ITRM20090582A1

ITRM20090582A1 - INCREASED REALITY SYSTEM

Info

Publication number: ITRM20090582A1
Application number: IT000582A
Authority: IT
Inventors: Pasquale Lanciano
Original assignee: Pasquale Lanciano
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2011-05-12

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: “SISTEMA DI REALTÀ AUMENTATA” Description accompanying a patent application for an invention entitled: "AUGMENTED REALITY SYSTEM"

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di realtà aumentata configurato in modo tale da consentire all'utente di vedere e/o guardare un ambiente del mondo reale, e di sovrapporre immagini virtuali a dette immagini dell'ambiente del mondo reale, permettendo quindi di vedere e/o guardare un ambiente di mondo reale "aumentato". The present invention refers to an augmented reality system configured in such a way as to allow the user to see and / or look at a real world environment, and to superimpose virtual images on said images of the real world environment, thus allowing to see and / or watch an "augmented" real world environment.

Il rapido sviluppo nella tecnologia informatica ha inoltre apportato avanzamenti significativi in vari settori della tecnica, tra i quali la elaborazione delle immagini, lo sviluppo di software, e simili. Attualmente, anche dispositivi informatici di piccole dimensioni forniscono le risorse e la capacità di calcolo per manipolare dati di immagine in tempo reale, offrendo pertanto il potenziale per molti sviluppi della tecnica, utilizzabili nelle applicazioni di tutti i giorni. Un esempio importante è la cosiddetta tecnologia di realtà aumentata, in cui si effettua il rilievo di un ambiente reale così da generare dati di immagine dello stesso, mentre i dati di immagine provenienti dall'ambiente reale possono essere elaborati e manipolati e possono pertanto essere integrati con dati di immagine di oggetti provenienti da un oggetto "virtuale" così da fornire all'utente una immagine che comprende l'oggetto virtuale. Inoltre, la percezione che l'utente ha dell'ambiente reale può essere aumentata con qualsiasi tipo di informazioni. Tipicamente, un sistema di realtà aumentata comprende un sistema di formazione di immagini, come una videocamera, così da generare dati di immagine dell'ambiente reale, che sono poi combinati con qualsiasi grafica generata da computer o altre informazioni che vengono poi fornite all'utente così da collocare l'utente in un ambiente “aumentato”. Ad esempio, nel caso in cui l'utente intenda progettare un soggiorno o una cucina nella propria abitazione, la stanza corrispondente, possibilmente comprendente alcuni elementi di arredo, può rappresentare l'ambiente reale catturato dalla videocamera, mentre la realtà aumentata presentata all'utente su un dispositivo di visualizzazione appropriato può comprendere elementi di arredo aggiuntivi creati dal computer sulla base di un appropriato database. Rapid development in computer technology has also brought significant advancements in various areas of the art, including image processing, software development, and the like. Today, even small computing devices provide the resources and computational capacity to manipulate image data in real time, thus offering the potential for many technical developments that can be used in everyday applications. An important example is the so-called augmented reality technology, in which the survey of a real environment is carried out in order to generate image data of the same, while the image data coming from the real environment can be processed and manipulated and can therefore be integrated. with object image data from a "virtual" object thereby providing the user with an image comprising the virtual object. Furthermore, the perception that the user has of the real environment can be increased with any type of information. Typically, an augmented reality system includes an image forming system, such as a video camera, to generate image data of the real environment, which is then combined with any computer generated graphics or other information which is then provided to the user. so as to place the user in an "augmented" environment. For example, if the user intends to design a living room or kitchen in his home, the corresponding room, possibly including some furniture elements, can represent the real environment captured by the camera, while the augmented reality presented to the user on an appropriate display device may include additional furniture items created by the computer based on an appropriate database.

A tal fine, posizioni tipicamente specifiche nell'ambiente reale oggetto dell'immagine possono essere contrassegnate con un cursore corrispondente o simili, ed uno degli oggetti del database selezionato dall'utente può essere inserito nell'immagine preservando al contempo le relazioni spaziali dell'oggetto virtuale rispetto agli oggetti "reali". Nonostante tali sistemi convenzionali di realtà aumentata forniscano alternative economiche, ad esempio, per la progettazione di locali, abitazioni e simili, essi sono tuttavia carenti di flessibilità nel posizionare gli oggetti virtuali nell'ambiente reale quando, ad esempio, si desidera un elevato grado di variazione della posizione dell'osservatore rispetto alla posizione dell'oggetto virtuale. To this end, typically specific locations in the actual object environment of the image can be marked with a corresponding cursor or the like, and one of the database objects selected by the user can be inserted into the image while preserving the object's spatial relationships. virtual compared to "real" objects. Although such conventional augmented reality systems provide economic alternatives, for example, for the design of premises, homes and the like, they nevertheless lack flexibility in positioning virtual objects in the real environment when, for example, a high degree of variation of the position of the observer with respect to the position of the virtual object.

Secondo altre soluzioni suggerite negli anni recenti, il sistema di realtà aumentata comprendeva anche mezzi per monitorare le condizioni ambientali del mondo reale cosicché anche le "ombre virtuali" generate dalle immagini virtuali venivano sovrapposte alle immagini dell'ambiente del mondo reale. According to other solutions suggested in recent years, the augmented reality system also included means to monitor real world environmental conditions so that even the "virtual shadows" generated by the virtual images were superimposed on the images of the real world environment.

I sistemi di realtà aumentata noti nella tecnica precedente hanno trovato applicazioni pratiche nella previsione di situazioni "future". Ad esempio, i sistemi della tecnica precedente sono attualmente usati per consentire alle persone di immaginare l'aspetto futuro di una piazza, nel caso in cui in tale piazza venga costruito un nuovo monumento. Altre applicazioni si riferiscono, come detto sopra, alla progettazione di nuovi locali e/o alla valutazione dell'impatto di detti nuovi locali su un paesaggio reale. Altre applicazioni ancora possono ad esempio riferirsi alla previsione e valutazione delle ombre che potrebbero essere generate da futuri locali, monumenti o simili. The augmented reality systems known in the prior art have found practical applications in predicting "future" situations. For example, prior art systems are currently used to allow people to imagine the future appearance of a square in case a new monument is built in that square. Other applications refer, as mentioned above, to the design of new premises and / or to the evaluation of the impact of said new premises on a real landscape. Still other applications can for example refer to the prediction and evaluation of the shadows that could be generated by future premises, monuments or the like.

Nonostante i sistemi noti nella tecnica si siano rivelati piuttosto efficienti nella sovrapposizione di immagini virtuali alle immagini del mondo reale in modo molto realistico (al punto che un utente non è davvero in grado di distinguere le immagini del mondo reale dalle immagini virtuali), detti sistemi tuttavia presentano ancora notevoli inconvenienti e problemi. Uno di detti problemi consiste nel fatto che l'utente non vede mai il mondo reale "direttamente" o in maniera naturale. Al contrario, l'utente può solo vedere le immagini del mondo reale nel modo in cui essere sono restituite sui mezzi di visualizzazione come uno schermo o simili. Although the systems known in the art have proved to be quite efficient in superimposing virtual images on the real world images in a very realistic way (to the point that a user is not really able to distinguish real world images from virtual images), said systems however they still have considerable drawbacks and problems. One such problem is that the user never sees the real world "directly" or naturally. Conversely, the user can only see real world images as they are rendered on display media such as a screen or the like.

In tal modo, l'utente non può apprezzare le immagini del mondo reale come se le guardasse in modo diretto. Inoltre, ai fini della restituzione delle immagini del mondo reale sui mezzi di visualizzazione, sono necessari mezzi di cattura (videocamere o simili) per catturare le immagini dell'ambiente del mondo reale, generare dati digitali di dette immagini come catturate e trasmettere tali dati a detti mezzi di visualizzazione. Ciò che l'utente dei sistemi di realtà aumentata delle tecniche precedenti realmente vede sono, infatti, le "immagini virtuali" del mondo reale su un display. Thus, the user cannot appreciate real world images as if looking at them directly. In addition, for the purpose of returning real world images to display media, capture means (video cameras or the like) are required to capture images of the real world environment, generate digital data of said images as captured, and transmit such data to said display means. What the user of the augmented reality systems of the previous techniques really sees are, in fact, the "virtual images" of the real world on a display.

È a dette immagini virtuali dell'ambiente del mondo reale che sono sovrapposte le immagini virtuali aggiuntive, in particolare su detti mezzi di visualizzazione. It is on said virtual images of the real world environment that the additional virtual images are superimposed, in particular on said display means.

Un utente che non rivolga lo sguardo a detti mezzi di visualizzazione non sarà mai in grado di vedere o osservare un ambiente di mondo "aumentato". In altre parole, i sistemi noti non consentono che immagini virtuali aggiuntive siano proiettate nello spazio così da poter essere viste da un utente mentre quest'ultimo osserva il mondo reale in modo diretto, percependole come immagini aggiuntive dell'ambiente del mondo reale. A user who does not look at said display means will never be able to see or observe an "augmented" world environment. In other words, known systems do not allow additional virtual images to be projected into space so that they can be seen by a user while the latter observes the real world directly, perceiving them as additional images of the real world environment.

E’ evidente che gli utenti percepiranno pur sempre una differenza tra vedere o osservare il mondo reale in modo diretto o su un display. Inoltre, i mezzi di cattura e/o restituzione necessari (videocamere, display o simili) devono essere in grado di generare e restituire immagini di alta qualità (alta risoluzione o simili); circostanza che ha come conseguenza un indebito aumento dei costi e dei prezzi dei sistemi di realtà virtuale della tecnica anteriore, che li rende inadatti alle applicazioni quotidiane. It is clear that users will still perceive a difference between seeing or observing the real world directly or on a display. Furthermore, the necessary capture and / or return means (video cameras, displays or the like) must be capable of generating and returning high quality images (high resolution or similar); a circumstance which results in an undue increase in the costs and prices of prior art virtual reality systems, which makes them unsuitable for everyday applications.

In considerazione di quanto esposto sopra, lo scopo della precedente invenzione è quello di fornire un sistema di realtà aumentata che consente di superare o almeno minimizzare gli inconvenienti dei sistemi della tecnica anteriore. In particolare, un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema di realtà aumentata che consenta all'utente di osservare e/o guardare immagini virtuali aggiuntive (sovrapposte alle immagini dell'ambiente del mondo reale) quando osserva l'ambiente del mondo reale direttamente e senza la necessità che le immagini del mondo reale siano prima restituite su mezzi di visualizzazione aggiuntivi come schermi o simili. Ancora, un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire e/o suggerire un sistema di realtà aumentata adatto ad essere realizzato a costi ragionevoli così da poter essere adatto ad applicazioni frequenti e a soddisfare le esigenze dei clienti e/o consumatori comuni. In consideration of the above, the object of the previous invention is to provide an augmented reality system which allows to overcome or at least minimize the drawbacks of the prior art systems. In particular, a further object of the present invention is to provide an augmented reality system that allows the user to observe and / or watch additional virtual images (superimposed on the images of the real world environment) when observing the world environment. real directly and without the need for real world images to first be returned to additional display media such as screens or the like. Still, a further object of the present invention is to provide and / or suggest an augmented reality system suitable to be implemented at reasonable costs so as to be suitable for frequent applications and to meet the needs of common customers and / or consumers.

La presente invenzione si basa sul principio che gli inconvenienti e/o problemi dei sistemi della tecnica anteriore possono essere superati o almeno ridotti fornendo un sistema che consente di proiettare e/o restituire nello spazio immagini virtuali aggiuntive. The present invention is based on the principle that the drawbacks and / or problems of the prior art systems can be overcome or at least reduced by providing a system that allows additional virtual images to be projected and / or returned in space.

In particolare, la presente invenzione si basa sulla considerazione che se delle immagini virtuali aggiuntive sono proiettate nello spazio tra l'utente e gli oggetti o l'ambiente del mondo reale osservato dall'utente, allora dette immagini virtuali aggiuntive potranno essere viste dall'utente mentre quest'ultimo osserva detto ambiente del mondo reale e saranno percepite e/o apprezzate dall'utente come "appartenenti" all'ambiente del mondo reale. In tal mondo, l'utente non vedrà le immagini del mondo reale sui mezzi di visualizzazione e non vedrà le immagini virtuali aggiuntive sovrapposte alle immagini reali sui mezzi a display e solo quando volge lo sguardo ai mezzi a display. Al contrario, egli osserverà normalmente il mondo reale direttamente e le immagini virtuali aggiuntive sarannp sovrapposte alla sua vista o percezione del mondo reale, cosicchè l ́utente vedrà o percepirà conseguentemente un mondo reale “aumentato”. Ancora un'altra considerazione su cui la presente invenzione si basa si riferisce al fatto che, se delle immagini virtuali aggiuntive sono proiettate o restituite nello spazio, non vi è la necessità di mezzi di cattura (mezzi di ripresa) e/o restituzione cosicché i costi del sistema di realtà aumentata possono essere contenuti o mantenuti bassi, rendendo pertanto il sistema alla portata di chiunque. In particular, the present invention is based on the consideration that if additional virtual images are projected in the space between the user and the objects or the real world environment observed by the user, then said additional virtual images can be seen by the user. while the latter observes said real world environment and will be perceived and / or appreciated by the user as "belonging" to the real world environment. In such a world, the user will not see the real world images on the display media and will not see the additional virtual images superimposed on the real images on the display media and only when he looks at the display media. On the contrary, he will normally observe the real world directly and the additional virtual images will be superimposed on his view or perception of the real world, so that the user will consequently see or perceive an "augmented" real world. Yet another consideration on which the present invention is based relates to the fact that, if additional virtual images are projected or returned into space, there is no need for means of capture (means of recording) and / or restitution so that the costs of the augmented reality system can be contained or kept low, thus making the system affordable for anyone.

Sulla base delle considerazioni di cui sopra, i problemi o inconvenienti che interessano i sistemi di realtà aumentata della tecnica anteriore sono superati o almeno ridotti a mezzo di un sistema innovativo come rivendicato nella rivendicazione 1, in particolare a mezzo di un sistema di realtà aumentata che comprende primi mezzi ottici adatti a consentire all'utente di vedere immagini dell'ambiente e/o del mondo reale attraverso gli stessi; secondi mezzi ottici posizionati rispetto a detti primi mezzi ottici cosicché l'utente che guarda le immagini del mondo reale attraverso detti primi mezzi ottici vede dette immagini anche attraverso detti secondi mezzi ottici; mezzi di restituzione adatti a restituire immagini virtuali; in cui detto sistema inoltre comprende mezzi di messa a fuoco adatti a mettere a fuoco dette immagini virtuali restituite da detti mezzi di restituzione su detti secondi mezzi ottici, cosicché l'utente che guarda dette immagini del mondo reale attraverso detti primi e secondi mezzi ottici vede dette immagini virtuali sovrapposte a dette immagini del mondo reale. On the basis of the above considerations, the problems or drawbacks affecting the augmented reality systems of the prior art are overcome or at least reduced by means of an innovative system as claimed in claim 1, in particular by means of an augmented reality system which comprises first optical means suitable for allowing the user to see images of the environment and / or of the real world through them; second optical means positioned with respect to said first optical means so that the user who looks at the images of the real world through said first optical means sees said images also through said second optical means; return means suitable for returning virtual images; wherein said system further comprises focusing means adapted to focus said virtual images returned by said restitution means on said second optical means, so that the user who looks at said real world images through said first and second optical means sees said virtual images superimposed on said real world images.

Secondo la presente invenzione l'utente della stessa vede il mondo reale attraverso primi e secondi mezzi ottici (sostanzialmente vetri trasparenti che agiscono come filtri della luce) interposti tra gli occhi dell'utente e l'ambiente del mondo reale sotto osservazione; in altre parole l'utente vede l'ambiente del mondo reale come se indossasse degli occhiali. Inoltre, e sempre secondo la presente invenzione, le immagini virtuali che appaiono su uno o più schermi sono messe a fuoco e proiettate su detti secondi mezzi ottici, ad esempio nello spazio tra gli occhi dell'utente ed il mondo reale sotto osservazione (insieme alla linea di vista dell'utente o dell'osservatore). Conseguentemente, dette immagini virtuali sono sovrapposte alle immagini del mondo reale come direttamente percepite dall'utente; pertanto, non vi è necessità né di catturare le immagini del mondo reale mediante mezzi di cattura (videocamere o simili) né di restituire o visualizzare su mezzi di visualizzazione le immagini catturare. Le immagini virtuali inoltre non sono sovrapposte alle immagini del mondo reale sugli stessi mezzi di visualizzazione su cui sono restituite o visualizzate le immagini del mondo reale (una volta catturate). Queste sono semplicemente interposte tra l'utente ed il mondo reale sotto osservazione, cosicché l'utente, quando osserva il mondo reale, vede un mondo aumentato con dette immagini virtuali. According to the present invention, the user of the same sees the real world through first and second optical means (substantially transparent glasses which act as light filters) interposed between the eyes of the user and the environment of the real world under observation; in other words, the user sees the real world environment as if he were wearing glasses. Furthermore, and always according to the present invention, the virtual images appearing on one or more screens are focused and projected on said second optical means, for example in the space between the user's eyes and the real world under observation (together with the line of sight of the user or observer). Consequently, said virtual images are superimposed on the images of the real world as directly perceived by the user; therefore, there is no need either to capture the images of the real world by means of capture (video cameras or the like) or to return or display the captured images on display means. Virtual images are also not superimposed on real world images on the same display media on which real world images are returned or displayed (once captured). These are simply interposed between the user and the real world under observation, so that the user, when observing the real world, sees an augmented world with said virtual images.

Qui di seguito, saranno descritte ulteriori forme di realizzazione e/o caratteristiche aggiuntive della presente invenzione con riferimento ai disegni, in cui un riferimento numerico corrispondente o identico identifica parti componenti e/o caratteristiche corrispondenti e/o identiche della presente invenzione. Tuttavia, si deve notare che la presente invenzione non è limitata alle forme di realizzazione e/o caratteristiche descritte qui di seguito e rappresentate nei disegni; al contrario, la presente invenzione comprende tutte le forme di realizzazione e/o caratteristiche equivalenti che rientrano nell'ambito delle rivendicazioni. Hereinafter, further embodiments and / or additional features of the present invention will be described with reference to the drawings, wherein a corresponding or identical reference numeral identifies corresponding and / or identical component parts and / or features of the present invention. However, it should be noted that the present invention is not limited to the embodiments and / or features described below and represented in the drawings; on the contrary, the present invention encompasses all the equivalent embodiments and / or features that fall within the scope of the claims.

Nei disegni: In the drawings:

La Figura 1 mostra una vista dall'alto schematica di un sistema di realtà aumentata secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione; Figure 1 shows a schematic top view of an augmented reality system according to a preferred embodiment of the present invention;

La Figura 2 mostra una vista laterale schematica del sistema mostrato nella Figura 1; Figure 2 shows a schematic side view of the system shown in Figure 1;

La Figura 3 mostra in modo schematico una vista 3D di alcune delle componenti di un sistema di realtà aumentata secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione; La Figura 4 mostra in modo schematico una vista 3D di alcune delle componenti di un sistema di realtà aumentata secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione; La Figura 5 mostra schematicamente una vista 3D di un sistema di realtà aumentata secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione; Figure 3 schematically shows a 3D view of some of the components of an augmented reality system according to a preferred embodiment of the present invention; Figure 4 schematically shows a 3D view of some of the components of an augmented reality system according to a preferred embodiment of the present invention; Figure 5 schematically shows a 3D view of an augmented reality system according to a preferred embodiment of the present invention;

La Figura 6 mostra schematicamente una vista 3D di un sistema di realtà aumentata secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione con un utente che guarda attraverso la stessa quando il sistema non restituisce immagini virtuali. Figure 6 schematically shows a 3D view of an augmented reality system according to a preferred embodiment of the present invention with a user looking through it when the system does not return virtual images.

La Figura 7 mostra schematicamente una vista 3D di un sistema di realtà aumentata secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione con un utente che guarda attraverso la stessa quando il sistema restituisce immagini virtuali. Figure 7 schematically shows a 3D view of an augmented reality system according to a preferred embodiment of the present invention with a user looking through it when the system returns virtual images.

Le Figure 1 e 2 mostrano rispettivamente una vista schematica dall'alto ed una vista laterale di un sistema 100 di realtà aumentata secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione. Il sistema comprende primi mezzi ottici adatti a consentire all'utente di vedere immagini del mondo reale attraverso gli stessi. I primi mezzi ottici potrebbero, ad esempio, comprendere vetri 101A e 101B rispettivamente destro e sinistro, posizionati reciprocamente come occhiali. L'utente potrebbe, in questo caso, avvicinare il volto ai due vetri trasparenti 101A, 101B cosicché il proprio occhio destro RE vede un oggetto del mondo reale collocato nel campo visivo del sistema 100 attraverso il vetro 101A destro trasparente, ed il proprio occhio sinistro LE vede il medesimo oggetto del mondo reale attraverso il vetro 101B sinistro trasparente in modo simile a come si verifica con degli occhiali ordinari. Tuttavia, i vetri 101A e 101B non sono correttivi così da consentire l'uso del sistema da parte di numerose persone con diverse capacità visive. In particolare, le persone che necessitano di occhiali e/o lenti a contatto possono impiegare il sistema 100 secondo la presente invenzione semplicemente indossando i propri occhiali e/o lenti a contatto. Mediante i primi mezzi ottici, il sistema consente pertanto ad un utente di vedere direttamente oggetti del mondo reale collocati nel campi visivo del sistema 100. Conseguentemente, il sistema della presente invenzione consente all'utente di vedere direttamente oggetti del mondo reale "dal vivo", cioè senza la necessità di videocamere o qualsiasi altro mezzo atto a catturare o riprendere e riprodurre immagini del mondo reale. Se, ad esempio, monumenti, statue, piazze o edifici sono nel campo visivo del sistema 100, l'utente li vede attraverso i primi mezzi 101A e 101B di restituzione esattamente come li vedrebbe attraverso un paio di occhiali non correttivi. Figures 1 and 2 show respectively a schematic top view and a side view of an augmented reality system 100 according to a preferred embodiment of the present invention. The system comprises first optical means adapted to allow the user to see images of the real world through them. The first optical means could, for example, comprise glasses 101A and 101B respectively right and left, mutually positioned as spectacles. In this case, the user could bring his face closer to the two transparent glasses 101A, 101B so that his right eye RE sees a real world object placed in the field of view of the system 100 through the right transparent glass 101A, and his left eye LE sees the same real-world object through the left clear 101B glass in a similar way to how ordinary glasses do. However, the glasses 101A and 101B are not corrective so as to allow the use of the system by many people with different visual abilities. In particular, people who need glasses and / or contact lenses can use the system 100 according to the present invention simply by wearing their glasses and / or contact lenses. By means of the first optical means, the system therefore allows a user to directly view real world objects located in the field of view of the system 100. Consequently, the system of the present invention allows the user to directly view real world objects "live". , that is, without the need for video cameras or any other means to capture or record and reproduce images of the real world. If, for example, monuments, statues, squares or buildings are in the field of view of the system 100, the user sees them through the first return means 101A and 101B exactly as he would see them through a pair of non-corrective spectacles.

Come mostrato nelle figure 1 e 2, il sistema 100 inoltre comprende mezzi di restituzione atti a restituire immagini virtuali. Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure, i mezzi di restituzione comprendono due schermi 103A e 103B. Gli schermi 103A e 103B sono disposti uno accanto all'altro su un piano perpendicolare al piano definito dai vetri trasparenti 101A e 101B. Inoltre, gli schermi 103A e 103B sono disposti in modo tale che un utente che utilizzi il sistema della presente invenzione e che guardi attraverso i vetri trasparenti 101A e 101B non vede gli schermi 103A e 103B. Ad esempio, come si può vedere dalla figura 2, gli schermi 103A e 103B sono disposti su un piano inferiore rispetto al livello dei vetri trasparenti 101A e 101B. In una particolare forma di realizzazione della presente invenzione, ad esempio, gli schermi potrebbero essere posti su un piano a circa 40 cm dal livello dei vetri trasparenti 101A e 101B. Gli schermi 103A e 103B sono adatti a visualizzare immagini stereoscopiche secondo le tecniche note nella tecnica della stereoscopia. In particolare, gli schermi 103A e 103B potrebbero essere adatti a visualizzare sia immagini statiche che filmati. Uno degli schermi, ad esempio lo schermo 103A destro visualizza una immagine oppure, nel caso di un film, una serie di fotogrammi mentre, allo stesso tempo, l'altro schermo 103A visualizza la corrispondente immagine stereoscopia o serie di fotogrammi secondo le tecniche note nella tecnica della stereoscopia. La presenza di mezzi di restituzione adatti a restituire immagini o filmati secondo la tecnica della stereoscopia consente di ottenere effetti tridimensionali. In particolare, ciò consente di ottenere immagini di oggetti virtuali tridimensionali creando l'illusione della profondità tipica delle tecniche stereoscopiche. Come è noto nella tecnica, l'illusione della profondità è dovuta al fatto che l'occhio RE destro dell'utente vede l'immagine restituita dallo schermo 103A destro mentre, simultaneamente, l'occhio LE sinistro vede l'immagine restituita dallo schermo 103B sinistro. Le relazioni tra le coppie di immagini stereoscopiche che devono essere simultaneamente restituite dallo schermo 103A destro e dallo schermo 103B sinistro sono ben note nella tecnica della stereoscopia. Sono comunque possibili forme di realizzazione alternative della presente invenzione, secondo le quali gli schermi o mezzi ottici 103A e 103B non sono diposti su due piani orizzontali rispettivi come descritto precedentemente, bensì su due piani inclinati rispetto a un piano orizzontale di riferimento di un angolo “gamma”; questa soluzione alternativa è chiarita dalla rappresentazione mediante tratteggio in figura 2 dello schermo 103A. As shown in Figures 1 and 2, the system 100 further comprises restitution means adapted to return virtual images. In the embodiment shown in the figures, the return means comprise two screens 103A and 103B. The screens 103A and 103B are arranged side by side on a plane perpendicular to the plane defined by the transparent glasses 101A and 101B. Furthermore, the screens 103A and 103B are arranged in such a way that a user who uses the system of the present invention and who looks through the transparent glasses 101A and 101B does not see the screens 103A and 103B. For example, as can be seen from Figure 2, the screens 103A and 103B are arranged on a lower plane than the level of the transparent glasses 101A and 101B. In a particular embodiment of the present invention, for example, the screens could be placed on a plane about 40 cm from the level of the transparent glasses 101A and 101B. The screens 103A and 103B are suitable for displaying stereoscopic images according to the techniques known in the art of stereoscopy. In particular, the 103A and 103B screens may be suitable for displaying both still images and movies. One of the screens, for example the right screen 103A displays an image or, in the case of a film, a series of frames while, at the same time, the other screen 103A displays the corresponding stereoscopic image or series of frames according to the techniques known in the stereoscopy technique. The presence of means of restitution suitable for returning images or videos according to the stereoscopy technique allows to obtain three-dimensional effects. In particular, this allows to obtain images of three-dimensional virtual objects creating the illusion of depth typical of stereoscopic techniques. As is known in the art, the illusion of depth is due to the fact that the user's right eye RE sees the image returned by the right screen 103A while, simultaneously, the left eye LE sees the image returned by the screen 103B left. The relationships between the pairs of stereoscopic images to be simultaneously returned by the right screen 103A and the left screen 103B are well known in the stereoscopic art. However, alternative embodiments of the present invention are possible, according to which the screens or optical means 103A and 103B are not arranged on two respective horizontal planes as described above, but on two inclined planes with respect to a horizontal reference plane by an angle " range"; this alternative solution is clarified by the hatched representation in Figure 2 of the screen 103A.

Al fine di consentire all'utente di vedere le immagini degli oggetti del mondo reale nel campo visivo del sistema 100 e le immagini virtuali tridimensionali restituite dagli schermi 103A e 103B perfettamente miscelate ed integrate, il sistema 100 è inoltre provvisto di secondi mezzi ottici e mezzi di messa a fuoco. In order to allow the user to see the images of real world objects in the field of view of the system 100 and the three-dimensional virtual images returned by the screens 103A and 103B perfectly mixed and integrated, the system 100 is also equipped with second optical means and means Focus.

I secondi mezzi ottici sono posizionati rispetto ai primi mezzi ottici in modo tale che l'utente che vede gli oggetti del mondo reale attraverso i primi mezzi ottici veda gli stessi oggetti del mondo reale anche attraverso i secondi mezzi ottici. In particolare, i secondi mezzi ottici sono posizionati in modo tale che la linea di vista definita dall'utente, i primi mezzi ottici e gli oggetti del mondo reale posti nel campo visivo del sistema 100 intersechino anche i secondi mezzi ottici. Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure 1 e 2, i secondi mezzi ottici comprendono vetri 102A e 102B rispettivamente destro e sinistro, reciprocamente posizionati come degli occhiali e collocati dietro i vetri trasparenti 101A e 101B dal punto di vista di un utente che utilizza il sistema 100. Conseguentemente, la linea di vista dell'occhio RE destro dell'utente interseca sia il vetro 101A trasparente destro che il vetro 102A destro; la linea di vista dell'occhio LE sinistro dell'utente interseca sia il vetro 101B trasparente sinistro che il vetro 102B sinistro. The second optical means are positioned with respect to the first optical means in such a way that the user who sees the real world objects through the first optical means also sees the same real world objects through the second optical means. In particular, the second optical means are positioned in such a way that the user-defined line of sight, the first optical means and the real world objects placed in the visual field of the system 100 also intersect the second optical means. In the embodiment shown in Figures 1 and 2, the second optical means comprise right and left glasses 102A and 102B respectively, mutually positioned as glasses and placed behind the transparent glasses 101A and 101B from the point of view of a user using the system 100. Consequently, the line of sight of the user's right RE eye intersects both the right clear glass 101A and the right glass 102A; the user's left eye LE line of sight intersects both left clear glass 101B and left 102B glass.

Inoltre, come si può chiaramente vedere dalla vista laterale mostrata in figura 2, il vetro 102A destro non è parallelo al vetro 101A trasparente destro. In particolare, se si immagina un primo piano di riferimento P1r (rappresentato dal tratteggio in figura 2) sostanzialmente perpendicolare al piano della figura 2, (nonché alla linea di vista) e quindi sostanzialmente parallelo ai vetri 101A e 101B si noterà che il vetro 102A destro risulta essere ruotato rispetto a detto primo piano di riferimento Pr1 di un angolo “alfa”. (Si veda in particolare la vista laterale di figura 2) Inoltre, se si immagina un secondo piano di riferimento Pr2 sostanzialmente coincidente con il piano della figura 2 e quindi sostanzialmente perpendicolare al piano della figura 1, si noterà, osservando in particolare la figura 1, che il vetro 102A destro risulta essere ruotato anche rispetto a detto secondo piano di riferimento Pr2 di un secondo angolo “beta”. Per ragioni di chiarezza, le rotazioni “alfa” e “beta” del vetro 102A rispetto ai piani di riferimento Pr1 e Pr2 sono mostrate separatamente alle figure 2 e 1; in particolare, la rotazione “alfa” rispetto al piano Pr1 è mostrata in figura 2 mentre la figura 1 mostra la rotazione “beta” rispetto al piano Pr2. Va comunque notato che l ́orientazione finale del vetro 102A si otterrà impartendo al vetro 102A entrambe le rotazioni “alfa” e “beta”; detta orientazione finale è quindi rappresentata efficacemente nelle figure 3 e 4. L ́ampiezza dei due angoli “alfa” e “beta” potrà essere scelta a seconda delle esigenze e/o circostanze; va comunque notato che in condizioni di esercizio normali, l ́angolo “alfa” corrisponderà a circa 45 gradi mentre l ́angolo “beta” corrisponderà a circa 10 gradi. Quanto detto precedentemente relativamente al vetro di destra 102A vale naturalmente anche per il vetro di sinistra 102B. Anche il vetro di sinistra sarà quindi ruotato rispetto al primo e al secondo piano di riferimento Pr1 e Pr2 individuati precedentemente di due angoli corrispondenti “alfa” e “beta” la cui ampiezza potrà variare a seconda delle circostanze e/o esigenze, ma che in condizioni normali di esercizio corrisponderà rispettivamente a circa 45 gradi e a circa 10 gradi. Gli angoli di rotazione “alfa” e “beta” di un vetro potranno comunque essere diversi dagli angoli di rotazione “alfa” e “beta” dell ́altro vetro e dipenderanno dalla orientazione degli schermi e dei mezzi di messa fuoco rispettivi. (questi ultimi descritti nel seguito). Ad esempio, gli angoli “alfa” e “beta” per il vetro di destra “102A dipenderanno dalla orientazione dello schermo di destra 103A (sostanzialmente l ́angolo “gamma” descritto precedentemente) e dei mezzi destri di messa a fuoco 104A relativi. Gli angoli “alfa” e ”beta” sono scelti in maniera tale che la linea di vista tra l'utente e gli oggetti del mondo reale nel campo visivo del sistema 100 intersechino sia i primi mezzi ottici che i secondi mezzi ottici in modo tale da consentire all'utente di vedere gli oggetti del mondo reale attraverso sia i primi che i secondi mezzi ottici. Allo stesso tempo, gli angoli ”alfa” e ”beta” sono scelti così da consentire all'utente di vedere simultaneamente con oggetti del mondo reale, le immagini restituite dai mezzi di restituzione. In particolare, il vetro 102A destro è inclinato verso lo schermo 103A destro così da consentire all'occhio destro dell'utente di vedere le immagini restituite dallo schermo 103A destro. Similmente, il vetro 102B sinistro è inclinato verso lo schermo 103B sinistro così da consentire all'occhio sinistro dell'utente di vedere le immagini restituite dallo schermo 103B sinistro. Furthermore, as can be clearly seen from the side view shown in Figure 2, the right glass 102A is not parallel to the right transparent glass 101A. In particular, if we imagine a first reference plane P1r (represented by the hatching in figure 2) substantially perpendicular to the plane of figure 2, (as well as to the line of sight) and therefore substantially parallel to the glasses 101A and 101B, it will be noticed that the glass 102A right turns out to be rotated with respect to said first reference plane Pr1 by an “alpha” angle. (See in particular the side view of figure 2) Furthermore, if a second reference plane Pr2 is imagined substantially coincident with the plane of figure 2 and therefore substantially perpendicular to the plane of figure 1, it will be noticed, observing in particular figure 1 , that the right glass 102A is also rotated with respect to said second reference plane Pr2 by a second "beta" angle. For reasons of clarity, the "alpha" and "beta" rotations of the glass 102A with respect to the reference planes Pr1 and Pr2 are shown separately in Figures 2 and 1; in particular, the “alpha” rotation with respect to the Pr1 plane is shown in figure 2 while figure 1 shows the “beta” rotation with respect to the Pr2 plane. It should however be noted that the final orientation of the glass 102A will be obtained by imparting both the "alpha" and "beta" rotations to the glass 102A; this final orientation is therefore effectively represented in figures 3 and 4. The width of the two angles "alpha" and "beta" can be chosen according to needs and / or circumstances; however, it should be noted that under normal operating conditions, the "alpha" angle will correspond to approximately 45 degrees while the "beta" angle will correspond to approximately 10 degrees. What has been said previously regarding the right glass 102A naturally also applies to the left glass 102B. The left glass will also be rotated with respect to the first and second reference planes Pr1 and Pr2 previously identified by two corresponding angles "alpha" and "beta" whose width may vary according to circumstances and / or needs, but that in normal operating conditions will correspond to approximately 45 degrees and approximately 10 degrees respectively. The angles of rotation "alpha" and "beta" of one glass may however be different from the angles of rotation "alpha" and "beta" of the other glass and will depend on the orientation of the screens and the respective focusing means. (the latter described below). For example, the angles "alpha" and "beta" for the right glass "102A will depend on the orientation of the right screen 103A (basically the" gamma "angle described above) and the relative right focusing means 104A. The angles "alpha" and "beta" are chosen in such a way that the line of sight between the user and the real world objects in the field of view of the system 100 intersects both the first optical and second optical means in such a way as to allow the user to see real world objects through both first and second optical media. At the same time, the angles "alpha" and "beta" are chosen so as to allow the user to see simultaneously with real world objects, the images returned by the means of restitution. In particular, the right glass 102A is inclined towards the right screen 103A so as to allow the user's right eye to see the images returned by the right screen 103A. Similarly, the left glass 102B is inclined towards the left screen 103B so as to allow the user's left eye to see the images returned by the left screen 103B.

L'inclinazione del vetro 102A destro e del vetro 102B sinistro rispetto ai vetri trasparenti 101A e 101B (o, in altre parole, la loro orientazione rispetto ai piani di riferimento Pr1 e Pr2) consente all'utente di vedere simultaneamente attraverso il vetro 102A destro e attraverso il vetro 102B sinistro sia gli oggetti del mondo reale che le immagini virtuali restituite dagli schermi 103A e 103B. The inclination of the right glass 102A and the left glass 102B with respect to the transparent glasses 101A and 101B (or, in other words, their orientation with respect to the reference planes Pr1 and Pr2) allows the user to see simultaneously through the right glass 102A and through the left glass 102B both the objects of the real world and the virtual images returned by the screens 103A and 103B.

La figura 3 mostra una vista 3D schematica dei vetri 101A e 101B trasparenti reciprocamente posizionati come occhiali e posti di fronte ai vetri 102A e 102B, rispettivamente, anch'essi reciprocamente posizionati come occhiali e che sono inclinati rispetto ai vetri 101A e 101B trasparenti. Dalla figura è chiaro che guardare gli oggetti del mondo reale posti nel campo visivo del sistema attraverso i vetri 101A e 101B trasparenti comporterebbe necessariamente vedere il medesimo oggetto del mondo reale non solo attraverso i vetri 101A e 101B trasparenti, ma anche attraverso i vetri 102A e 102B. Figure 3 shows a schematic 3D view of the transparent glasses 101A and 101B mutually positioned as glasses and placed in front of the glasses 102A and 102B, respectively, which are also mutually positioned as glasses and which are inclined with respect to the transparent glasses 101A and 101B. From the figure it is clear that looking at the real world objects placed in the system's field of view through the transparent glasses 101A and 101B would necessarily involve seeing the same real world object not only through the transparent glasses 101A and 101B, but also through the glasses 102A and 102B.

I mezzi di messa a fuoco anticipati precedentemente sono adatti a mettere a fuoco le immagini virtuali restituite dai mezzi di restituzione sui secondi mezzi ottici cosicché l'utente che guarda le immagini del mondo reale attraverso i primi e i secondi mezzi ottici vede gli oggetti virtuali sovrapposti alle immagini del mondo reale. Nel sistema mostrato nelle figure, i mezzi di messa a fuoco comprendono una lente 104A biconvessa destra ed una lente 104B biconvessa sinistra. La lente 104A biconvessa destra è sostanzialmente parallela allo schermo 103A destro ed è collocata nella regione tra lo schermo 103A destro ed il vetro 102A così da consentire la visione delle immagini restituite dallo schermo 103A destro attraverso il vetro 102A destro. In modo simile, la lente 104B biconvessa sinistra è parallela allo schermo 103A sinistro ed è posta nella regione tra lo schermo 103B sinistro e il vetro 102B sinistro così da consentire la visione delle immagini restituite dallo schermo 103A sinistro attraverso il vetro 102B sinistro. In particolare, le lenti 104A a e 104B sinistra e destra biconvesse sono adatte a mettere a fuoco le immagini virtuali restituite dagli schermi 103A e 103B, rispettivamente, per l’occhio destro dell’utente e per l’occhio sinistro dell’utente, rispettivamente, così da consentire agli occhi dell'utente di mettere a fuoco allo stesso tempo e sullo stesso punto focale gli oggetti del mondo reale visti attraverso sia i vetri 101A e 101B trasparenti e i vetri 102A e 102B come spiegato sopra, e le immagini virtuali tridimensionali restituite dagli schermi 103A e 103B secondo la tecnica della stereoscopia. Ancora più in particolare, le lenti 103A e 103B biconvesse sono adatte a formare una immagine degli oggetti virtuali tridimensionali restituiti dai mezzi di restituzione ad una distanza infinita, cioè al punto focale dei raggi paralleli (fuoco infinito) cosicché, per gli utenti del sistema 100, sia gli oggetti del mondo reale che gli oggetti virtuali tridimensionali sono messi a fuoco allo stesso tempo ed al medesimo punto focale. The previously anticipated focusing means are suitable for focusing the virtual images returned by the restitution means on the second optical means so that the user who looks at the real world images through the first and second optical means sees the virtual objects superimposed on the real world images. In the system shown in the figures, the focusing means comprises a right biconvex lens 104A and a left biconvex lens 104B. The right biconvex lens 104A is substantially parallel to the right screen 103A and is located in the region between the right screen 103A and the glass 102A so as to allow viewing of the images returned by the right screen 103A through the right glass 102A. Similarly, the left biconvex lens 104B is parallel to the left screen 103A and is placed in the region between the left screen 103B and the left glass 102B so as to allow viewing of the images returned from the left screen 103A through the left glass 102B. In particular, the left and right biconvex lenses 104A a and 104B are suitable for focusing the virtual images returned by the screens 103A and 103B, respectively, for the user's right eye and for the user's left eye, respectively. so as to allow the user's eyes to focus at the same time and on the same focal point the real world objects seen through both the transparent glasses 101A and 101B and the glasses 102A and 102B as explained above, and the three-dimensional virtual images returned by the screens 103A and 103B according to the stereoscopy technique. Even more particularly, the biconvex lenses 103A and 103B are suitable for forming an image of the three-dimensional virtual objects returned by the restitution means at an infinite distance, i.e. at the focal point of the parallel rays (infinite focus) so that, for users of the system 100 , both real world objects and three-dimensional virtual objects are focused at the same time and at the same focal point.

Appare quindi chiaramente che anche i mezzi di messa a fuoco 104A e 104B (le lenti 104 e 104B) per le immagini emesse rispettivamente dai mezzi 103A e 103B possono essere ruotati rispetto a un piano orizzontale di un angolo “gamma” allo stesso modo dei mezzi o schermi 103A e 103B. Gli angoli di rotazione “gamma” dei mezzi 103A e 103B verranno quindi scelti e/o fissati in funzione degli angoli di rotazione dei mezzi di messa fuoco rispettivi 104A e 104B e viceversa. It therefore appears clearly that also the focusing means 104A and 104B (the lenses 104 and 104B) for the images emitted by the means 103A and 103B respectively can be rotated with respect to a horizontal plane by a "gamma" angle in the same way as the means or screens 103A and 103B. The "gamma" rotation angles of the means 103A and 103B will therefore be selected and / or fixed according to the rotation angles of the respective focusing means 104A and 104B and vice versa.

Un esempio della disposizione dei primi mezzi ottici, dei secondi mezzi ottici e dei mezzi di messa a fuoco secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione è mostrata nella figura 4. Il vetro 101A trasparente destro ed il vetro 101B trasparente sinistro sono reciprocamente posizionati come occhiali. Il vetro 102A destro ed il vetro 102B sinistro sono reciprocamente posizionati come occhiali, e sono collocati dietro i vetri 101A e 101B trasparenti e sono orientati rispetto ai vetri 101A e 101B (rispetto ai due piani di riferimento Pr1 e Pr2) trasparenti come descritto precedentemente. I vetri destri e sinistro 102A e 102B sono quindi entrambi ruotati rispetto ai piani di riferimento individuati precedentemente di angoli “alfa” e “beta”.Le lenti 104A e 104B destra e sinistra biconvesse sono poste su un piano perpendicolare al piano dei vetri 101A e 101B trasparenti direttamente al di sotto del livello dei vetri trasparenti e nella regione tra i vetri 101A e 101B trasparenti ed i vetri 102A e 102B. Esempi di lenti biconvesse adatte comprendono lenti biconvesse con un diametro di approssimativamente 10 cm ed una distanza focale di circa 40 cm. La distanza focale delle lenti determina la distanza tra il piano delle lenti ed il piano dei mezzi di restituzione. In particolare, la distanza tra gli schermi 103A e 103B e le lenti 104A e 104B biconvesse corrisponde alla distanza focale delle lenti. An example of the arrangement of the first optical means, the second optical means and the focusing means according to a preferred embodiment of the present invention is shown in Figure 4. The right clear glass 101A and the left clear glass 101B are mutually positioned as eyeglasses. The right glass 102A and the left glass 102B are mutually positioned as glasses, and are located behind the transparent glasses 101A and 101B and are oriented with respect to the transparent glasses 101A and 101B (with respect to the two reference planes Pr1 and Pr2) as described above. The right and left glasses 102A and 102B are therefore both rotated with respect to the reference planes identified previously by "alpha" and "beta" angles. The right and left biconvex lenses 104A and 104B are placed on a plane perpendicular to the plane of the glasses 101A and 101B transparent directly below the level of the transparent glasses and in the region between the transparent glasses 101A and 101B and the glasses 102A and 102B. Examples of suitable biconvex lenses include biconvex lenses with a diameter of approximately 10 cm and a focal distance of about 40 cm. The focal distance of the lenses determines the distance between the plane of the lenses and the plane of the restitution means. In particular, the distance between the screens 103A and 103B and the biconvex lenses 104A and 104B corresponds to the focal distance of the lenses.

In forme di realizzazione alternative della presente invenzione, i mezzi di messa a fuoco possono comprendere sistemi di lenti multiple adatte a minimizzare la aberrazione cromatica così da migliorare ulteriormente la qualità di restituzione del sistema 100. Inoltre le lenti 104A e 104B biconvesse possono avere una orientazione diversa da quella degli schermi 103A e 103B. Ad esempio, nel caso di uno schermo (destro o sinistro o entrambi) inclinato di un angolo “gamma” rispetto ad un piano orizzontale, la lente corrispondente potrà essere inclinata, rispetto allo stesso piano orizzontale, di un angolo pari a circa “gamma” per migliorare la messa a fuoco degli schermi 103A e 103B. In alternative embodiments of the present invention, the focusing means may comprise multiple lens systems adapted to minimize chromatic aberration thereby further improving the rendering quality of the system 100. Furthermore, the biconvex lenses 104A and 104B may have an orientation different from that of screens 103A and 103B. For example, in the case of a screen (right or left or both) tilted by a "gamma" angle with respect to a horizontal plane, the corresponding lens can be tilted, with respect to the same horizontal plane, by an angle equal to approximately "gamma" to improve the focus of the 103A and 103B screens.

Il sistema descritto con riferimento ai disegni allegati concerne una disposizione verticale. In particolare, gli schermi 103A e 103B sono posti al di sotto del livello dei vetri 102A e 102B sinistro e destro e detti vetri sono orientati come descritto precedentemente, vale a dire ruotati rispetto ai piani di riferimento Pr1 e Pr2 rispettivamente di angoli “alfa” (circa 45°) e “beta” (circa 10°). Forme di realizzazione alternative della presente invenzione possono avere ad esempio una disposizione orizzontale. In questo caso, gli schermi sono posti ai lati dei vetri sinistro e destro e detti vetri sinistro e destro sono inclinati di 45° verso sinistra e vetro destra, rispettivamente. In altre parole, ciascuno dei vetri è inclinato verso il proprio schermo corrispondente così da consentire all'utente di vedere le immagini restituite da ciascuno degli schermi sul vetro corrispondente. The system described with reference to the attached drawings concerns a vertical arrangement. In particular, the screens 103A and 103B are placed below the level of the left and right glasses 102A and 102B and said glasses are oriented as previously described, that is, rotated with respect to the reference planes Pr1 and Pr2 respectively by "alpha" angles (about 45 °) and "beta" (about 10 °). Alternative embodiments of the present invention may for example have a horizontal arrangement. In this case, the screens are placed on the sides of the left and right glasses and said left and right glasses are inclined 45 ° to the left and right glass, respectively. In other words, each of the glasses is inclined towards its corresponding screen so as to allow the user to see the images returned by each of the screens on the corresponding glass.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione preferita della presente invenzione, il sistema 100 consente il controllo della luminosità sulle immagini viste dall'utente. In particolare, al fine di consentire al sistema di essere utilizzato in diverse condizioni di luminosità durante il giorno, di notte, in giorni nuvolosi e così via, il sistema può essere provvisto di mezzi di controllo della stessa adatti a controllare la luminosità delle immagini virtuali restituite dai mezzi di restituzione così da adattarle alla luminosità del mondo reale. Inoltre, secondo una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa della presente invenzione, il sistema è inoltre provvisto di mezzi di controllo della luminosità adatti a controllare la luminosità delle immagini degli oggetti del mondo reale visti attraverso i primi e secondi mezzi ottici. In particolare, esempi di tali mezzi di controllo della luminosità saranno descritti qui di seguito con riferimento alla forma di realizzazione mostrata nelle figure. Secondo la presente forma di realizzazione, il vetro 101A trasparente destro ed il vetro 101B trasparente sinistro sono linearmente polarizzati. Il vetro 102A destro ed il vetro 102B sinistro sono anch'essi linearmente polarizzati. Il controllo sulla luminosità delle immagini degli oggetti del mondo reale visti attraverso i vetri 101A e 101B trasparenti linearmente polarizzati e i vetri 102A e 102B linearmente polarizzati è ottenuto ruotando i corrispondenti vetri linearmente polarizzati uno rispetto all'altro. In particolare, se il vetro 101A trasparente destro è fisso, il vetro 102A destro è mobile così da consentire allo stesso di essere ruotato come descritto precedentementein modo da controllare la quantità di luce che può passare attraverso il vetro 102A ed il vetro 101A trasparente a mezzo di una orientazione differente dei vetri linearmente polarizzati. Similmente, se il vetro 101B trasparente sinistro è fisso, il vetro 102B sinistro sarà mobile e orientabile come descritto precedentemente, così da consentire in modo da controllare la quantità di luce che può passare attraverso il vetro 102B ed il vetro 101B trasparente. Secondo una forma di realizzazione alternativa della presente invenzione, i vetri 102A e 102B destro e sinistro sono fissi mentre i vetri 101A e 101B trasparenti possono essere ruotati come descritto precedentemente relativamente ai vetri 102A e 102B. In entrambi i casi è possibile ottenere un effetto simile all'effetto ottenibile con occhiali da sole con la differenza che, secondo la presente invenzione, la luminosità è regolabile con precisione e ciò si ottiene semplicemente ruotando i vetri 102A e 102B rispetti ai vetri 101A e 102B trasparenti linearmente polarizzati o viceversa. According to a further preferred embodiment of the present invention, the system 100 allows the control of the brightness on the images seen by the user. In particular, in order to allow the system to be used in different lighting conditions during the day, at night, on cloudy days and so on, the system can be equipped with control means suitable for controlling the brightness of the virtual images. returned by the means of restitution so as to adapt them to the brightness of the real world. Furthermore, according to a particularly advantageous embodiment of the present invention, the system is also provided with brightness control means suitable for controlling the brightness of the images of real world objects seen through the first and second optical means. In particular, examples of such brightness control means will be described below with reference to the embodiment shown in the figures. According to the present embodiment, the right clear glass 101A and the left clear glass 101B are linearly polarized. The right glass 102A and the left glass 102B are also linearly polarized. Control over the brightness of the images of real world objects seen through the linearly polarized transparent glasses 101A and 101B and the linearly polarized glasses 102A and 102B is obtained by rotating the corresponding linearly polarized glasses relative to each other. In particular, if the right transparent glass 101A is fixed, the right glass 102A is movable so as to allow it to be rotated as described above so as to control the amount of light that can pass through the glass 102A and the transparent glass 101A by means of of a different orientation of linearly polarized glasses. Similarly, if the left transparent glass 101B is fixed, the left glass 102B will be movable and orientable as described above, thereby allowing to control the amount of light that can pass through the glass 102B and the transparent glass 101B. According to an alternative embodiment of the present invention, the right and left glasses 102A and 102B are fixed while the transparent glasses 101A and 101B can be rotated as previously described with respect to the glasses 102A and 102B. In both cases it is possible to obtain an effect similar to the effect obtainable with sunglasses with the difference that, according to the present invention, the brightness is precisely adjustable and this is obtained simply by rotating the glasses 102A and 102B with respect to the glasses 101A and 102B transparent linearly polarized or vice versa.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione alternativa della presente invenzione (non rappresentata nelle figure), i vetri 102A e 102B destro e sinistro sono fissi e non polarizzati ed i vetri polarizzati 101A e 101B trasparenti possono essere ruotati.. In questo caso, il sistema comprende ulteriori vetri polarizzati fissi destro e sinistro, perpendicolari alla linea di vista dell’utente, e posti rispettivamente dietro i vetri 102A e 102B . According to a further alternative embodiment of the present invention (not shown in the figures), the left and right glasses 102A and 102B are fixed and non-polarized and the transparent polarized glasses 101A and 101B can be rotated. In this case, the system comprises further fixed right and left polarized glasses, perpendicular to the user's line of sight, and placed respectively behind the glasses 102A and 102B.

Una ulteriore forma di realizzazione (anch ́essa non rappresentata nelle figure) prevede che i vetri 102A e 102B destro e sinistro orientati e/o inclinati secondo gli angoli “alfa” e “beta” siano accoppiati ciascuno con una coppia di vetri polarizzati posti dietro i vetri 102A e 102B, posizionati verticalmente e quindi ortogonali alla linea di vista, dei quali però uno potrà ruotare rispetto all’altro. A further embodiment (also not shown in the figures) provides that the right and left glasses 102A and 102B oriented and / or inclined according to the "alpha" and "beta" angles are each coupled with a pair of polarized glasses placed behind the glasses 102A and 102B, positioned vertically and therefore orthogonal to the line of sight, but one of which can rotate with respect to the other.

In tutti i casi è possibile ottenere un effetto simile all'effetto ottenibile con occhiali da sole con la differenza che, secondo la presente invenzione, la luminosità è regolabile con precisione e ciò si ottiene semplicemente ruotando i vetri 102A e 102B rispetto agli altri vetri polarizzati ovvero ruotando i vetri 101A e 102B trasparenti linearmente polarizzati. In all cases it is possible to obtain an effect similar to the effect obtainable with sunglasses with the difference that, according to the present invention, the brightness is precisely adjustable and this is obtained simply by rotating the glasses 102A and 102B with respect to the other polarized glasses. or by rotating the linearly polarized transparent glasses 101A and 102B.

Questa caratteristica è particolarmente vantaggiosa specie in condizioni di elevata luminosità, ad esempio in giornate assolate e/o luoghi assolati. In queste circostanze, infatti, la luminosità degli oggetti del mondo reale visti attraverso i primi e i secondi mezzi ottici sarebbe così alta da rendere quasi invisibili all'utente gli oggetti virtuali restituiti dai mezzi di restituzione e messi a fuoco sui secondi mezzi ottici mediante i mezzi di messa a fuoco. Riducendo la luminosità degli oggetti del mondo reale, le immagini virtuali diventano chiaramente visibili. Inoltre, dato che la rotazione dei vetri consente una regolazione di precisione della luminosità degli oggetti del mondo reale, la luminosità degli oggetti del mondo reale può essere adeguatamente selezionata così da corrispondere perfettamente alla luminosità delle immagini virtuali. This feature is particularly advantageous especially in very bright conditions, for example on sunny days and / or sunny places. In these circumstances, in fact, the brightness of the real world objects seen through the first and second optical means would be so high as to make virtual objects returned by the return means and focused on the second optical means by the means almost invisible to the user. Focus. By reducing the brightness of real world objects, virtual images become clearly visible. Furthermore, since the rotation of the glasses allows for a fine adjustment of the brightness of real world objects, the brightness of real world objects can be appropriately selected to perfectly match the brightness of virtual images.

Il sistema secondo la presente invenzione è particolarmente adatto a luoghi turistici come musei, piazze, siti archeologici, monumenti e simili. Il sistema 100 potrebbe essere collocato ad esempio in modo tale che si trovi nel proprio campo visivo un importante monumento come il Colosseo di Roma. Un utente U che guarda il Colosseo a mezzo del sistema 100 secondo la presente invenzione vede il Colosseo attraverso i primi ed i secondi mezzi ottici come esso è attualmente. Inoltre, l'utente vede il Colosseo nelle condizioni atmosferiche ed ambientali del giorno della sua visita. In altre parole, l'utente vede il Colosseo come lo vedrebbe indossando degli occhiali ordinari. Tuttavia, i mezzi di restituzione possono essere adattati, ad esempio, per restituire immagini virtuali delle parti mancanti o danneggiate del Colosseo come statue, colonne, fregi così da consentire all'utente di vedere una immagine di realtà aumentata del monumento in cui dettagli reali e virtuali del monumento sono perfettamente miscelati. Conseguentemente, l'utente può vedere una immagine del Colosseo che non è né totalmente reale, né totalmente virtuale. Le immagini reali e virtuali non si cancellano reciprocamente, ma sono piuttosto integrate così da ottenere un effetto unico. The system according to the present invention is particularly suitable for tourist places such as museums, squares, archaeological sites, monuments and the like. System 100 could be placed, for example, in such a way that an important monument such as the Colosseum in Rome is in one's field of vision. A user U who looks at the Colosseum by means of the system 100 according to the present invention sees the Colosseum through the first and second optical means as it currently is. Furthermore, the user sees the Colosseum in the atmospheric and environmental conditions of the day of his visit. In other words, the user sees the Colosseum as he would see it wearing ordinary glasses. However, the means of return can be adapted, for example, to return virtual images of the missing or damaged parts of the Colosseum such as statues, columns, friezes so as to allow the user to see an augmented reality image of the monument in which real details and virtual monuments of the monument are perfectly blended. Consequently, the user can see an image of the Colosseum which is neither totally real nor totally virtual. The real and virtual images do not cancel each other out, but are rather integrated so as to obtain a unique effect.

In particolare, e a differenza dei sistemi di realtà aumentata noti, le immagini degli oggetti del mondo reale, come le immagini dei muri esistenti e dettagli intatti del Colosseo, non sono registrati a mezzo di videocamere e/o macchine fotografiche e successivamente restituiti insieme alle immagini virtuali dei dettagli mancanti o danneggiati del Colosseo. Gli oggetti del mondo reale sono visti direttamente in tempo reale ed in condizioni reali come se fossero visti attraverso occhiali ordinari ma sono anche perfettamente integrati e miscelati con le immagini virtuali dei dettagli mancanti. Conseguentemente, a mezzo della presente invenzione, le parti mancanti della scena reale sono perfettamente integrate con le immagini della scena reale che l'utente vede attraverso il sistema come se stesse guardando attraverso degli occhiali ordinari. In tal modo, l'utente può vedere una immagine unica di come il Colosseo era in origine. Inoltre, il sistema potrebbe essere adattato non solo per completare le parti mancanti dei monumenti storici e/ archeologici, statue e simili, ma anche per contestualizzare un ambiente del mondo reale come un panorama aggiungendo dettagli virtuali come ad esempio persone e/o animali che camminano come in un film, veicoli o simili. In particular, and unlike known augmented reality systems, the images of real world objects, such as images of the existing walls and intact details of the Colosseum, are not recorded by means of video cameras and / or cameras and subsequently returned together with the images. of the missing or damaged details of the Colosseum. Real world objects are seen directly in real time and in real conditions as if they were seen through ordinary glasses but they are also perfectly integrated and blended with virtual images of missing details. Consequently, by means of the present invention, the missing parts of the real scene are perfectly integrated with the images of the real scene that the user sees through the system as if he were looking through ordinary glasses. In doing so, the user can see a unique picture of how the Colosseum was originally. Furthermore, the system could be adapted not only to complete the missing parts of historical and / or archaeological monuments, statues and the like, but also to contextualize a real world environment such as a landscape by adding virtual details such as walking people and / or animals. like in a movie, vehicle or the like.

La Figura 5 mostra una vista 3D schematica di un sistema secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione. La figura mostra le componenti sopra descritte come i vetri 101A e 101B trasparenti sinistro e destro, i vetri 102A e 102B sinistro e destro, le lenti 104A e 104B sinistra e destra biconvesse e gli schermi 103A e 103B sinistro e destro. Inoltre, come si può vedere dalla figura, gli schermi 103A e 103B sono collegati a mezzo delle connessioni 108 e 109 ad una unità 105 di controllo. L'unità di controllo è adatta a memorizzare dati riguardanti le immagini da visualizzare a mezzo dei mezzi di restituzione. In particolare, l'unità di controllo può comprendere un database in cui sono memorizzate immagini di oggetti virtuali. Inoltre, l'unità di controllo può essere adatta a controllare i mezzi di restituzione così da ottenere gli effetti stereoscopici. In particolare, l'unità di controllo può essere adatta a sincronizzare le immagini visualizzate dallo schermo 103A destro e dallo schermo 103B sinistro così da ottenere l'illusione della profondità, cioè l'illusione della tridimensione degli oggetti virtuali visualizzati da detti schermi. Figure 5 shows a schematic 3D view of a system according to a preferred embodiment of the present invention. The figure shows the components described above as the transparent left and right glasses 101A and 101B, the left and right glasses 102A and 102B, the left and right biconvex lenses 104A and 104B and the left and right screens 103A and 103B. Furthermore, as can be seen from the figure, the screens 103A and 103B are connected by means of the connections 108 and 109 to a control unit 105. The control unit is suitable for storing data concerning the images to be displayed by means of the restitution means. In particular, the control unit may comprise a database in which images of virtual objects are stored. Furthermore, the control unit can be adapted to control the restitution means so as to obtain the stereoscopic effects. In particular, the control unit can be adapted to synchronize the images displayed by the right screen 103A and by the left screen 103B so as to obtain the illusion of depth, that is the illusion of the three-dimensionality of the virtual objects displayed by said screens.

L'unità 105 di controllo può inoltre essere provvista di un database per memorizzare numerosi tipi di dati che possono essere selezionati dall'utente. Ad esempio, per il medesimo oggetto del mondo reale, il database può comprendere numerosi tipi di immagini o numerose serie di immagini selezionabili in modo alternativo dall'utente. Potrebbe ad esempio essere possibile selezionare dati diversi che si riferiscono al medesimo oggetto del mondo reale e corrispondenti ad epoche diverse. Sarebbe quindi possibile vedere ad esempio come un monumento era nel corso delle diverse epoche. The control unit 105 can also be provided with a database for storing numerous types of data which can be selected by the user. For example, for the same real-world object, the database may include several types of images or several series of images that can be selected alternatively by the user. For example, it might be possible to select different data that refer to the same real-world object and correspond to different eras. It would therefore be possible to see for example how a monument was throughout the different eras.

Secondo forme di realizzazione preferite della presente invenzione, l'unità di controllo può essere inoltre adatta a memorizzare non solo dati visivi, ma anche dati audio. In particolare, il sistema può essere configurato per riprodurre anche dati audio come musica o contenuti informativi. In particolare, il sistema potrebbe riprodurre informazioni relative sia agli oggetti del mondo reale presenti nel campo visivo del sistema che alle immagini virtuali restituite dai mezzi di restituzione. Inoltre, il sistema potrebbe anche riprodurre voci o rumori relativi ai contenuti virtuali visualizzati ed integrati con contenuti del mondo reale. According to preferred embodiments of the present invention, the control unit may also be suitable for storing not only visual data, but also audio data. In particular, the system can be configured to also play audio data such as music or information content. In particular, the system could reproduce information relating both to the real world objects present in the system's field of vision and to the virtual images returned by the return means. In addition, the system may also reproduce voices or noises related to virtual content displayed and integrated with real world content.

Il sistema mostrato nella figura 5 inoltre comprende un dispositivo di interfaccia per consentire ad un utente di far funzionare il sistema. In particolare, il sistema 100 mostrato nella figura 5 comprende una manopola 106. la manopola 106 è collegata a mezzo del collegamento 110 all'unità 105 di controllo. Ad esempio, in conseguenza dell'azione dell'utente sulla manopola 106, l'unità 105 di controllo riceve un segnale di avvio che avvia le operazioni dei mezzi di restituzione. Inoltre, la manopola 106 è anche collegata a mezzi del collegamento 107 al vetro 102A destro e al vetro 102B sinistro. Agendo sulla manopola 106, sarebbe possibile, ad esempio, ruotare detti vetri così da regolare e/o controllare la luminosità come sopra descritto. La rotazione può essere attuata ad esempio mediante mezzi di comando elettromeccanici. The system shown in Figure 5 further includes an interface device for allowing a user to operate the system. In particular, the system 100 shown in Figure 5 comprises a knob 106. the knob 106 is connected by means of the connection 110 to the control unit 105. For example, as a consequence of the user's action on the knob 106, the control unit 105 receives a start signal which initiates the operations of the returning means. Furthermore, the knob 106 is also connected to means of the connection 107 to the right glass 102A and to the left glass 102B. By acting on the knob 106, it would be possible, for example, to rotate said glasses so as to adjust and / or control the brightness as described above. The rotation can be carried out for example by electromechanical control means.

Le figure 6 e 7 mostrano schematicamente una vista 3D di un sistema 100 di realtà aumentata secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione con un utente U che guarda attraverso di esso. Figures 6 and 7 schematically show a 3D view of an augmented reality system 100 according to a preferred embodiment of the present invention with a user U looking through it.

Nella figura 6, il sistema non restituisce immagini virtuali di oggetti virtuali. In particolare, l'utente U guarda attraverso i primi e secondi mezzi ottici e vede attraverso di essi immagini degli oggetti RO del mondo reale. Ancora più in dettaglio, l'occhio destro dell'utente U vede una immagine di un oggetto RO del mondo reale attraverso la lente 101A trasparente destra e attraverso la lente 102A destra. L'occhio sinistro dell'utente U vede una immagine del medesimo oggetto RO del mondo reale attraverso la lente 101B trasparente sinistra e attraverso la lente 102B sinistra. L'utente U vede l'oggetto del mondo reale come lo vedrebbe guardando attraverso degli occhiali ordinari. Inoltre, in caso gli occhiali 101A, 101B, 102A e 102B siano linearmente polarizzati e possano essere ruotati rispetto ai loro centri come sopra descritto, ruotando gli stessi, l'utente può regolare la luminosità della scena del mondo reale che egli vede. In altre parole, l'utente può ottenere un effetto simile a quello che otterrebbe indossando degli occhiali da sole. La sola differenza rispetto agli occhiali da sole è che l'utente U può regolare con precisione la luminosità della scena del mondo reale ruotando i vetri. Ad esempio, l'utente U può ruotare le lenti 102A e 102B intorno ai loro centri a mezzo della manopola 106 e del collegamento 107. La rotazione può essere ad esempio azionata mediante mezzi di comando elettromeccanici collegati alla manopola 106 mediante il collegamento 107. Come si può vedere in figura, gli schermi 103A e 103B non sono attivati, cioè essi non visualizzano immagini. In Figure 6, the system does not return virtual images of virtual objects. In particular, the user U looks through the first and second optical media and sees through them images of the real world RO objects. In even more detail, the right eye of user U sees an image of a real world RO object through the right clear lens 101A and through the right lens 102A. The left eye of user U sees an image of the same real world object RO through the left clear lens 101B and through the left lens 102B. User U sees the real world object as he would see it when looking through ordinary glasses. Furthermore, in case the glasses 101A, 101B, 102A and 102B are linearly polarized and can be rotated with respect to their centers as described above, by rotating them, the user can adjust the brightness of the real world scene that he sees. In other words, the user can achieve an effect similar to what he would get by wearing sunglasses. The only difference from sunglasses is that user U can fine-tune the brightness of the real world scene by rotating the glasses. For example, the user U can rotate the lenses 102A and 102B around their centers by means of the knob 106 and the connection 107. The rotation can be actuated for example by electromechanical control means connected to the knob 106 by the connection 107. As it can be seen in the figure, the screens 103A and 103B are not activated, i.e. they do not display images.

La figura 7 mostra la situazione con gli schermi 103A e 103B che restituiscono immagini virtuali di oggetti virtuali. In particolare, lo schermo 103A destro restituisce l'immagine virtuale VOA. Lo schermo 103B sinistro restituisce l'immagine virtuale VOB. Le immagini virtuali VOA e VOB sono una coppia di immagini stereoscopiche secondo gli standard noti delle tecniche di stereoscopia. L'immagine virtuale VOA è messa a fuoco dalla lente 104A destra biconvessa in modo tale da far apparire l’immagine virtuale sufficientemente lontana cosicché gli oggetti visualizzati nell'immagine virtuale VOA sono messi a fuoco al medesimo punto focale dell'oggetto RO reale. L'occhio destro dell'utente U riceve conseguentemente l'immagine dell'oggetto RO reale e l'immagine VOA virtuale simultaneamente messe a fuoco allo stesso punto focale attraverso i vetri 102A e 101A. Similmente, l'immagine virtuale VOB è messa a fuoco dalla lente 104B sinistra biconvessa in modo tale da far apparire l’immagine virtuale sufficientemente lontana cosicché gli oggetti visualizzati nell'immagine virtuale VOB sono messi a fuoco al medesimo punto focale dell'oggetto RO reale (e degli oggetti visualizzati nell'immagine VOA virtuale). L'occhio sinistro dell'utente U riceve conseguentemente l'immagine dell'oggetto RO reale e l'immagine VOB virtuale simultaneamente messi a fuoco allo stesso punto focale attraverso i vetri 102B e 101B. Dato che le immagini VOA e VOB virtuali sono una coppia di immagini stereoscopiche, la percezione dell'utente U è una percezione di oggetti virtuali tridimensionali con l'illusione tipica della profondità realizzate dalle tecniche stereoscopiche. Inoltre, dato che le immagini VOA e VOB virtuali sono messe a fuoco all'infinito, l'utente percepisce gli oggetti virtuali tridimensionali perfettamente integrati e miscelati insieme alle immagini degli oggetti del mondo reale presenti nel campo visivo del sistema 100. Figure 7 shows the situation with screens 103A and 103B returning virtual images of virtual objects. Specifically, the right screen 103A returns the virtual VOA image. The left 103B screen returns the virtual VOB image. The virtual images VOA and VOB are a pair of stereoscopic images according to the known standards of stereoscopy techniques. The virtual image VOA is focused by the right biconvex lens 104A in such a way as to make the virtual image appear sufficiently far away so that the objects displayed in the virtual image VOA are focused at the same focal point as the real RO object. The right eye of the user U consequently receives the image of the real object RO and the virtual image VOA simultaneously focused at the same focal point through the glasses 102A and 101A. Similarly, the virtual VOB image is focused by the left biconvex lens 104B in such a way that the virtual image appears far enough away so that the objects displayed in the virtual VOB image are focused at the same focal point as the real RO object. (and objects displayed in the virtual VOA image). The left eye of the user U consequently receives the image of the real RO object and the virtual VOB image simultaneously focused at the same focal point through the glasses 102B and 101B. Since the virtual VOA and VOB images are a pair of stereoscopic images, the perception of the user U is a perception of three-dimensional virtual objects with the typical illusion of depth achieved by stereoscopic techniques. Furthermore, since the virtual VOA and VOB images are infinitely focused, the user perceives the three-dimensional virtual objects perfectly integrated and blended together with the images of the real world objects present in the field of view of the system 100.

In una ulteriore forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa della presente invenzione, il sistema 100 è adatto a ruotare così da incrementare il proprio campo visivo rispetto al campo visivo di un sistema statico. In particolare, il sistema 100 potrebbe essere adatto a ruotare ad esempio con un angolo r di rotazione di 180° oppure di 360° intorno ad un asse verticale, cioè un asse perpendicolare al suolo. In tal modo, il campo visivo del sistema potrebbe avere una portata di un panorama a 180° oppure di un panorama a 360°. Inoltre, il sistema potrebbe anche essere adatto ad essere inclinato di un angolo t, cioè essere inclinato intorno ad un asse orizzontale, cioè un asse parallelo al suolo. In tal modo, il campo visivo del sistema potrebbe anche variare dal basso verso l'alto e viceversa. In a further particularly advantageous embodiment of the present invention, the system 100 is adapted to rotate so as to increase its visual field with respect to the visual field of a static system. In particular, the system 100 could be adapted to rotate, for example, with a rotation angle r of 180 ° or 360 ° around a vertical axis, that is an axis perpendicular to the ground. In this way, the system's field of view could have a range of a 180 ° panorama or a 360 ° panorama. Furthermore, the system could also be adapted to be inclined by an angle t, i.e. be inclined around a horizontal axis, i.e. an axis parallel to the ground. In doing so, the system's field of view could also vary from bottom to top and vice versa.

Conseguentemente, un utente che utilizza il sistema secondo queste forme di realizzazione potrebbe vedere numerosi oggetti rilevanti del mondo reale, ad esempio numerosi monumenti, attraverso il sistema 100 facendolo ruotare e/o inclinandolo. Consequently, a user using the system according to these embodiments could see numerous relevant real world objects, e.g. numerous monuments, through the system 100 by rotating and / or tilting it.

In modo vantaggioso, il sistema 100 secondo queste forme di realizzazione è provvisto di mezzi di rilevamento adatti a misurare l'angolo r di rotazione e/o l'angolo t di inclinazione. Inoltre, il sistema è anche provvisto di una unità 105 di controllo adatta a ricevere in ingresso le misure di detti angoli r e t. Inoltre, l'unità 105 di controllo è anche adatta ad associare i valori r e t agli oggetti reali presenti nel campo visivo del sistema 100 quando esso è ruotato di r e/o inclinato di t. Inoltre, l'unità di controllo è anche adatta a controllare i mezzi di restituzione così da restituire diverse immagini virtuali secondo le misure degli angoli r e t. Nel caso in cui il sistema è anche provvisto di mezzi di restituzione per restituire contenuti audio, anche detti mezzi potrebbero essere controllati dalla unità 105 di controllo così da riprodurre diversi contenuti audio secondo gli angoli r e t. Advantageously, the system 100 according to these embodiments is provided with detection means suitable for measuring the angle r of rotation and / or the angle t of inclination. Furthermore, the system is also provided with a control unit 105 suitable for receiving the measurements of said angles r and t at the input. Furthermore, the control unit 105 is also suitable for associating the values r and t to the real objects present in the visual field of the system 100 when it is rotated by r and / or inclined by t. Furthermore, the control unit is also suitable for controlling the restitution means so as to return different virtual images according to the measurements of the angles r and t. If the system is also provided with restitution means for returning audio contents, also said means could be controlled by the control unit 105 so as to reproduce different audio contents according to the angles r and t.

Un sistema di questo tipo potrebbe essere vantaggiosamente collocato, ad esempio, in un sito archeologico ricco di monumenti sparsi in numerose direzioni. L'utente potrebbe vedere i monumenti attraverso il sistema 100 facendolo ruotare e/o inclinandolo. Simultaneamente, il sistema riconoscerebbe i monumenti che sono nel proprio campo visivo mediante i valori degli angoli r e t. In accordo con ciò, i mezzi di restituzione restituirebbero immagini virtuali corrispondenti ai monumenti presenti nel campo visivo del sistema cosicché l'utente potrebbe ad esempio vedere un panorama del sito nel suo aspetto originario con tutti i monumenti intatti. Il sistema potrebbe inoltre essere adatto a consentire all'utente di selezionare l'epoca così da poter visualizzare come il sito era nelle diverse epoche ed esaminare l'evoluzione dell'intero sito col passare del tempo. L'unità di controllo potrebbe inoltre essere adatta a controllare i mezzi di restituzione audio così da riprodurre diversi contenuti audio relativi all'epoca selezionata. A system of this type could be advantageously placed, for example, in an archaeological site full of monuments scattered in numerous directions. The user could see the monuments through the system 100 by rotating and / or tilting it. Simultaneously, the system would recognize the monuments that are in its field of view by the values of the angles r and t. In accordance with this, the means of restitution would return virtual images corresponding to the monuments present in the visual field of the system so that the user could for example see a panorama of the site in its original aspect with all the monuments intact. The system could also be suitable for allowing the user to select the epoch so that he can view how the site was in different epochs and examine the evolution of the entire site over time. The control unit could also be adapted to control the audio restitution means so as to reproduce various audio contents relating to the selected epoch.

Claims

CLAIMS An augmented reality system (100) comprising: first optical means (101A, 101B) suitable for allowing a user to see images of the environment and / or real world through them; second optical means (102A, 102B) positioned with respect to said first optical means (101A, 101B) in such a way that a user (U) who sees images in the real world through said first optical means (101A, 101B) also sees said images through said second optical means (102A, 102B); restitution means (103A, 103B) suitable for returning virtual images; characterized in that said system further comprises focusing means (104A, 104B) suitable for focusing said virtual images returned by said restitution means (103A, 103B) through said second optical means (102A, 102B), so such that said user (U) who sees said real world images through said first (101A, 101B) and said second (102A, 102B) optical means sees said virtual images superimposed on said real world images.

2. An augmented reality system as claimed in claim 1, characterized in that said second optical means (102A, 102B) are orientable with respect to said first optical means (101A, 101B).

3. An augmented reality system as claimed in claim 2, characterized in that said second optical means (102A, 102B) are suitable for being rotated by a first "alpha" angle with respect to a reference plane Pr1 substantially parallel to said first optical means 101A and 101B, and / or of a second "beta" angle with respect to a second substantially vertical reference plane Pr2.

4. An augmented reality system as claimed in claim 3, characterized in that said first optical means (101A, 101B) are positioned and oriented in such a way as to allow said user (U) to see images of the real world along a line of substantially horizontal view, and from the fact that said second optical means (102A, 102B) are suitable for being rotated or are coupled with two glasses placed behind them and suitable for being rotated with respect to one or both of said reference planes Pr1 and Pr2.

5. An augmented reality system as claimed in claims 1 to 4, characterized in that said first optical means (101A, 101B) comprise two transparent glasses positioned reciprocally as glasses.

6. An augmented reality system as claimed in claims 1 to 5, characterized in that said second optical means (102A, 102B) comprise two glasses positioned reciprocally as glasses.

7. An augmented reality system as claimed in claim 6, characterized in that two glasses of said second optical means (102A, 102B) are suitable to operate as polarized filters, or are coupled with two polarized filters placed vertically behind them .

8. An augmented reality system as claimed in claims 1 to 7, characterized in that said focusing means (104A, 104B) comprise a pair of biconvex lenses interposed between said first (101A, 101B) and second (102A , 102B) optical means and said return means (103A, 103B).

9. An augmented reality system as claimed in claims 1 to 8, characterized in that said return means (103A, 103B) comprise a pair of screens arranged side by side.

An augmented reality system as claimed in claims 1 to 9, characterized in that restitution means (103A, 103B) are suitable for returning images, videos or the like.

11. An augmented reality system as claimed in claims 1 to 10, characterized in that said virtual images returned by said return means (103A, 103B) can be selected by the user (U) among images stored in a database.

12. An augmented reality system as claimed in claims 1 to 11, characterized in that said system (100) is also suitable for rotating by an angle r around a vertical axis and / or by an angle t around an axis horizontal in such a way as to allow the user (U) to frame and see a wide-angle panorama of the surrounding real world.

13. An augmented reality system as claimed in claim 12, characterized in that said system (100) is also suitable for returning various virtual images as a function of the values of the angle r and / or of the angle t.

14. An augmented reality system as claimed in one of claims 1-12 characterized in that both said focusing means (104A and 104B) and said restoring means (103A and 103B) can be inclined by an angle preferably between 25 ° and 35 ° with respect to the horizontal plane.