DE102015118409A1 - Method for the projection of a virtual space from several image areas by means of several projection units - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren wird mit einem mehrere Projektionseinheiten (3) umfassenden Projektionssystem (2) ein virtueller Raum (7) projiziert, der aus mindestens drei Begrenzungsflächen (9) besteht. Das Projektionssystem (2) wird von einer Steuereinheit gesteuert. Jede Projektionseinheit (3) projiziert mindestens einen Bildbereich (8) einer Begrenzungsfläche (9) auf eine Projektionsebene, wobei die Projektionseinheiten (3) derart zueinander angeordnet sind, dass die Projektionen der Bildbereiche (8) kombiniert als virtueller Raum (7) dargestellt werden.In one method, a virtual space (7) is projected with a projection system (2) comprising a plurality of projection units (3), which comprises at least three boundary surfaces (9). The projection system (2) is controlled by a control unit. Each projection unit (3) projects at least one image area (8) of a boundary surface (9) onto a projection plane, wherein the projection units (3) are arranged relative to one another in such a way that the projections of the image areas (8) are combined in a virtual space (7).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Projektion eines virtuellen Raumes, der aus mindestens drei Begrenzungsflächen besteht und mit einem mehrere Projektionseinheiten umfassenden Projektionssystem dargestellt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein System zur Durchführung des Verfahrens. Außerdem betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the projection of a virtual space, which consists of at least three boundary surfaces and is shown with a projection system comprising a plurality of projection units. Furthermore, the invention relates to a system for carrying out the method. Moreover, the invention relates to a computer program product with program code for carrying out the method.
Ein Fertighaus bezeichnet ein Haus, das zumindest in Teilen werksseitig vorgefertigt an die Baustelle geliefert und dort endmontiert wird. Die exakte Ausstattung des Hauses wird in einer Bemusterung festgelegt, die als Zusammenkunft zwischen Lieferant und Hauskäufer stattfindet. Gleiches findet bei der Planung eines Massivhauses statt. Üblicherweise werden dem Hauskäufer bei der Bemusterung Materialproben oder Kataloge vorgelegt, aus denen eine Auswahl der gewünschten Ausstattung getroffen werden kann. Es ist auch möglich, ein sogenanntes Musterhaus zu besichtigen, dessen Räumlichkeiten mit unterschiedlicher zur Verfügung stehender Ausstattung ausgestattet ist, so dass der Hauskäufer das Musterhaus als Vorlage zur Ausstattung seines Hauses nutzen kann. Zudem kann eine Visualisierung des noch nicht gebauten Hauses an einem Computer erfolgen. Der Hauskäufer kann sich während der Bemusterung ein Bild von den Räumen machen und hierauf basierend die Ausstattung wählen. Solche komplexen und kostenintensiven Programme greifen außerdem auf die von Herstellern oder Lieferanten zur Verfügung gestellten Kataloge zu und können so – in gewissem Rahmen – eine gewünschte Ausstattung in einem Raum darstellen. A prefabricated house refers to a house that is prefabricated, at least in parts, delivered to the construction site and finally assembled there. The exact equipment of the house is determined in a sampling, which takes place as a meeting between supplier and homebuyer. The same thing happens when planning a massive house. Normally, the homebuyer will be provided with samples or catalogs during the sampling, from which a selection of the desired equipment can be made. It is also possible to visit a so-called model house, whose premises are equipped with different available equipment, so that the home buyer can use the model house as a template for the equipment of his house. In addition, a visualization of the not yet built house can be done on a computer. The homebuyer can get a picture of the rooms during the sampling and choose the equipment based thereon. Such complex and costly programs also access catalogs provided by manufacturers or suppliers, and thus may, to some extent, represent desired equipment in a room.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass sich der Käufer eines Hauses, zum Beispiel eines Fertig- oder Massivhauses, kein reales Bild über die Größe der Räumlichkeiten und deren Aufteilung im Haus machen kann und die von den Programmen dargestellten Räume oftmals idealisiert sind und keine wirkliche Abbildung des erworbenen Hauses darstellen.The disadvantage here, however, that the buyer of a house, for example, a prefabricated or solid house, can not make a real picture of the size of the premises and their division in the house and the rooms represented by the programs are often idealized and no real picture of the represented acquired house.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Darstellung und die Begehung eines Raumes oder sogar mehrerer Räume des Hauses zu ermöglichen.The invention has for its object to enable the representation and the commission of a room or even more rooms of the house.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch ein System gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und des Systems sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a method having the features specified in
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Projektion eines virtuellen Raumes bereitgestellt, der aus mindestens drei Begrenzungsflächen besteht, mit einem mehrere Projektionseinheiten umfassenden Projektionssystem, das von einer Steuereinheit gesteuert wird, wobei jede Projektionseinheit mindestens einen Bildbereich einer Begrenzungsfläche auf eine Projektionsebene projiziert und die Projektionseinheiten derart zueinander angeordnet sind, dass die Projektionen der Bildbereiche, insbesondere der Begrenzungsflächen kombiniert als virtueller Raum dargestellt werden. Die Projektionseinheiten projizieren Bildbereiche einer Begrenzungsfläche. Es kann auch vorteilhaft sein, dass jeweils eine Projektionseinheit einen Bildbereich auf eine Projektionsebene projiziert, wobei der Bildbereich bereits vollständig eine Begrenzungsfläche darstellt. Ferner wird vorgeschlagen, dass mehrere Projektionseinheiten eine Begrenzungsfläche auf eine Projektionsebene projizieren, so dass eine Begrenzungsfläche von mehreren Bildbereichen gebildet wird, die von mehreren Projektionseinheiten auf eine Projektionsebene projiziert werden. Weiterhin kann vorteilhafterweise jede Projektionseinheit mehrere Bildbereiche auf mehrere, verschiedene Projektionsebenen projizieren.According to the invention, a method for the projection of a virtual space is provided, which consists of at least three boundary surfaces, with a projection system comprising several projection units, which is controlled by a control unit, wherein each projection unit projects at least one image area of a boundary surface onto a projection plane and the projection units are arranged relative to each other are that the projections of the image areas, in particular the boundary surfaces combined in a virtual space are displayed. The projection units project image areas of a boundary surface. It can also be advantageous that in each case one projection unit projects an image area onto a projection plane, wherein the image area already completely represents a boundary surface. Furthermore, it is proposed that a plurality of projection units project a boundary surface onto a projection plane such that a boundary surface is formed by a plurality of image regions that are projected by a plurality of projection units onto a projection plane. Furthermore, each projection unit can advantageously project a plurality of image areas onto a plurality of different projection planes.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nunmehr möglich, dass ein Abbild eines Raum eines von einem Hauskäufer erworbenen Hauses dargestellt wird. Jedoch ist das Verfahren nicht hierauf beschränkt. Selbstverständlich ist es auch beispielsweise möglich, Räume eines zu renovierenden Hauses oder einer Wohnung zu projizieren. With the aid of the method according to the invention, it is now possible for an image of a room of a house acquired by a homebuyer to be displayed. However, the method is not limited to this. Of course, it is also possible, for example, to project rooms of a house or apartment to be renovated.
Ein Hohlkörper, wie beispielsweise ein Raum umfasst Begrenzungsflächen, die die Begrenzungen des Körpers definieren. Eine Begrenzungsfläche ist insbesondere ein Element oder eine Komponente, aus denen in der Summe ein Bauwerk zusammengesetzt ist. Bei einer Begrenzungsfläche handelt es sich insbesondere um eine geometrisch zusammenhängende Fläche, wie eine Wand, eine Decke oder ein Boden. Als Projektionsebene, die ebenfalls im Sinne der Erfindung als Projektionsfläche bezeichnet werden kann, wird jene Fläche oder Ebene bezeichnet, auf die ein Bildbereich abgebildet oder geworfen wird.A hollow body, such as a space, includes boundary surfaces that define the boundaries of the body. A boundary surface is in particular an element or a component, of which in total a building is composed. In particular, a boundary surface is a geometrically connected surface, such as a wall, a ceiling or a floor. As a projection plane, which can also be referred to as a projection surface within the meaning of the invention, that surface or plane is referred to, on which an image area is imaged or thrown.
Das Verfahren ermöglicht die Projektion der Begrenzungsflächen des virtuellen Raumes mit Hilfe des Projektionssystems bzw. der Projektionseinheiten, wobei die Projektionseinheiten derart zueinander angeordnet sind, dass die Begrenzungsflächen, bzw. die Bildbereiche als Ganzes betrachtet den virtuellen Raum abbilden. Dadurch, dass es sich um einen projizierten virtuellen Raum handelt, kann dieser von dem Hauskäufer betreten werden. Der Hauskäufer kann also in den virtuellen Raum eintreten und sich ein Bild über die Gestaltung und Größe des Raumes machen. Hierdurch wird ihm die Entscheidung über die Ausstattung des Raumes wesentlich vereinfacht. Der virtuelle Raum bzw. die Begrenzungsflächen werden bevorzugt in Originalgröße dargestellt. Hierfür kann auf die bekannten Originalmaße des Raumes zurückgegriffen werden. Es kann jedoch auch bevorzugt sein, dass die Maße des Raumes geändert werden, um beispielsweise eine Änderung der Raumaufteilung zu illustrieren. The method enables the projection of the boundary surfaces of the virtual space with the aid of the projection system or the projection units, wherein the projection units are arranged in such a way that the boundary surfaces, or the image areas as a whole, image the virtual space. The fact that it is a projected virtual space, this can be entered by the home buyer. The home buyer can therefore enter the virtual space and get an idea of the design and size of the room. This makes it much easier for him to decide on the equipment of the room. The virtual space or the boundary surfaces are preferably displayed in original size. For this can on the well-known Original measurements of the room are used. However, it may also be preferred that the dimensions of the room be changed to illustrate, for example, a change in the layout of the room.
Jede Projektionseinheit projiziert auf eine Projektionsebene mindestens einen Teil einer Begrenzungsfläche des Raumes darstellenden Bildbereich, so dass die Projektionen der Projektionseinheiten in der Summe den virtuellen Raum darstellen. Die Projektionsebenen liegen insbesondere in einem Winkel von 90° zueinander, so dass ein rechteckiger oder quadratischer virtueller Raum dargestellt wird. Selbstverständlich können auch Begrenzungsflächen dargestellt werden, die in einem anderen Winkel zueinander angeordnet sind, wie zum Beispiel Dachschrägen.Each projection unit projects on a projection plane at least a part of a boundary surface of the room representing image area, so that the projections of the projection units in sum represent the virtual space. The projection planes are in particular at an angle of 90 ° to each other, so that a rectangular or square virtual space is displayed. Of course, also boundary surfaces can be represented, which are arranged at a different angle to each other, such as roof slopes.
Mit dem Verfahren ist auch die Darstellung mehrerer Räume möglich, die nebeneinander oder übereinander angeordnet sind, indem eine Vielzahl von Projektionseinheiten miteinander verschaltet werden. With the method, it is also possible to display a plurality of spaces arranged side by side or one above the other by interconnecting a plurality of projection units.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Projektionseinheiten derart zueinander angeordnet sind, dass die Bildbereiche mindestens teilweise überlagernd auf einer Projektionsebene dargestellt werden. Gerade für die Projektion komplexer Abbildungen kann dies vorteilhaft sein, das so komplexe und mehrschichtige Begrenzungsflächen dargestellt werden können, die beispielsweise noch Überstände oder Absätze enthalten. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, dass die Bildbereiche sich nicht überschneiden. Hierdurch kann eine Interferenz der Projektionseinheiten bzw. der von den Projektionseinheiten dargestellten Bildbereiche vermieden werden. According to the invention, it is proposed that the projection units are arranged relative to one another in such a way that the image areas are at least partially superimposed on a projection plane. Especially for the projection of complex images, this may be advantageous, the so complex and multi-layer boundary surfaces can be displayed, for example, still contain supernatants or paragraphs. However, it can also be advantageous that the image areas do not overlap. In this way, an interference of the projection units or the image areas represented by the projection units can be avoided.
Jede Projektionseinheit umfasst mindestens eine Lichtquelle, die als Laser- oder LED-Lichtquelle ausgestaltet sein kann. Vorteilhafterweise können die Intensität oder Richtung der von der Lichtquelle abstrahlenden Lichtstrahlen mit Hilfe einer Optik, bzw. mit optischen Mitteln verändert werden. Als Optik oder optische Mittel dienen beispielsweise Spiegel, Linsen, Platten, Prismen, Gitter, Blenden, Kondensor, Objektiv und ähnliche. Es kann vorteilhaft sein, dass die Projektionseinheiten Lichtquellen umfassen, deren Lichtstrahlen zu Bildpunkten eines Bildbereichs vereint werden. Das heißt, die Erfindung verwendet insbesondere bekannte Lichtquellenanordnungen oder -Vorrichtungen, mit denen Begrenzungsflächen auf Projektionsebenen projiziert werden können, so dass ein virtueller Raum dargestellt werden kann.Each projection unit comprises at least one light source, which can be configured as a laser or LED light source. Advantageously, the intensity or direction of the light beams radiating from the light source can be changed by means of optics or by optical means. As optics or optical means are, for example, mirrors, lenses, plates, prisms, grids, aperture, condenser, lens and the like. It can be advantageous for the projection units to comprise light sources whose light beams are combined to form pixels of an image area. That is, the invention uses, in particular, known light source arrangements or devices with which boundary surfaces can be projected on projection planes so that a virtual space can be displayed.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Projektionseinheiten von der Steuereinheit unabhängig voneinander gesteuert werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, dass eine Projektionseinheit vollständig oder teilweise abgeschaltet wird, um einen Durchgang in den virtuellen Raum darzustellen. Ferner ist die unabhängige Steuerung der Projektionseinheit dann vorteilhaft, wenn mehrere Räume virtuell dargestellt und als Wände dargestellte Begrenzungsflächen entfernt oder hinzugefügt werden sollen.In one embodiment of the invention, it is provided that the projection units are controlled independently of one another by the control unit. This makes it possible, for example, that a projection unit is completely or partially turned off to represent a passage in the virtual space. Furthermore, the independent control of the projection unit is advantageous if a plurality of rooms are to be displayed virtually and boundary surfaces represented as walls are to be removed or added.
Vorzugsweise werden mehrere Begrenzungsflächen von einer Projektionseinheit dargestellt. Eine Projektionseinheit kann mehrere, untereinander verschaltete oder unabhängig voneinander gesteuerte Lichtquellen umfassen. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, dass eine Projektionseinheit eine Begrenzungsfläche auf eine Projektionsebene projiziert, aber zusätzlich noch mindestens einen Teilbereich eines Bildbereichs einer weiteren Begrenzungsfläche auf eine weitere Projektionsebene projiziert. Diesbezüglich ist es vorteilhaft, dass die Steuereinheit die Projektionseinheiten derart steuert, dass die Projektion eines Bildbereichs von einer Projektionsebene auf eine andere Projektionsebene verschoben wird. Der von einer Projektionseinheit dargestellte Bildbereich kann einfach von einer weiteren Projektionseinheit dargestellt werden, wenn die erste Projektionseinheit abgeschaltet und die weitere Projektionseinheit den Bildbereich weiterhin projiziert.Preferably, a plurality of boundary surfaces are represented by a projection unit. A projection unit may comprise a plurality of interconnected or independently controlled light sources. This makes it possible, for example, for a projection unit to project a boundary surface onto a projection plane, but additionally to project at least one partial region of an image region of a further boundary surface onto a further projection plane. In this regard, it is advantageous that the control unit controls the projection units such that the projection of an image area is shifted from one projection plane to another projection plane. The image area represented by a projection unit can simply be represented by a further projection unit if the first projection unit is switched off and the further projection unit continues to project the image area.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein System zur Durchführung des Verfahrens, mit einem mehrere Projektionseinheiten umfassenden Projektionssystem, das datenaustauschend mit einer Steuereinheit verbunden ist, die über eine Anzeigeeinheit verfügt oder mit einer solchen verbindbar ist, und jede Projektionseinheit mindestens eine Lichtquelle zur Projektion von Bildpunkten eines Bildbereichs aufweist, wobei die Projektionseinheiten derart zueinander angeordnet sind, dass die von den Projektionseinheiten projizierten Bildbereiche kombiniert als virtueller Raum mit drei Begrenzungsflächen darstellbar sind. Das System kann in einfacher Weise in einem Objekt, beispielsweise einem Raum installiert werden. Hierbei können die einzelnen Projektionseinheiten fest in dem Objekt montiert oder beweglich zueinander angeordnet sein. Die oben genannten bevorzugten Ausgestaltungen des Verfahrens können ebenfalls auf das System angewendet werden.In a further aspect, the invention relates to a system for carrying out the method, comprising a projection system comprising a plurality of projection units, which is connected to a control unit that has a display unit or can be connected to it, and each projection unit has at least one light source for the projection of Having pixels of an image area, wherein the projection units are arranged to each other such that the image areas projected by the projection units combined as a virtual space with three boundary surfaces can be displayed. The system can be easily installed in an object, for example a room. In this case, the individual projection units can be fixedly mounted in the object or arranged to be movable relative to one another. The above-mentioned preferred embodiments of the method can also be applied to the system.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Vorrichtung ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt mit Programmcode kann auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden, wenn das Programmprodukt auf einem Computersystem oder einer entsprechenden Vorrichtung ausgeführt wird.Furthermore, the invention relates to a computer program product with program code for carrying out the method when the computer program product is executed on a device. The computer program product with program code may be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and used to carry out the method according to one of the embodiments described above, if the program product on a Computer system or a corresponding device is executed.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment of the invention, which is illustrated in the drawing. It shows
In einem Objekt ist ein System zur Projektion eines virtuellen Raumes installiert, das zur Durchführung des Verfahrens herangezogen werden kann. Das Objekt kann beispielsweise ein Raum
Das System umfasst ein Projektionssystem
Um eine Projektionseinheit
Die Projektionseinheit
Die einzelnen Projektionseinheiten
Die Steuereinheit kann als Computereinheit ausgestaltet sein und über eine Anzeigeeinheit verfügen oder aber mit einer solchen verbindbar sein. Eine Anzeigeeinheit ist im Sinne der Erfindung ein Bildschirm, Display oder Monitor, die als Anzeigegerät oder Peripheriegerät genutzt wird. Eingaben können über ein mit der Steuereinheit verbundenes Eingabemittel vorgenommen werden. Die Steuereinheit und die Anzeigeeinheit können Bestandteil eines mobilen Endgerätes sein, das datenaustauschend mit dem Projektionssystem
Das Verfahren eignet sich für die Darstellung von virtuellen Räumen
Der darzustellende virtuelle Raum
In Abhängigkeit der Größe der Begrenzungsfläche
Die Darstellungen der Bildbereiche
Ferner ist es möglich, dass Bauteile von den Projektionseinheiten
Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, mehrere Räume oder sogar Etagen eines Hauses darzustellen, indem mehrere Projektionseinheiten
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