DE10046788B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Kombinationsbildes aus in einem Datensatz gespeicherten Bildinformationen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Kombinationsbildes aus in einem Datensatz gespeicherten Bildinformationen Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Erzeugung eines aus Bildelementen rasterförmig zusammengesetzten Kombinationsbildes, das als Grundlage zur dreidimensional wahrnehmbaren Wiedergabe einer Szene/eines Gegenstandes geeignet ist, wobei auf den Bildelementen einzelne Bildinformationen aus mehreren unterschiedlichen Ansichten der Szene/des Gegenstandes dargestellt werden und die darzustellenden Bildinformationen aus einem Datensatz auszuwählen sind, in dem die in den Ansichten insgesamt verfügbaren Bildinformationen über die Szene/den Gegenstand in räumlicher Zuordnung gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß
– eine Zuordnungsvorschrift festgelegt und als Rechenschaltung in einem Computer gespeichert wird, nach der jedes Bildelement genau einer der vorhandenen Ansichten zuzuordnen ist,
– eine parametervariable Auswahlvorschrift festgelegt und als Rechenschaltung gespeichert wird, nach der aus dem Datensatz in Abhängigkeit vorgegebener Parameter zur Definition einer Ansicht die Bildin formationen für die betreffende Ansicht auszuwählen sind und
– dann zur Bestimmung der auf einem Bildelement wiederzugebenden Bildinformation mit beiden Rechenschaltungen nacheinander zunächst jedem Bildelement eine Ansicht zugeordnet, dann aus der zugeordneten Ansicht...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines aus Bildelementen rasterförmig zusammengesetzten Kombinationsbildes, das als Grundlage zur dreidimensional wahrnehmbaren Wiedergabe einer Szene/eines Gegenstandes geeignet ist, wobei auf den Bildelementen einzelne Bildinformationen aus mehreren unterschiedlichen Ansichten der Szene/des Gegenstandes dargestellt werden und die darzustellenden Bildinformationen aus einem Datensatz auszuwählen sind, in dem die in den Ansichten insgesamt verfügbaren Bildinformationen über die Szene/den Gegenstand in räumlicher Zuordnung gespeichert sind. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine entsprechende Vorrichtung.
  • Derartige Kombinationsbilder werden in Anordnungen zur räumlichen Darstellung als Bildquelle benötigt, bei denen mehrere Ansichten über eine Anzeigeeinrichtung gleichzeitig visualisiert werden, um einen besonders plastischen Raumeindruck mit realistischer Tiefenwirkung zu erzeugen. Dazu enthalten die Kombinationsbilder beispielsweise Bildinformationen aus unterschiedlichen Blickrichtungen (Perspektiven) oder auch aus unterschiedlichen Tiefenebenen einer Szene oder eines Gegenstandes, wobei von jeder Perspektivansicht bzw. jedem Schichtbild lediglich Teile in dem Kombinationsbild enthalten und auf der Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem LC-Display, zur Anzeige gebracht werden.
  • Weitere optische Elemente der Anordnung dienen dazu, die in dem Kombinationsbild enthaltenen Bildinformationen der unterschiedlichen Ansichten für einen Betrachter gleichzeitig wahrnehmbar zu machen, wie dies etwa in stereoskopischen Verfahren mittels Brillen erfolgt, die für jedes Auge einen eigenen Filter zur Bildkanaltrennung aufweisen.
  • Andere Methoden zur räumlichen Sichtbarmachung der dargestellten Kombinationsbilder beruhen z. B. auf optischen Elementen wie Lentikularen, Barriereschirmen, Wellenlängenfilterarrays oder auch multifokalen Linsenarrays, wie beispielsweise in DE 198 25 950 beschrieben.
  • Der räumliche Wahrnehmungseindruck läßt sich durch die gleichzeitige Visualisierung einer größeren Anzahl von Ansichten verbessern, die an der Anzeigeeinrichtung zu generieren sind. Jedoch steigt damit der Berechnungsaufwand, mit denen die Bildinformationen für die Bildelemente der einzelnen Ansichten aus einer vorgegebenen räumlichen Datenbasis bestimmt werden müssen, erheblich an.
  • So ist beispielsweise aus EP 0 520 179 A2 ein autostereoskopisches photographisches System bekannt, bei dem ein Kombinationsbild aus mehreren Ansichten generiert wird. Dazu wird eine Verfahrensweise vorgeschlagen, bei der virtuelle Zwischenansichten erzeugt werden. Die Erzeugung dieser Zwischenansichten erfolgt unter Berücksichtigung geometrischer Eigenschaften der Bildobjekte, wozu die Berücksichtigung aller vorhandenen Bildinformationen erforderlich ist, um schließlich zur Darstellung des Kombinationsbildes zu gelangen.
  • Ein weiterhin in US 5,764,231 A beschriebenes Verfahren dient zur Erzeugung geometrischer Tiefenbilder unter Verwendung von Computergraphiken. Dazu werden aus einem räumlichen Geometriemodell unter Berücksichtigung vorgegebener Parameter einzelne Ansichten erzeugt, aus denen dann ein darzustellendes Kombinationsbild generiert wird.
  • Dabei werden alle vorhandenen Bildin formationen berücksichtigt und müssen demzufolge rechnerisch verarbeitet werden. Der Effekt, der hiermit erzielt wird, besteht vor allem in der Reduzierung der erforderlichen Speicherkapazität für die Bildin Formationen, indem die einzelnen Ansichten zeitlich nacheinander erzeugt und jeweils nach Erzeugung einer Ansicht sofort entsprechende Bildabschnitte in ein Tiefenbild übernommen werden. Dabei werden allerdings immer wieder komplette Ansichten erzeugt, und es ist erforderlich, alle vorhandenen Bildinformationen zu bearbeiten.
  • Dies gilt im übertragenen Sinne auch für die Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes nach DE 200 02 149 U1 . Auch hier werden Kombinationsbilder aus mehreren Ansichten generiert, wobei ebenfalls mit verhältnismäßig großem Aufwand alle vorhandenen Bildinformationen berücksichtigt werden müssen.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem sich ein Kombinationsbild, das Bildinformationen aus mehreren Ansichten einer Szene bzw. eines Gegenstandes enthält, besonders einfach aus einem bereits bestehenden Datensatz generieren läßt, in dem die in den Ansichten insgesamt verfügbaren Bildin formationen über die Szene/den Gegenstand in räumlicher Zuordnung gespeichert sind. Weiterhin ist beabsichtigt, eine hierzu geeignete Vorrichtung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem
    • – eine Zuordnungsvorschrift festgelegt und als Rechenschaltung in einem Computer gespeichert wird, nach der jedes Bildelement genau einer der vorhandenen Ansichten zuzuordnen ist,
    • – eine parametervariable Auswahlvorschrift festgelegt und als Rechenschaltung gespeichert wird, nach der aus dem Datensatz in Abhängigkeit vorgegebener Parameter zur Definition einer Ansicht die Bildinformationen für die betreffende Ansicht auszuwählen sind und
    • – dann zur Bestimmung der auf einem Bildelement wiederzugebenden Bildinformation mit beiden Rechenschaltungen nacheinander zunächst jedem Bildelement eine Ansicht zugeordnet, dann aus der zugeordneten Ansicht eine jeweils mit der Position eines Bildelementes korrespondierende Bildinformation aus dem Datensatz ermittelt und
    • – schließlich jede ausgewählte Bildinformation in Zuordnung zu einem Bildelement gespeichert wird.
  • Im Unterschied zu herkömmlichen Erzeugungsverfahren für Kombinationsbilder werden bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise lediglich diejenigen Bildinformationen der einzelnen Ansichten berechnet, die später auch in dem Kombinationsbild enthalten sind. Dadurch läßt sich sowohl der Speicherbedarf als auch der Rechenaufwand für die Bilddarstellung verringern. Aufgrund des schnelleren Ablaufes lassen sich so Echtzeit darstellungen verwirklichen, mit denen Filmsequenzen räumlich dargestellt werden können.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl als Computerprogramm als auch hardwaretechnisch beispielsweise in Form einer Grafikkarte implementiert werden und ist mit jeder Art von Datenformaten verwendbar, die sich für die Beschreibung einer Szene oder eines Gegenstandes im Raum eignen. Es ist überdies unabhängig davon, in welcher Art und Weise die Bildinformationen für die einzelnen Ansichten aus der räumlichen Datenbasis gewonnen werden. Insoweit ist das erfindungsgemäße Verfahren mit beliebigen bekannten Datenformaten einsetzbar. Dies gilt auch für die Art der erhaltenen Ansichten, die, wie eingangs bereits erläutert, Perspektivansichten aus unterschiedlichen räumlichen Positionen in bezug auf die Szene bzw. den Gegenstand seien können, oder aber auch Schichtbilder, welche lediglich Informationen über eine bestimmte Raumebene der Szene bzw. des Gegenstandes enthalten.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird daher auch gelöst mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines aus Bildelementen rasterförmig zusammengesetzten Kombinationsbildes, mit dem eine Szene/ein Gegenstand dreidimensional wahrnehmbar wiedergegeben wird, wobei auf den Bildelementen einzelne Bildinformationen aus mehreren unterschiedlichen Ansichten der Szene/des Gegenstandes dargestellt werden, die aus einem Datensatz auszuwählen sind. Diese Vorrichtung umfaßt
    • – eine erste Speichereinrichtung zum Abspeichern einer Zuordnungsvorschrift, nach der jedem einzelnen Bildelement eine der Ansichten zugeordnet ist,
    • – eine zweite Speichereinrichtung zum Abspeichern einer parametervariablen Auswahlvorschrift, nach der aus dem Datensatz in Abhängigkeit vorgegebener Parameter zur Definition einer Ansicht die Bildinformationen für die jeweilige Ansicht zu bestimmen sind und durch
    • – eine Steuereinrichtung zur Bestimmung der Bildinformationen der Bildelemente des Kombinationsbildes, die unter Zugriff auf die erste Speichereinrichtung anhand der Zuordnungsvorschrift die dem jeweiligen Bildelement zugehörige Ansicht ermittelt, für die korrespondierende Position des Bildelementes in der betreffenden Ansicht unter Zugriff auf die zweite Speichereinrichtung mittels der Auswahlvorschrift die Bildinformation errechnet und diese anschließend in Zuordnung zu dem Bildelement des Kombinationsbildes in einer weiteren Speichereinrichtung abspeichert.
  • Die Erzeugung des Kombinationsbildes kann beispielsweise so erfolgen, daß zunächst die Bildelemente des Kombinationsbildes, die einer ersten Ansicht zugeordnet sind, berechnet und die betreffenden Bildinformationen abgespeichert werden. Dieser Vorgang wird für alle weiteren Ansichten wiederholt. Diese Vorgehensweise ist dahingehend vorteilhaft, daß auf die jeweiligen Parameter, mit denen die erste Ansicht spezifiziert wird, lediglich einmal zugegriffen werden muß, bis sämtliche über die Zuordnungsvorschrift der betreffenden Ansicht zugeordneten Bildelemente abgearbeitet worden sind.
  • In einer alternativen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Bildelemente des Kombinationsbildes in einer ihrer Anordnung entsprechenden Reihenfolge, beispielsweise zeilenweise oder auch spaltenweise, berechnet und die betreffenden Bildinformationen abgespeichert. Diese Vorgehensweise ist insbesondere vorteilhaft für Anzeigeeinrichtungen, bei denen der Bildaufbau in entsprechender Art und Weise erfolgt.
  • In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die berechneten Bildinformationen unmittelbar in einen Datensatz mit einem zur Bilderzeugung an einem Display, insbesondere LC-Display, geeigneten Format geschrieben. Durch eine somit entfallende Zwischenspeicherung der ermittelten Bildinformationen ergibt sich eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit verbunden mit einem schnellen Bildaufbau.
  • Die Auswahlvorschrift zur Berechnung der Bildinformationen der Ansichten benötigt als Eingangsinformation u.a. die Lage des entsprechenden Bildelementes in dem Kombinationsbild. Hierfür ist es denkbar, aus der Adresse des Bildelementes zunächst entsprechende Lagekoordinaten abzuleiten und mit diesen die Berechnung der Bildinformationen für die betreffende Ansicht vorzunehmen. Dieser Berechnungsaufwand kann allerdings verringert werden, indem der Auswahlvorschrift eine dem Raster der Bildelemente des Kombinationsbildes entsprechende Rasterstruktur, beispielsweise ein Raster mit gleicher Spalten- und Zeilenzahl, zugrunde gelegt wird. Durch eine Skalierung des Rasters der Bildelemente der jeweiligen Ansicht entsprechend der Auswahlvorschrift kann auf der Grundlage einer Orthogonalprojektion zur Berechnung der Bildinformationen bei Zoomeffekten eine hohe Bildauflösung erzielt werden.
  • Vorzugsweise ist das Kombinationsbild pixelweise aufgebaut. Zur Erzielung einer hohen Bildqualität wird dabei jedes Bildelement durch jeweils ein Subpixel des Kombina tionsbildes repräsentiert. Übliche Pixel enthalten beispielsweise drei Subpixel in unterschiedlichen Farben wie rot, grün und blau. Es sind jedoch auch andere Pixel mit vier Subpixeln sowie andere Farbkombinationen möglich.
  • Bisweilen sind die in der räumlichen Datenbasis enthaltenen Bildinformationen bezüglich der Farbinformation miteinander verkettet, so daß sich die Bildinformationen nicht gesondert für ein einziges Subpixel berechnen lassen. Auch bei derartigen Rohdaten läßt sich jedoch eine erhebliche Verringerung des Speicher- und Rechenaufwandes erzielen, indem dann mittels der Auswahlvorschrift zu einem Bildelement-Subpixel die Bildinformationen zu den weiteren Subpixeln des gleichen Pixels berechnet werden, jedoch lediglich die zu den erstgenannten Subpixel erhaltenen Bildinformationen in Zuordnung zu dem Bildelement-Subpixel abgespeichert werden.
  • Grundsätzlich ist es möglich, die Zuordnung der einzelnen Bildelemente des Kombinationsbildes zu den Ansichten zufallsverteilt vorzunehmen. In diesem Fall muß jedoch für jedes Bildelement des Kombinationsbildes die entsprechende Zuordnungsinformation abgespeichert werden. Dieser Aufwand läßt sich dadurch verringern, daß die Zuordnungsvorschrift lediglich für eine Teilfläche des Kombinationsbildes vorgegeben und abgespeichert wird, und daß das Kombinationsbild aus einer Vielzahl von solchen aneinanderanschließenden Teilflächen gebildet wird. Insbesondere im Hinblick auf die Darstellung des Kombinationsbildes über ein LC-Display ist die Teilfläche vorzugsweise rechteckig und besteht aus n Zeilen und m Spalten von Subpixeln.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene oder eines Gegenstandes, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet,
  • 2 eine Teilansicht eines Kombinationsbildes in schematischer Darstellung, das Bildinformationen aus acht Ansichten einer Szene bzw. eines Gegenstandes beinhaltet,
  • 3 das Kombinationsbild aus 2, wobei hier lediglich die einer einzigen Ansicht (der Ansicht 1) zugeordneten Bildelemente gekennzeichnet sind,
  • 4 eine weitere Ansicht des in den 2 und 3 darstellten Kombinationsbildes, wobei zu den in 3 markierten Bildelement-Subpixeln die weiteren, zu dem jeweiligen Pixel gehörigen Subpixel markiert sind,
  • 5 eine Teilansicht eines weiteren Kombinationsbildes, das Bildinformationen aus vierzig Ansichten beinhaltet,
  • 6 eine weitere Ansicht des Kombinationsbildes aus 5, wobei lediglich die einer einzigen Ansicht (der Ansicht 1) zugeordneten Bildelemente markiert sind,
  • 7 eine Teilansicht eines weiteren Kombinationsbildes, das Bildinformationen aus 72 Ansichten beinhaltet, und in
  • 8 eine weitere Ansicht des Kombinationsbildes aus 7, wobei lediglich die zu einer einzigen Ansicht (der Ansicht 1) gehörigen Bildelemente markiert sind.
  • Die in 1 dargestellte Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene bzw. eines Gegenstandes umfaßt eine Anzeigeeinrichtung 1, die u.a. ein LC-Display aufweist, über das ein Kombinationsbild zur Anzeige gebracht wird. Das Kombinationsbild enthält dabei gleichzeitig Bildinformationen aus mehreren verschiedenen Perspektivansichten einer Szene und wird in einer Recheneinrichtung 2 der Anordnung generiert. Weiterhin ist eine Eingabevorrichtung 3 vorgesehen, über welche der Benutzer Einfluß auf die Generierung des Kombinationsbildes nehmen kann.
  • Die Recheneinrichtung 2 umfaßt neben einer Steuereinrichtung 4 weiterhin eine Speichereinrichtung 5, in der Informationen über eine Szene oder einen Gegenstand wie beispielsweise die geometrische Struktur, Farbe und gegebenenfalls weitere physikalische Eigenschaften und Zuordnungsinformationen in Form einer räumlichen Datenbasis abgelegt sind. Die entsprechenden Datenformate, wie z. B. VRML 97 oder räumliche Koordinatensysteme etc., sind dem Fachmann bekannt und bedürfen hier keiner näheren Erläuterung. Weiterhin umfaßt die Recheneinrichtung eine Speichereinrichtung 6, in der eine Zuordnungsvorschrift abgelegt ist, nach der jedem einzelnen Bildelement des aus den Bildelementen rasterförmig aufgebauten Kombinationsbildes genau eine der verschiedenen Ansichten zugeordnet ist.
  • In einer weiteren Speichereinrichtung 7 ist eine Auswahlvorschrift abgespeichert, mit der aus der räumlichen Datenbasis – entsprechend dem Datenformat dieser räumlichen Datenbasis – die Bildinformationen für eine Ansicht errechnet werden können. Diese zweite Rechenvorschrift, welche beispielsweise eine einfache Orthogonalprojektion auf ein XYZ-Koordinatensystem beschreibt, ist parametervariabel ausgebildet, um unter schiedliche Ansichten auf die Szene bzw. den Gegenstand definieren zu können. Wird das Kombinationsbild aus mehreren Perspektivansichten auf die Szene bzw. den Gegenstand zusammengesetzt, so repräsentieren die Parameter beispielsweise die unterschiedlichen Positionen, aus denen eine „virtuelle" Kamera in Richtung der Szene bzw. des Gegenstandes blickt. Diese Parameter können über die Eingabeeinrichtung 3 eingegeben und in einer weiteren Speichereinrichtung 8 abgelegt werden.
  • Beispielsweise könnten die Positionen der „virtuellen" Kamera so gewählt werden, daß jeweils eine Kameraposition, der dieser Kameraposition nächste Punkt der Szene/des Gegenstandes und eine weitere, zur erstgenannten Kameraposition benachbarte Kameraposition in dieser Reihenfolge einen Winkel von 1° einschließen.
  • Eine erste Zuordnungsvorschrift der Bildelemente zu den einzelnen Ansichten ist in 2 anhand eines Kombinationsbildes aus acht Ansichten beispielhaft dargestellt. Die Kombinationsvorschrift wird dabei vollständig durch eine Elementarzelle beschrieben, die in 2 gepunktet hervorgehoben ist und eine rechteckige Teilfläche des Kombinationsbildes darstellt. Die Elementarzelle umfaßt hier Bildelemente in acht Zeilen und acht Spalten, die in regelmäßiger Abfolge mit den Nummern der jeweils zugeordneten Ansicht belegt sind.
  • Dabei korrespondiert jedes Bildelement mit einem Subpixel R, G bzw. B des LC-Displays, das je Pixel drei Subpixel R, G, B in den Farben rot, grün und blau umfaßt.
  • Eine Vielzahl solcher unmittelbar aneinanderanschließende Elementarzellen bzw. Teilflächen überdecken ein Kombinationsbild, das beispielsweise aus 3072×768 Bildelementen besteht. Insofern die Ränder von außenliegenden Elementarzellen nicht mit dem Formatrand des Kombinationsbildes zusammenfallen, werden die überragenden Bildelemente ignoriert, da diesen de facto keine realen Bildelemente an dem Kombinationsbild gegenüberstehen.
  • Zur Bestimmung der Bildinformationen eines Bildelementes des Kombinationsbildes wird nun zunächst gesteuert durch die Steuereinrichtung 4 mittels der Zuordnungsvorschrift die zugehörige Ansicht ermittelt und für die korrespondierende Position in der betreffenden Ansicht mittels der Auswahlvorschrift die Bildinformation errechnet. Diese wird anschließend in Zuordnung zu dem betreffenden Bildelement in einer weiteren Speichereinrichtung 9 der Recheneinrichtung 2 abgespeichert. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis sämtliche Bildelemente des Kombinationsbildes ausgerechnet sind.
  • Letzteres wird dann über das LC-Display angezeigt, wobei unmittelbar auf die in der weiteren Speichereinrichtung 9 enthaltenen Bilddaten zurückgegriffen wird.
  • Das so kombinierte Bild enthält folglich gemäß der Kombinationsvorschrift nach 2 Bildelemente aus acht verschiedenen Ansichten, wobei aus jeder der Ansichten im Mittel nur 12,5 % der theoretisch möglichen Bildelemente zur Ansicht gelangen. Da hier lediglich die tatsächlich in dem Kombinationsbild benötigten Bildelemente berechnet werden, läßt sich das Verfahren mit geringem Speicherbedarf und Rechenaufwand durchführen. In 3 ist für die vorstehend erläuterte Berechnungsvorschrift dargestellt, welche Bildelemente aus einer einzigen Perspektivansicht (der Ansicht 1) überhaupt berechnet werden müssen.
  • Ist es mit den in der Datenbasis enthaltenen Daten oder mit der Berechnungsvorschrift nicht ohne weiteres möglich, die Bildinformationen für ein einzelnes Farbpixel eines LC-Displays zu berechnen, so werden für das betreffende Subpixel zunächst die Bildinformationen für das zugehörige Pixel bzw. Subpixel-Triplett RGB berechnet. Anschließend wird dann die für das gewünschte Subpixel erhaltene Bildinformation ausgewählt und in der weiteren Speichereinrichtung 9 in Zuordnung zu dem entsprechenden Bildelement abgelegt.
  • 4 zeigt die für die Zuordnungsvorschrift aus 2 zu berechnenden Subpixel-Tripletts RGB bzw. Pixel. Die tatsächlich in das Kombinationsbild übernommenen Bildinformationen unterscheiden sich jedoch nicht von der in 3 dargestellten Struktur. Der dabei entstehende Rechenaufwand ist zwar etwas höher, als wenn nur die Subpixel direkt ausgerechnet werden. Gleichwohl läßt sich hierdurch noch eine effiziente Berechnung durchführen, da lediglich ein Teil der Informationen für die einzelnen Ansichten ausgerechnet werden muß.
  • 5 zeigt beispielhaft eine weitere Zuordnungsvorschrift mit einer Elementarzelle bzw. Teilfläche, die Bildelemente mit Informationen aus vierzig Ansichten aufweist. Die hier verwendete Elementarzelle, die in 5 wiederum hervorgehoben dargestellt ist, umfaßt 10×40 Subpixel.
  • In 6 sind wiederum nur die für eine einzige Ansicht (der Ansicht 1) benötigten Bildelemente bzw. Subpixel dargestellt. Die entsprechenden Anordnungsmuster für die weiteren Ansichten lassen sich durch ein einfaches Verschieben des in 6 dargestellten Musters in Richtung der Achsen i und j generieren, wobei allerdings ein Springen über die Ränder der Elementarzelle bzw. der Teilfläche zu beachten ist.
  • Schließlich ist in den 7 und 8 ein drittes Beispiel für eine Kombinationsvorschrift bildlich dargestellt, mit der die Bildinformationen aus 72 unterschiedlichen Ansichten den Bildelementen eines Kombinationsbildes zugeordnet werden. Die hier verwendete Elementarzelle umfaßt 8×9 Subpixel, so daß in der rechteckigen Elementarzelle jede Ansicht durch genau ein Subpixel repräsentiert ist, wie dies insbesondere anhand von 8 erkennbar ist, in der lediglich die einer gemeinsamen Ansicht (der Ansicht 1) zugeordneten Subpixel markiert sind und die Elementarzelle durch Hervorhebung angedeutet ist.
  • In sämtlichen Fällen ergibt sich eine erhebliche Einsparung an Speicherplatz und Rechenaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, bei denen zunächst für jede der Ansichten sämtliche Bildelemente berechnet und danach eine Auswahl der in das Kombinationsbild einzubringenden Bildinformationen erfolgt.
  • 1
    Anzeigeeinrichtung
    2
    Recheneinrichtung
    3
    Eingabevorrichtung
    4
    Steuereinrichtung
    5
    Speichereinrichtung für die Datenbasis
    6
    Speichereinrichtung für die Zuordnungsvorschrift
    7
    Speichereinrichtung für die Auswahlvorschrift
    8
    Speichereinrichtung für Eingabeparameter
    9
    Speichereinrichtung für das Kombinationsbild
    i, j
    Achsen des Kombinationsbildrasters

Claims (10)

  1. Verfahren zur Erzeugung eines aus Bildelementen rasterförmig zusammengesetzten Kombinationsbildes, das als Grundlage zur dreidimensional wahrnehmbaren Wiedergabe einer Szene/eines Gegenstandes geeignet ist, wobei auf den Bildelementen einzelne Bildinformationen aus mehreren unterschiedlichen Ansichten der Szene/des Gegenstandes dargestellt werden und die darzustellenden Bildinformationen aus einem Datensatz auszuwählen sind, in dem die in den Ansichten insgesamt verfügbaren Bildinformationen über die Szene/den Gegenstand in räumlicher Zuordnung gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß – eine Zuordnungsvorschrift festgelegt und als Rechenschaltung in einem Computer gespeichert wird, nach der jedes Bildelement genau einer der vorhandenen Ansichten zuzuordnen ist, – eine parametervariable Auswahlvorschrift festgelegt und als Rechenschaltung gespeichert wird, nach der aus dem Datensatz in Abhängigkeit vorgegebener Parameter zur Definition einer Ansicht die Bildin formationen für die betreffende Ansicht auszuwählen sind und – dann zur Bestimmung der auf einem Bildelement wiederzugebenden Bildinformation mit beiden Rechenschaltungen nacheinander zunächst jedem Bildelement eine Ansicht zugeordnet, dann aus der zugeordneten Ansicht eine jeweils mit der Position eines Bildelementes korrespondierende Bildinformation aus dem Datensatz ermittelt und – schließlich jede ausgewählte Bildinformation in Zuordnung zu einem Bildelement gespeichert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst diejenigen Bildelemente des Kombinationsbildes, die einer ersten Ansicht zugeordnet sind, berechnet und die betreffenden Bildinformationen abgespeichert werden, und daß hernach dieser Vorgang für alle weiteren Ansichten Ansicht für Ansicht wiederholt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente des Kombinationsbildes in einer ihrer Anordnungsweise entsprechenden Reihenfolge zeilen- oder spaltenweise berechnet und die betreffenden Bildinformationen abgespeichert werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die berechneten Bildinformationen unmittelbar in einen Datensatz mit einem zur Bilderzeugung an einem Display, insbesondere LC-Display, geeigneten Format geschrieben werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Vorschrift zur Berechnung der Bildinformationen der Ansichten eine dem Raster der Bildelemente des Kombinationsbildes entsprechende Rasterstruktur zugrundegelegt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kombinationsbild pixelweise aufgebaut ist und die Bildelemente jeweils ein Subpixel des Kombinationsbildes repräsentieren.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der zweiten Vorschrift zu einem Bildelement-Subpixel die Bildinformationen zu den weiteren Subpixeln des gleichen Pixels berechnet werden, jedoch lediglich die zu dem erstgenannten Subpixel erhaltene Bildinformation in Zuordnung zu dem Bildelement-Subpixel abgespeichert wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorschrift für eine Teilfläche des Kombinationsbildes vorgegeben und abgespeichert wird, wobei das Kombinationsbild aus einer Vielzahl von aneinanderanschließenden Teilflächen gebildet ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilfläche rechteckig ist und aus n Zeilen und m Spalten von Subpixeln besteht.
  10. Vorrichtung zur Erzeugung eines aus Bildelementen rasterförmig zusammengesetzten Kombinationsbildes, mit dem eine Szene/ein Gegenstand dreidimensional wahrnehmbar wiedergegeben wird, wobei auf den Bildelementen einzelne Bildinformationen aus mehreren unterschiedlichen Ansichten der Szene/des Gegenstandes dargestellt werden, die aus einem Datensatz auszuwählen sind, gekennzeichnet durch – eine erste Speichereinrichtung (6) zum Abspeichern einer Zuordnungsvorschrift, nach der jedem einzelnen Bildelement eine der Ansichten zugeordnet ist, – eine zweite Speichereinrichtung (7) zum Abspeichern einer parametervariablen Auswahlvorschrift, nach der aus dem Datensatz in Abhängigkeit vorgegebener Parameter zur Definition einer Ansicht die Bildinformationen für die jeweilige Ansicht zu bestimmen sind und durch – eine Steuereinrichtung (4) zur Bestimmung der Bildinformationen der Bildelemente des Kombinationsbildes, die unter Zugriff auf die erste Speichereinrichtung (6) anhand der Zuordnungsvorschrift die dem jeweiligen Bildelement zugehörige Ansicht ermittelt, für die korrespondierende Position des Bildelementes in der betreffenden Ansicht unter Zugriff auf die zweite Speichereinrichtung (7) mittels der Auswahlvorschrift die Bildinformation errechnet und diese anschließend in Zuordnung zu dem Bildelement des Kombinationsbildes in einer weiteren Speichereinrichtung (9) abspeichert.
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