DE102017112190A1 - Anzeigesystem und Verfahren zum Erzeugen eines scheinbar dreidimensionalen Bilds eines Objekts - Google Patents

Anzeigesystem und Verfahren zum Erzeugen eines scheinbar dreidimensionalen Bilds eines Objekts Download PDF

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James A. Carpenter
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Abstract

Ein Verfahren zum Erzeugen eines scheinbar dreidimensionalen Bilds eines Objekts umfasst, dass eine erste Position eines Anwenders bestimmt wird, dass ein erstes zweidimensionales Bild des Objekts erzeugt wird, dass eine zweite Position des Anwenders, die sich von der ersten Position unterscheidet, bestimmt wird, dass ein zweites zweidimensionales Bild des Objekts, das sich von dem ersten zweidimensionalen Bild unterscheidet, erzeugt wird, dass das erste zweidimensionale Bild für den Anwender nur präsentiert wird, wenn sich der Anwender in der ersten Position befindet, und dass das zweite zweidimensionale Bild für den Anwender nur präsentiert wird, wenn sich der Anwender in der zweiten Position befindet, um dadurch das scheinbar dreidimensionale Bild zu erzeugen. Es ist auch ein Anzeigesystem offenbart.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Nummer 62/345,231, die am 3. Juni 2016 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
  • EINLEITUNG
  • Die Offenbarung betrifft ein Anzeigesystem und ein Verfahren zum Erzeugen eines scheinbar dreidimensionalen Bilds eines Objekts.
  • Anzeigesysteme präsentieren oft Bilder für einen Anwender oder Bediener einer Vorrichtung. Allgemein präsentiert das Anzeigesystem die Bilder für den Anwender auf einer zweidimensionalen Anzeige. Bei einigen Anwendungen können dreidimensionale Bilder nützlich sein. Beispielsweise können es Transportanwendungen (z. B. Kraftfahrzeuge, Flugzeuge und Trambahnen), Unterhaltungsanwendungen (z. B. Kino, Fernsehen und Videospiele), Kommunikationsanwendungen (mobile Geräte und wissenschaftliche Visualisierung) und medizinische Anwendungen (Diagnose, Planung und Steuerung von Operationen und medizinische Anleitung) erfordern, dass ein Anwender dreidimensionale Bilder auf einer zweidimensionalen Anzeige betrachten kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Verfahren zum Erzeugen eines scheinbar dreidimensionalen Bilds eines Objekts umfasst, dass eine erste Position eines Anwenders bestimmt wird, dass ein erstes zweidimensionales Bild des Objekts erzeugt wird und dass eine zweite Position des Anwenders bestimmt wird, die sich von der ersten Position unterscheidet. Das Verfahren umfasst außerdem, dass ein zweites zweidimensionales Bild des Objekts erzeugt wird, das sich von dem ersten zweidimensionalen Bild unterscheidet, dass das erste zweidimensionale Bild dem Anwender nur präsentiert wird, wenn sich der Anwender in der ersten Position befindet, und dass das zweite zweidimensionale Bild dem Anwender nur präsentiert wird, wenn sich der Anwender in der zweiten Position befindet, um dadurch das scheinbar dreidimensionale Bild zu erzeugen.
  • Das Bestimmen der ersten Position kann umfassen, dass ein Aufenthaltsort eines Auges des Anwenders verfolgt wird. Das Bestimmen der zweiten Position kann umfassen, dass der Aufenthaltsort des Auges des Anwenders verfolgt wird. Ferner kann das Bestimmen der ersten Position umfassen, dass ein Aufenthaltsort eines Kopfes eines Anwenders überwacht wird, und das Bestimmen der zweiten Position kann umfassen, dass der Aufenthaltsort des Kopfes des Anwenders überwacht wird.
  • Bei einem Aspekt umfasst das Bestimmen der ersten Position, dass eine erste Koordinate des Anwenders entlang einer Längsachse und/oder einer Querachse, die rechtwinklig zu der Längsachse verläuft, und/oder einer dritten Achse, die rechtwinklig zu sowohl der Längsachse als auch der Querachse verläuft, gemessen wird. Ferner kann das Bestimmen der zweiten Position umfassen, dass eine zweite Koordinate des Anwenders entlang der Längsachse und/oder der Querachse und/oder der dritten Achse gemessen wird.
  • Das Präsentieren des ersten zweidimensionalen Bilds kann umfassen, dass das erste zweidimensionale Bild auf einer Anzeige angezeigt wird, die eine Auflösung von 7,9 Pixel pro Millimeter bis 11,8 Pixel pro Millimeter, eine Bittiefe von mindestens 8 Bit und einen Farbumfang aufweist, der 100% des Farbstandards des National Television Committee (NTSC) übertrifft und geringer ist als 100% des Farbstandards der Empfehlung BT.2020 des International Telecommunications Union Radiocommunication Sector (ITU-R) ist.
  • Das Präsentieren des zweiten zweidimensionalen Bilds kann umfassen, dass dem Anwender kein tatsächliches dreidimensionales Bild präsentiert wird. Ferner kann das Präsentieren des zweiten zweidimensionalen Bilds umfassen, dass ein monokularer optischer Reiz manipuliert wird, der aus der Gruppe gewählt ist, die aus Parallaxe, kinetische Tiefe, Perspektive, Texturgradient, Verdeckung, Retinabildgröße und Kombinationen daraus besteht.
  • Bei einem Aspekt kann das Präsentieren des zweiten zweidimensionalen Bilds umfassen, dass ein Bewegungsparallaxeneffekt erzeugt wird, um eine scheinbare Tiefe zwischen dem ersten zweidimensionalen Bild und dem zweiten zweidimensionalen Bild zu schaffen.
  • Bei einem anderen Aspekt kann das Präsentieren des zweiten zweidimensionalen Bilds umfassen, dass ein kinetischer Tiefeneffekt erzeugt wird, um eine scheinbare Tiefe zwischen dem ersten zweidimensionalen Bild und dem zweiten zweidimensionalen Bild zu schaffen.
  • Bei einem weiteren Aspekt kann das Präsentieren des zweiten zweidimensionalen Bilds umfassen, dass das zweite zweidimensionale Bild auf einer im Wesentlichen flachen Anzeige angezeigt wird. Bei einem anderen Aspekt kann das Präsentieren des zweiten zweidimensionalen Bilds umfassen, dass das zweite zweidimensionale Bild auf einer gekrümmten Anzeige angezeigt wird.
  • Das erste zweidimensionale Bild kann eine erste Höhe und/oder eine erste Breite und/oder eine erste Tiefe und/oder einen ersten geometrischen Ort aufweisen, und das zweite zweidimensionale Bild weist eine zweite Höhe, die sich von der ersten Höhe unterscheidet; und/oder eine zweite Breite, die sich von der ersten Breite unterscheidet; und/oder eine zweite Tiefe, die sich von der ersten Tiefe unterscheidet; und/oder einen zweiten geometrischen Ort auf, der sich von dem ersten geometrischen Ort unterscheidet. Ferner kann das erste zweidimensionale Bild eine erste Retinabildgröße aufweisen und das zweite zweidimensionale Bild kann eine zweite Retinabildgröße aufweisen, die sich von der ersten Retinabildgröße unterscheidet.
  • Bei einem Aspekt kann das erste zweidimensionale Bild einen ersten Texturgradienten aufweisen und das zweite zweidimensionale Bild kann einen zweiten Texturgradienten aufweisen, der sich von dem ersten Texturgradienten unterscheidet.
  • Das Präsentieren des zweiten zweidimensionalen Bilds kann umfassen, dass ein Verdeckungseffekt erzeugt wird, um eine scheinbare Tiefe zwischen dem ersten zweidimensionalen Bild und dem zweiten zweidimensionalen Bild zu schaffen.
  • Ein Anzeigesystem, das ausgestaltet ist, um dem Anwender das scheinbar dreidimensionale Bild des Objekts zu präsentieren, umfasst eine Verfolgungsvorrichtung, die ausgestaltet ist, um eine erste Position des Anwenders und eine zweite Position des Anwenders, die sich von der ersten Position unterscheidet, zu bestimmen. Das Anzeigesystem enthält außerdem einen Prozessor in elektrischer Kommunikation mit der Verfolgungsvorrichtung, der ausgestaltet ist, um ein erstes elektrisches Signal von der Verfolgungsvorrichtung zu empfangen, das der ersten Position entspricht, und um ein zweites elektrisches Signal von der Verfolgungsvorrichtung zu empfangen, das der zweiten Position entspricht. Das Anzeigesystem umfasst außerdem eine dreidimensionale Wiedergabe des Objekts. Der Prozessor ist ausgestaltet, um ein erstes zweidimensionales Bild des Objekts aus der dreidimensionalen Wiedergabe in Ansprechen auf das erste elektrische Signal zu erzeugen, und um ein zweites zweidimensionales Bild des Objekts in Ansprechen auf das zweite elektrische Signal aus der dreidimensionalen Wiedergabe zu erzeugen, das sich von dem ersten zweidimensionalen Bild unterscheidet. Das Anzeigesystem enthält außerdem einen konkreten, nicht vorübergehenden Speicher in elektrischer Kommunikation mit der Verfolgungsvorrichtung und dem Prozessor, der ausgestaltet ist, um die dreidimensionale Wiedergabe, das erste zweidimensionale Bild und das zweite zweidimensionale Bild zu speichern. Zudem enthält das Anzeigesystem eine Anzeige in elektrischer Kommunikation mit dem Prozessor. Die Anzeige ist ausgestaltet, um ein drittes elektrisches Signal von dem Prozessor zu empfangen und das erste zweidimensionale Bild für den Anwender anzuzeigen, und um ein viertes elektrisches Signal von dem Prozessor zu empfangen und das zweite zweidimensionale Bild für den Anwender anzuzeigen.
  • Die Anzeige kann im Wesentlichen flach sein und eine Auflösung von 7,9 Pixel pro Millimeter bis 11,8 Pixel pro Millimeter, eine Bittiefe von mindestens 8 Bit und einen Farbumfang aufweisen, der 100% des Farbstandards des National Television System Committee (NTSC) übertrifft und der geringer als 100% des Farbstandards der Empfehlung BT.2020 des International Telecommunications Union Radiocommunication Sector (ITU-R) ist.
  • Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und der besten Arten zum Ausführen der vorliegenden Offenbarung ergeben, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen gelesen wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Anzeigesystems, das ausgestaltet ist, um ein scheinbar dreidimensionales Bild eines Objekts für einen Anwender zu präsentieren.
  • 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen des scheinbar dreidimensionalen Bilds von 1.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Mit Bezug auf die Figuren, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, ist in 1 allgemein ein Anzeigesystem 10 gezeigt, das ausgestaltet ist, um ein scheinbar dreidimensionales Bild 12 eines Objekts für einen Anwender 14 zu präsentieren, und ein Verfahren 16 zum Erzeugen des scheinbar dreidimensionalen Bilds 12 des Objekts ist allgemein in 2 gezeigt. Das Anzeigesystem 10 und das Verfahren 16 sind nützlich, um dem Anwender 14 das scheinbar dreidimensionale Bild 12 auf einer zweidimensionalen Anzeige 18 (1) zu präsentieren. Das heißt, dass die Terminologie ”scheinbar dreidimensionales Bild 12”, so wie sie hier verwendet wird, ein Bild bezeichnet, das tatsächlich eine zweidimensionale Wiedergabe oder ein zweidimensionales Bild des Objekts ist, aber so erscheint oder wahrgenommen wird, dass es dreidimensional ist, beruhend auf monokularen optischen Reizen, die dem Anwender 14 präsentiert werden, wie nachstehend in größerem Detail offengelegt wird. Daher können das Verfahren 16 und das Anzeigesystem 10 für Anwendungen nützlich sein, die erfordern, dass dreidimensionale Bilder auf einer zweidimensionalen Oberfläche präsentiert werden. Beispielsweise können das Verfahren 16 und das Anzeigesystem 10 für Transportanwendungen (z. B. Kraftfahrzeuge, Baufahrzeuge, Industriefahrzeuge, Flugzeuge und Trambahnen), für Unterhaltungsanwendungen (z. B. Kino, Fernsehen und Videospiele), für Kommunikationsanwendungen (mobile Geräte und wissenschaftliche Visualisierung) und für medizinische Anwendungen (Diagnose, Planung und Steuerung von Operationen und medizinische Anleitung) nützlich sein.
  • Mit Bezug nun auf 1 enthält das Anzeigesystem 10 eine Verfolgungsvorrichtung 20, die ausgestaltet ist, um eine erste Position des Anwenders 14 und eine zweite Position des Anwenders 14, die sich von der ersten Position unterscheidet, zu bestimmen. Die Verfolgungsvorrichtung 20 kann eine Kopf-Verfolgungsvorrichtung oder eine Augen-Verfolgungsvorrichtung sein, die angeordnet ist, um eine Kopfbewegung und/oder eine Augenbewegung des Anwenders 14 zu überwachen. Das heißt, dass die Verfolgungsvorrichtung 20 detektieren kann, ob der Anwender 14 seinen Kopf und/oder sein Auge von der ersten Position in die zweite Position bewegt.
  • Das Anzeigesystem 10 enthält außerdem einen Prozessor 22 in elektrischer Kommunikation mit der Verfolgungsvorrichtung 20, der ausgestaltet ist, um ein erstes elektrisches Signal von der Verfolgungsvorrichtung 20 zu empfangen, das der ersten Position entspricht, und um ein zweites elektrisches Signal von der Verfolgungsvorrichtung 20 zu empfangen, das der zweiten Position entspricht. Zudem enthält das Anzeigesystem 10 eine dreidimensionale Wiedergabe 24 des Objekts. Beispielsweise kann eine (nicht gezeigte) Kamera ein Bild des Objekts erfassen und das Anzeigesystem 10 kann die dreidimensionale Wiedergabe 24 des Objekts erzeugen und speichern. Alternativ kann die dreidimensionale Wiedergabe 24 ein vorverarbeitetes graphisches dreidimensionales Modell des Objekts sein.
  • Der Prozessor 22 ist außerdem ausgestaltet, um in Ansprechen auf das erste elektrische Signal ein erstes zweidimensionales Bild 26 des Objekts aus der dreidimensionalen Wiedergabe 24 zu erzeugen, und um in Ansprechen auf das zweite elektrische Signal ein zweites zweidimensionales Bild 28 des Objekts aus der dreidimensionalen Wiedergabe 24 zu erzeugen, das sich von dem ersten zweidimensionalen Bild 26 unterscheidet. Das heißt, dass der Prozessor 22 dann, wenn er das erste elektrische Signal von der Verfolgungsvorrichtung 20 empfängt, um anzuzeigen, dass sich der Anwender 14 in der ersten Position befindet, das erste zweidimensionale Bild 26 des Objekts aus der dreidimensionalen Wiedergabe 24 erzeugen kann. Anders ausgedrückt kann der Prozessor 22 einen zweidimensionalen Schnappschuss des Objekts auf der Grundlage eines ersten Standpunkts oder einer ersten Position des Anwenders 14 erzeugen.
  • Analog kann der Prozessor 22 dann, wenn er das zweite elektrische Signal von der Verfolgungsvorrichtung 20 empfängt, um anzuzeigen, dass sich der Anwender 14 in der zweiten Position befindet, das zweite zweidimensionale Bild 28 des Objekts aus der dreidimensionalen Wiedergabe 24 erzeugen. Anders ausgedrückt kann der Prozessor 22 einen weiteren zweidimensionalen Schnappschuss des Objekts auf der Grundlage des zweiten Standpunkts des Anwenders 14 erzeugen. Mit anderen Worten kann das zweidimensionale Bild 26, 28, das dem Anwender 14 präsentiert wird, von einem Blickwinkel der Augen 36 und/oder des Kopfes 38 des Anwenders 14 mit Bezug auf die Anzeige 18 abhängen.
  • Mit fortgesetzter Bezugnahme auf 1 enthält das Anzeigesystem 10 außerdem einen konkreten, nicht vorübergehenden Speicher 32 in elektrischer Kommunikation mit der Verfolgungsvorrichtung 20 und mit dem Prozessor 22. Der konkrete, nicht vorübergehende Speicher 32 ist ausgestaltet, um die dreidimensionale Wiedergabe 24, das erste zweidimensionale Bild 26 und das zweite zweidimensionale Bild 28 zu speichern. Der konkrete, nicht vorübergehende Speicher 32 kann als nicht einschränkende Beispiele ein Festwertspeicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein optischer Speicher, ein zusätzlicher magnetischer Speicher usw. sein. Das Anzeigesystem 10 kann außerdem beliebigen benötigten Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), elektrisch programmierbaren Festwertspeicher (EPROM), einen Hochgeschwindigkeits-Taktgeber, Analog/Digital-(A/D)- und/oder Digital/Analog-(D/A)-Schaltungen und beliebige Eingabe/Ausgabe-Schaltungen oder Vorrichtungen sowie geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen enthalten. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 16 (2) zum Erzeugen des scheinbar dreidimensionalen Bilds 12 des Objekts können in dem konkreten, nicht vorübergehenden Speicher 32 aufgezeichnet sein und bei Bedarf mit Hilfe des Prozessors 22 ausgeführt werden. Das heißt, dass ein oder mehrere individuelle Steuerungsalgorithmen des Prozessors 22, etwa Anweisungen, die das Verfahren 16 verkörpern, in dem konkreten, nicht vorübergehenden Speicher 32 gespeichert sein können und mit Hilfe des Prozessors 22 automatisch ausgeführt werden können, um das scheinbar dreidimensionale Bild 12 bereitzustellen.
  • Daher kann das Anzeigesystem 10 sämtliche Software, Hardware, Speicher, Algorithmen, Verbindungen und dergleichen enthalten, die notwendig sind, um die Verfolgungsvorrichtung 20, den Prozessor 22, den konkreten, nicht vorübergehenden Speicher 32, und die Anzeige 18, die ausgestaltet ist, um das erste zweidimensionale Bild 26 und das zweite zweidimensionale Bild 28 für den Anwender 14 anzuzeigen, zu überwachen und zu steuern. Daher kann das Verfahren 16 als Software oder Firmware ausgeführt sein, die mit dem Anzeigesystem 10 verbunden ist. Es ist festzustellen, dass das Anzeigesystem 10 außerdem eine beliebige Vorrichtung enthalten kann, die in der Lage ist, Daten von verschiedenen Eingängen zu analysieren, z. B. von dem einen oder den mehreren Sensoren, Daten zu vergleichen, notwendige Entscheidungen zu fällen usw. Wie nachstehend in größerem Detail offengelegt wird, ist eine mögliche Steuerungsaktion, die aus dem Ausführen des Verfahrens 16 resultiert, das Erzeugen des scheinbar dreidimensionalen Bilds 12 des Objekts.
  • Wieder mit Bezug auf 1 enthält das Anzeigesystem 10 außerdem die Anzeige 18 in elektrischer Kommunikation mit dem Prozessor 22. Die Anzeige 18 ist ausgestaltet, um ein drittes elektrisches Signal von dem Prozessor 22 zu empfangen und das erste zweidimensionale Bild 26 für den Anwender 14 anzuzeigen, und um ein viertes elektrisches Signal von dem Prozessor 22 zu empfangen und das zweite zweidimensionale Bild 28 für den Anwender 14 anzuzeigen. Das heißt, dass die Anzeige 18 dann, wenn sie das dritte elektrische Signal von dem Prozessor 22 empfängt, um anzuzeigen, dass sich der Anwender 14 in der ersten Position befindet und dass das erste zweidimensionale Bild 26 erzeugt wird, das erste zweidimensionale Bild 26 für den Anwender 14 präsentieren oder anzeigen kann. Anders ausgedrückt kann die Anzeige 18 den ersten zweidimensionalen Schnappschuss des Objekts auf der Grundlage des ersten Standpunkts oder der ersten Position des Anwenders 14 anzeigen. Analog kann der Prozessor 22, wenn die Anzeige 18 das vierte elektrische Signal von dem Prozessor 22 empfängt, um anzuzeigen, dass sich der Anwender 14 in der zweiten Position befindet und dass das zweite zweidimensionale Bild 28 erzeugt wird, das zweite zweidimensionale Bild 28 für den Anwender 14 präsentieren oder anzeigen. Anders ausgedrückt kann die Anzeige 18 den zweiten zweidimensionalen Schnappschuss des Objekts auf der Grundlage des zweiten Standpunkts des Anwenders 14 anzeigen.
  • Die Anzeige 18 kann im Wesentlichen flach sein. Das heißt, dass die Anzeige 18 bei einer Betrachtung von einem Standpunkt des Anwenders 14 aus einen Flachbildschirm aufweisen kann. In einer anderen Ausführungsform kann die Anzeige 18 als eine mehrschichtige Anzeige mit zwei oder mehr zweidimensionalen Bildflächen charakterisiert sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die Anzeige 18 konturiert oder gekrümmt sein. Die Anzeige 18 kann aus einem Polymer, einem gläsernen Material wie etwa Glas oder einem Verbundstoff ausgebildet sein. Ferner kann die Anzeige 18 als ein Bildschirm ausgebildet sein, der transparent ist und ausgestaltet ist, um Bilder anzuzeigen, z. B. das erste zweidimensionale Bild 26 und das zweite zweidimensionale Bild 28.
  • Außerdem kann die Anzeige 18 als hochauflösend charakterisiert sein und Farben mit hoher Sättigung aufweisen. Insbesondere kann die Anzeige 18 eine Auflösung von 7,9 Pixel pro Millimeter bis 11,8 Pixel pro Millimeter aufweisen, d. h. von 200 Pixel pro Zoll bis 300 Pixel pro Zoll. Ferner kann die Anzeige 18 eine Bittiefe von mindestens 8 Bit aufweisen, z. B. mindestens 10 Bit. Die Anzeige 18 kann beispielsweise eine Bittiefe von 12 Bit oder mehr aufweisen und kann für eine perspektivische Grauskalenschattierung geeignet sein. Zudem kann die Anzeige 18 einen Farbumfang aufweisen, der 100% des Farbstandards des National Television System Committee (NTSC) übertrifft und der geringer als 100% des Farbstandards der Empfehlung BT.2020, d. h. Rec. 2020, des International Telecommunications Union Radiocommunication Sectors (ITU-R) ist.
  • Mit Bezug nun auf 2 umfasst das Verfahren 16 zum Erzeugen des scheinbar dreidimensionalen Bilds 12 des Objekts allgemein, dass eine zweidimensionale Perspektive des dreidimensionalen Objekts in Übereinstimmung mit der Position des Anwenders 14 präsentiert wird.
  • Spezieller umfasst das Verfahren 16, dass die erste Position des Anwenders 14 bestimmt wird 34. Zum Beispiel kann das Bestimmen 34 der ersten Position umfassen, dass ein Aufenthaltsort eines Auges 36 (1) des Anwenders 14 mit der Verfolgungsvorrichtung 20 verfolgt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Bestimmen 34 der ersten Position umfassen, dass ein Aufenthaltsort eines Kopfes 38 (1) des Anwenders 14 mit der Verfolgungsvorrichtung 20 überwacht wird. Das heißt, das Bestimmen 34 der ersten Position kann umfassen, dass eine erste Koordinate des Anwenders 14 entlang einer Längsachse 40 und/oder einer Querachse 140, die rechtwinklig zu der Längsachse 40 ist, und/oder einer dritten Achse 240, die rechtwinklig zu sowohl der Längsachse 40 als auch der Querachse 140 ist, gemessen wird.
  • Das Verfahren 16 umfasst außerdem dass das erste zweidimensionale Bild 26 des Objekts erzeugt wird 42. Das heißt, dass das Verfahren 16 umfassen kann, dass ein erster Schnappschuss der dreidimensionalen Wiedergabe 24 aufgenommen wird, der dem ersten Standpunkt oder der ersten Position des Anwenders 14 entspricht. Zum Beispiel kann die dreidimensionale Wiedergabe 24 des Objekts auf zwei oder mehr diskrete perspektivische zweidimensionale Bilder 26, 28 reduziert werden.
  • Das Verfahren 16 umfasst außerdem, dass die zweite Position des Anwenders 14 bestimmt wird 134, die sich von der ersten Position unterscheidet, d. h. dass detektiert wird, ob sich der Anwender 14 bewegt hat oder die Position verändert hat. Beispielsweise kann das Bestimmen 134 der zweiten Position umfassen, dass ein Aufenthaltsort des Auges 36 (1) des Anwenders 14 mit der Verfolgungsvorrichtung 20 verfolgt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Bestimmen 134 der zweiten Position umfassen, dass ein Aufenthaltsort des Kopfes 38 (1) des Anwenders 14 mit der Verfolgungsvorrichtung 20 überwacht wird. Das heißt, das Bestimmen 134 der zweiten Position kann umfassen, dass eine zweite Koordinate des Anwenders 14 entlang der Längsachse 40 und/oder der Querachse 140 und/oder der dritten Achse 240 gemessen wird.
  • Das Verfahren 16 umfasst außerdem, dass das zweite zweidimensionale Bild 28 des Objekts erzeugt wird 142, das sich von dem ersten zweidimensionalen Bild 26 unterscheidet. Das heißt, dass das Verfahren 16 umfassen kann, dass ein zweiter Schnappschuss der dreidimensionalen Wiedergabe 24 auf aufgenommen wird, der dem zweiten Standpunkt oder der zweiten Position des Anwenders 14 entspricht.
  • Wieder mit Bezug auf 2 umfasst das Verfahren 16 außerdem, dass das erste zweidimensionale Bild 26 für den Anwender 14 nur präsentiert wird 44, wenn sich der Anwender 14 in der ersten Position befindet, und dass das zweite zweidimensionale Bild 28 für den Anwender 14 nur präsentiert wird 144, wenn sich der Anwender 14 in der zweiten Position befindet, um dadurch das scheinbar dreidimensionale Bild 12 zu erzeugen. Anders ausgedrückt umfasst das Verfahren 16, dass ein neues und diskretes zweidimensionales Bild des Objekts für den Anwender 14 jedes Mal präsentiert wird, wenn der Anwender 14 seinen Kopf 38 und/oder seine Augen 36 bewegt. Mit anderen Worten wird das neue und diskrete zweidimensionale Bild, d. h. das zweite zweidimensionale Bild 28 oder eine zweidimensionale Scheibe der dreidimensionalen Wiedergabe 24 des Objekts aus der aktuellen Augen- und/oder Kopfposition jedes Mal präsentiert, wenn sich der Anwender 14 bewegt.
  • Daher kann das Präsentieren 144 des zweiten zweidimensionalen Bilds 28 umfassen, dass kein tatsächliches dreidimensionales Bild für den Anwender 14 präsentiert wird. Stattdessen kann das Verfahren 16 umfassen, dass das scheinbar dreidimensionale Bild 12 nur auf der Grundlage von einem oder mehreren tatsächlichen oder wahrgenommenen Unterschieden zwischen dem ersten zweidimensionalen Bild 26 und dem zweiten zweidimensionalen Bild 28 erzeugt wird.
  • Das heißt, das Präsentieren 144 des zweiten zweidimensionalen Bilds 28 kann umfassen, dass ein monokularer optischer Reiz manipuliert wird, d. h. ein Reiz, der Tiefeninformationen für den Anwender 14 bereitstellen kann, wenn der Anwender 14 ein Bild betrachtet, der aus der Gruppe gewählt ist, die aus Parallaxe, kinetische Tiefe, Perspektive, Texturgradient, Verdeckung, Retinabildgröße und Kombinationen daraus besteht.
  • Beispielsweise kann das Präsentieren 144 des zweiten zweidimensionalen Bilds 28 umfassen, dass ein Bewegungsparallaxeneffekt erzeugt wird, um eine scheinbare Tiefe zwischen dem ersten zweidimensionalen Bild 26 und dem zweiten zweidimensionalen Bild 28 zu schaffen. Die Terminologie Bewegungsparallaxeneffekt bezeichnet, so wie sie hier verwendet wird, einen monokularen optischen Reiz, bei welchem der Anwender 14 ein Objekt, das im Vergleich näher bei dem Anwender 14 ist, als sich schneller bewegend betrachtet als das gleiche Objekt, das vergleichsweise weiter von dem Anwender 14 entfernt ist. Daher kann das Verfahren 16 durch Präsentieren des zweiten zweidimensionalen Bilds 28, das sich von dem ersten zweidimensionalen Bild 26 in irgendeiner Eigenschaft unterscheidet, z. B. einer Breite oder einer Höhe oder einer Orientierung oder einem Abstand von dem Anwender 14, den Bewegungsparallaxeneffekt erzeugen, um dadurch das scheinbar dreidimensionale Bild 12 des Objekts zu erzeugen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das Präsentieren des zweiten zweidimensionalen Bilds 28 umfassen, dass ein kinetischer Tiefeneffekt erzeugt wird, um die scheinbare Tiefe zwischen dem ersten zweidimensionalen Bild 26 und dem zweiten zweidimensionalen Bild 28 zu schaffen. Die Terminologie kinetischer Tiefeneffekt bezeichnet, so wie sie hier verwendet wird, einen monokularen optischen Reiz, bei welchem der Anwender 14 ein vergleichsweise kleines Objekt, das sich in Bewegung befindet, so betrachtet, dass es scheint, dass es in der Distanz zurückweicht, und ein vergleichsweise großes Objekt, das sich in Bewegung befindet, so betrachtet, dass es scheint, dass es sich dem Anwender 14 nähert.
  • Bei einem anderen Beispiel kann das erste zweidimensionale Bild 26 alternativ oder zusätzlich eine erste Höhe und/oder eine erste Breite und/oder eine erste Tiefe und/oder einen ersten geometrischen Ort aufweisen und das zweite zweidimensionale Bild 28 kann eine zweite Höhe, die sich von der ersten Höhe unterscheidet, und/oder eine zweite Breite, die sich von der ersten Breite unterscheidet, und/oder eine zweite Tiefe, die sich von der ersten Tiefe unterscheidet, und/oder einen zweiten geometrischen Ort, der sich von dem ersten geometrischen Ort unterscheidet, aufweisen. Das heißt, dass das Verfahren 16 das Verändern einer Perspektive des zweiten zweidimensionalen Bilds 28 im Vergleich mit dem ersten zweidimensionalen Bild 26 umfassen kann. Da beim Betrachten eines Objekts parallele Linien im Unendlichen konvergieren, kann der Anwender 14 eine Relativdistanz zwischen dem ersten zweidimensionalen Bild 26 und dem zweiten zweidimensionalen Bild 28 rekonstruieren, um dadurch das scheinbar dreidimensionale Bild 12 wahrzunehmen.
  • Zudem oder alternativ kann das erste zweidimensionale Bild 26 einen ersten Texturgradienten aufweisen und das zweite zweidimensionale Bild 28 kann einen zweiten Texturgradienten aufweisen, der sich von dem ersten Texturgradienten unterscheidet. Da Objekte, die sich relativ näher bei dem Anwender 14 befinden, hinsichtlich Gestalt, Größe und Farbe besser texturiert und detailliert erscheinen als Objekte, die sich von dem Anwender 14 relativ weiter entfernt befinden, und da es für den Anwender 14 schwieriger wird, Texturen für Objekte zu unterscheiden, die relativ weiter weg sind, kann das Präsentieren 144 des zweiten zweidimensionalen Bilds 28 mit dem zweiten Texturgradienten, der sich von dem ersten Texturgradienten unterscheidet, das scheinbar dreidimensionale Bild 12 erzeugen.
  • Ferner kann das Präsentieren 144 des zweiten zweidimensionalen Bilds 28 zusätzlich oder alternativ umfassen, dass ein Verdeckungseffekt erzeugt wird, um die scheinbare Tiefe zwischen dem ersten zweidimensionalen Bild 26 und dem zweiten zweidimensionalen Bild 28 zu schaffen. Die Terminologie Verdeckungseffekt bezeichnet, so wie sie hier verwendet wird, einen monokularen optischen Reiz, bei welchem ein erstes Objekt, dessen Betrachtung durch ein zweites Objekt blockiert wird, so wahrgenommen wird, dass es sich hinter dem zweiten Objekt befindet. Indem daher das zweite zweidimensionale Bild 28 präsentiert wird 144, das eine andere Position als das erste zweidimensionale Bild 26 aufweist, kann das Verfahren 16 den Verdeckungseffekt erzeugen, um dadurch das scheinbar dreidimensionale Bild 12 zu präsentieren.
  • Bei einem anderen Beispiel kann das erste zweidimensionale Bild 26 alternativ oder zusätzlich eine erste Retinabildgröße aufweisen und das zweite zweidimensionale Bild 28 kann eine zweite Retinabildgröße aufweisen, die sich von der ersten Retinabildgröße unterscheidet. Da ein Messwert von Retinadistanzen in Übereinstimmung mit einer Distanz von einem Objekt zu dem Auge 36 proportional abnehmen kann, heißt das, dass das Verändern der zweiten Retinabildgröße mit Bezug auf die erste Retinabildgröße, wenn das zweite zweidimensionale Bild 28 für den Anwender 14 präsentiert wird 144, das scheinbar dreidimensionale Bild 12 erzeugen kann.
  • Schließlich kann das Präsentieren 44 des ersten zweidimensionalen Bilds 26 umfassen, dass das erste zweidimensionale Bild 26 auf der Anzeige angezeigt wird, welche die Auflösung von 7,9 Pixel pro Millimeter bis 11,8 Pixel pro Millimeter, die Bittiefe von mindestens 10 Bit und den vorstehend offengelegten Farbumfang aufweist. Ferner kann das Präsentieren 144 des zweiten zweidimensionalen Bilds 28 umfassen, dass das zweite zweidimensionale Bild 28 auf der im Wesentlichen flachen Anzeige 18 angezeigt wird. Alternativ kann das Präsentieren 144 des zweiten zweidimensionalen Bilds 28 umfassen, dass das zweite zweidimensionale Bild 28 auf einer gekrümmten Anzeige angezeigt wird.
  • Daher präsentieren das Anzeigesystem 10 und das Verfahren 16 klare und scharfe scheinbar dreidimensionale Bilder 12. Im Speziellen kann der Unterschied zwischen dem ersten zweidimensionalen Bild 26 und dem zweiten zweidimensionalen Bild 28 eine scheinbare Tiefe zwischen den zwei Bildern 26, 28 erzeugen und dadurch das scheinbar dreidimensionale Bild 12 erzeugen. Ferner ist das Anzeigesystem 10 kostengünstig und für einen großen Bereich von Anwendungen geeignet, welche dreidimensionale Bilder für den Anwender 14 benötigen.
  • Obwohl die besten Arten zum Ausführen der Offenbarung im Detail beschrieben wurden, wird der Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Offenbarung gehört, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen erkennen, um die Offenbarung im Umfang der beigefügten Ansprüche in die Praxis umzusetzen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Erzeugen eines scheinbar dreidimensionalen Bilds eines Objekts, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine erste Position eines Anwenders bestimmt wird; ein erstes zweidimensionales Bild des Objekts erzeugt wird; eine zweite Position des Anwenders bestimmt wird, die sich von der ersten Position unterscheidet; ein zweites zweidimensionales Bild des Objekts erzeugt wird, das sich von dem ersten zweidimensionalen Bild unterscheidet; das erste zweidimensionale Bild für den Anwender nur präsentiert wird, wenn sich der Anwender in der ersten Position befindet; und das zweite zweidimensionale Bild für den Anwender nur präsentiert wird, wenn sich der Anwender in der zweiten Position befindet, um dadurch das scheinbar dreidimensionale Bild zu erzeugen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der ersten Position umfasst, dass ein Aufenthaltsort eines Auges des Anwenders verfolgt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Bestimmen der zweiten Position umfasst, dass der Aufenthaltsort des Auges des Anwenders verfolgt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der ersten Position umfasst, dass ein Aufenthaltsort eines Kopfes des Anwenders überwacht wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Bestimmen der zweiten Position umfasst, dass der Aufenthaltsort des Kopfes des Anwenders überwacht wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der ersten Position umfasst, dass eine erste Koordinate des Anwenders entlang einer Längsachse und/oder einer Querachse, die rechtwinklig zu der Längsachse ist, und/oder einer dritten Achse, die rechtwinklig zu sowohl der Längsachse als auch der Querachse ist, gemessen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen der zweiten Position umfasst, dass eine zweite Koordinate des Anwenders entlang der Längsachse und/oder der Querachse und/oder der dritten Achse gemessen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Präsentieren des zweiten zweidimensionalen Bilds umfasst, dass kein tatsächliches dreidimensionales Bild für den Anwender präsentiert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste zweidimensionale Bild eine erste Höhe und/oder eine erste Breite und/oder eine erste Tiefe und/oder einen ersten geometrischen Ort aufweist, und wobei das zweite zweidimensionale Bild eine zweite Höhe, die sich von der ersten Höhe unterscheidet, und/oder eine zweite Breite, die sich von der ersten Breite unterscheidet, und/oder eine zweite Tiefe, die sich von der ersten Tiefe unterscheidet, und/oder einen zweiten geometrischen Ort, der sich von dem ersten geometrischen Ort unterscheidet, aufweist.
  10. Anzeigesystem, das ausgestaltet ist, um ein scheinbar dreidimensionales Bild eines Objekts für einen Anwender zu präsentieren, wobei das Anzeigesystem umfasst: eine Verfolgungsvorrichtung, die ausgestaltet ist, um eine erste Position des Anwenders und eine zweite Position des Anwenders, die sich von der ersten Position unterscheidet, zu bestimmen; eine dreidimensionale Wiedergabe des Objekts; einen Prozessor, der mit der Verfolgungsvorrichtung in elektrischer Kommunikation steht und ausgestaltet ist, um ein erstes elektrisches Signal von der Verfolgungsvorrichtung zu empfangen, das der ersten Position entspricht, und um ein zweites elektrisches Signal von der Verfolgungsvorrichtung zu empfangen, das der zweiten Position entspricht; wobei der Prozessor ausgestaltet ist, um ein erstes zweidimensionales Bild des Objekts aus der dreidimensionalen Wiedergabe in Ansprechen auf das erste elektrische Signal zu erzeugen und um in Ansprechen auf das zweite elektrische Signal ein zweites zweidimensionales Bild des Objekts aus der dreidimensionalen Wiedergabe zu erzeugen, das sich von dem ersten zweidimensionalen Bild unterscheidet; einen konkreten, nicht vorübergehenden Speicher in elektrischer Kommunikation mit der Verfolgungsvorrichtung und mit dem Prozessor, der ausgestaltet ist, um die dreidimensionale Wiedergabe, das erste zweidimensionale Bild und das zweite zweidimensionale Bild zu speichern; und eine Anzeige in elektrischer Kommunikation mit dem Prozessor, die ausgestaltet ist, um ein drittes elektrisches Signal von dem Prozessor zu empfangen und das erste zweidimensionale Bild für den Anwender anzuzeigen, und um ein viertes elektrisches Signal von dem Prozessor zu empfangen und das zweite zweidimensionale Bild für den Anwender anzuzeigen.
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