекта, использовались проекторы, обеспечивающие разрешение изображения 800x600 и 1024x768 пикселов:
• «Aвpopa» (Аvrоrа) моделей DX2300, DX3000 Рrо и им аналогичные,
• «Bижн» (Visiоп) моделей DХЮООРrо, DWX1000 Рrо и им аналогичные, поддерживающие разрешение по стандартам SVGA, XGA, SXGA и обеспечивающие освещенность поверхности не менее 1000, 2300, 3000 лк и выше, выпускаемые российским производителем компьютерной и мультимедийной техники - компанией «Poвep Компьютере)). А также персональные компьютеры, наиболее распространенных конфигураций.
Источники информации:
1. Патент SU .Ns 896676 G 09 В 25/04. Дроздов B.A., Боленок B.E., Карпухин B.B., Кротов A.П., Оболенский Н.В. Устройство для моделирования светового излучения небосвода, (аналог)
2. Патент RU N<> 2141689, МПК 6 G09F19/18 , МПК 6 A63J5/02. Информационная видеоустановка, (аналог)
3. http://www.x-rooms.de/ (аналог)
4. http://www.uni-weimar.de/ (аналог)