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VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die
vorliegende Anmeldung ist eine „Continuation-in-part”-Anmeldung,
welche die Prioritäten beansprucht aus der vorläufigen
US-Anmeldung Nr. 60/963,052, eingereicht am 02.08.2007, und aus
der US-Anmeldung Nr. 10/551,290, eingereicht am 29.09.2005, welche
die US-nationale Phase aus der
internationalen
Anmeldung Nr. PCT/GB2004/001,262 , eingereicht am 25.03.2004 ist,
welche die Prioritäten aus den Anmeldungen
GB 0307307.9 , eingereicht am 29.03.2003
und
GB 0328839.6 , eingereicht
am 12.12.2003, beansprucht. Die genannten Anmeldungen sind alle
durch Verweis in die vorliegende Anmeldung einbezogen.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Bildbearbeitung,
und insbesondere, allerdings ohne darauf beschränkt zu
sein, Techniken zur Verbesserung der immersiven Eigenschaften von darstellenden
Medien.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
immersiven Eigenschaften eines Bildes können beeinflusst
werden durch die Tiefenwahrnehmung im Bild, durch Orientierung des
Betrachters gegenüber der Raumdarstellung im Bild oder
Entfernungshinweise, durch das Bewusstsein des Betrachters über
die vorhandenen räumlichen Beziehungen zwischen den Gegenständen,
die Teil eines abgebildeten Motivs sind, sowie durch den Gesamteindruck.
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Werden
dreidimensionale (3D-)Motive mit herkömmlichen zweidimensionalen
(2D-)Techniken gezeigt oder abgebildet, wie dem Abdrucken des Motivs
auf Papier, dem Anzeigen auf einem Monitor oder anderen Verfahren,
so kann es vorkommen, dass der Eindruck von Tiefe und Form in dem
angezeigten Bild nicht besonders gut ist, obwohl das Gehirn die
gezeigten Bilder teilweise in dreidimensionaler Form wahrnimmt.
Dies kann hervorgerufen werden durch die Abwesenheit von ausreichend
monokularen oder durch Wahrnehmung gebildeten Hinweisen im Bild, die
es dem Gehirn erlauben, das angezeigte Bild sinnvoll zu interpretieren.
Ansätze wie Stereoskopie, Raycasting oder Raytracing können
zur Verbesserung des Tiefeneindrucks in Bildern angewandt werden.
Allerdings erfordern diese Lösungsansätze beträchtliche
Rechnerkapazitäten, Spezialausrüstung oder Ähnliches.
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So
kann die vorliegende Erfindung Bilder bereitstellen, welche monokulare
Eigenschaften mit verbesserter Genauigkeit einbeziehen, und zwar durch
das korrekte Rendern des Aufbaus des fovealen und des peripheren
Sehens. Diese Verbesserungen können darstellende Medien
näher an den Aufbau des Sehphänomens heranbringen
und Wahrnehmungsstruktur wiedergeben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Aspekt der Offenbarung stellt ein Bildbearbeitungsverfahren bereit,
umfassend die Auswahl eines Fixpunkts in einem Bild, wobei der Fixpunkt
ein Fokuspunkt des Bildes ist, und die Auswahl eines Fixbereichs
im Bild, wobei der Fixbereich einen Raum rundum den Fixpunkt umfasst.
Zudem wird das Bild in Funktion der Entfernung vom Fixpunkt außerhalb
des Fixbereiches entordnet.
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Ein
weiterer Aspekt der Offenbarung stellt ein Rechnerlesbares Medium
bereit mit rechnerausführbaren Anweisungen für
die Ausführung eines Bildbearbeitungsverfahrens. Das Bildbearbeitungsverfahren
umfasst die Auswahl eines Fixpunkts in einem Bild, wobei der Fixpunkt
ein Fokuspunkt des Bildes ist, und die Auswahl eines Fixbereichs
im Bild, wobei der Fixbereich einen Raum rundum den Fixpunkt umfasst.
Zudem wird das Bild in Funktion der Entfernung vom Fixpunkt außerhalb
des Fixbereiches entordnet.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Zum
besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und deren
Vorteile wird sich jetzt auf die folgende Beschreibung in Verbindung
mit den anliegenden Zeichnungen bezogen. Es zeigt:
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1 die
Wiedergabe eines zu verbessernden Bildes;
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2 die
Wiedergabe des Fixpunktes und des Fixraums eines Bildes;
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3 die
Wiedergabe einer radialen Tiefenkarte des Bildes als Graustufenbild;
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4 die
Wiedergabe eines transformierten Bildes in Sichtraum;
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5 die
Wiedergabe eines Halbschattens rundum den Fixraum;
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6 die
Wiedergabe eines Bildes, das in der X-Richtung gedehnt ist;
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7 die
Wiedergabe eines Graustufenbildes mit einem kleinen Maximalradius
für Entordnung;
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8 die
Wiedergabe eines Graustufenbildes mit einem großen Maximalradius
für Entordnung;
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9 die
Wiedergabe eines Bereichs mit niedriger Unordnung;
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10 die
Wiedergabe eines Graustufenbildes mit einem Bereich mit hoher Unordnung;
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11 die
Wiedergabe eines beliebigen Unordnungsmusters;
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12 die
Wiedergabe eines Schwimm-Unordnungsmusters;
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13 die
Wiedergabe eines Unschärfe-Unordnungsmusters;
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14 die
Wiedergabe von Okklusionslinien und einer Okklusionsentfernung;
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15 die
Wiedergabe eines Bildes, das in der Y-Richtung gedehnt ist;
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16 die
Wiedergabe eines Bildes, das um den Fixpunkt rotiert ist;
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17 die
Wiedergabe eines verbesserten Endbildes.
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EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
der folgenden Beschreibung werden viele Einzelheiten beschrieben,
um ein tiefes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu
ermöglichen. Es wird allerdings für den zuständigen
Fachmann ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung ohne solch
spezifische Einzelheiten ausgeführt werden kann. In anderen
Fällen sind bekannte Bestandteile nur in vereinfachter
Form dargestellt, damit die vorliegende Erfindung nicht durch überflüssige
Einzelheiten verschleiert wird. Einige Einzelheiten können
weggelassen werden, insofern solche Einzelheiten nicht erforderlich
sind, um ein volles Verständnis der vorliegenden Erfindung
zu erhalten und sie zu den Fähigkeiten des zuständigen
Fachmanns zählen.
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„Sichtraum”,
im Gegensatz zu Bildraum, kann versuchen, die Wahrnehmungsstruktur
oder die Struktur des eigentlichen Sehphänomens zu imitieren.
Sichtraum kann dem individuellen Charakter und der Spezialisierung
von peripherem und fovealem Sehen Rechnung tragen. Sichtraum kann
auch erkennen, dass Gehirnfunktionen wichtige Facetten der visuellen
Wahrnehmung „erzeugen” indem „relativistische
Wertungen” zwischen den beiden angestellt werden. Ein Aspekt
der Neuheit dieses Ansatzes kann die Erkenntnis sein, dass diese
neuen Hinweise auf bisher unbeachteten monokularen Hinweisen gründen
und auf der Zusammensetzung von monokularer Projektion. Diese monokularen
Hinweise können dieses Ver fahren zum Aufnehmen von Entfernungseinschätzung
oder Herausragen im Bild von anderen Techniken unterscheiden, die
sich auf Stereo-Hinweise stützen, welche auf den Effekten
von biokularer Ungleichheit beruhen. Außerdem können diese
Techniken wichtige Orientierungshinweise geben, die genutzt werden
können, um den Betrachter in die Abbildung von Realität
auf einem zweidimensionalen Medium mit einbeziehen. Die Aufnahme
dieser Gruppe visueller Hinweise kann genutzt werden, um die Entfernungseinschätzung
zu verbessern und um die Immersionsfähigkeit aller Formen
von darstellenden Medien zu verbessern.
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Mit
der korrekten Darstellung und dem Anreihen von zwei Darstellungen
in monokularem Sehen durch das Gehirn für das Zusammenstellen
sinnvoller Bilder (Projektion des Sehens), ist es möglich, herbeizuführen,
dass das Gehirn Wahrnehmungen von Tiefe und Form wiedergibt, welche
anders nur hervorgerufen werden können durch direktes Beobachten
des „realen Geschehens”, aus welchem die Bildinformation
abgeleitet ist. Bildverbesserung kann erreicht werden durch Auswahl
eines Fixpunktes und Entordnen des Bildes indem das Entordnen rund
um den Fixpunkt zentriert wird. Zudem kann das Originalbild vertikal
und/oder horizontal gedehnt werden, rotiert, verwischt und in verschiedenen
Weisen verändert. Das veränderte Bild kann den
Fluss visueller Information aus dem Auge wiedergeben, inbegriffen jeweils
peripheres und foveales Sehen, und kann auch die endgültige
Wiedergabe des Sehens imitieren, wie sie durch die vom Auge aufgenommene
Information erzeugt wird.
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Sichtraum
kann verwendet werden in rechnergenerierten Medien, in virtueller
Realität(VR)-Medien in 3D zur direkten Ausgabe von Sichtraum-Medien,
in der Postproduktion zur Transformation von 2D-Medien, in Echtzeit
wenn Medien aufgenommen werden und in ähnlichen Verfahren.
Bei der Postproduktion von 2D-Medien kann zum Beispiel Information,
die foveales Sehen betrifft, isoliert und getrennt von Information,
die peripheres Sehen betrifft verarbeitet werden. Ist die Bildbearbeitung
abgeschlossen, kann die Information, die jeweils foveales und peripheres
Sehen betrifft, wiederum miteinander kombiniert werden. Wenn zwei
Informationssätze kombiniert werden, kann entsprechende
Information von dem entordneten Informationssatz, der eine Darstellung
des peripheren Sehens bildet, entfernt, verändert oder
nebengestellt werden. Dieses Verfahren stellt sicher, dass unerwünschte
Artefakte aus dem Medium entfernt werden können, wenn die
endgültige kombinierte Darstellung erzeugt wird, oder dass anverwandte
Elemente des Bildes gleichzeitig dargestellt werden können.
Zudem kann es erforderlich sein, dass eine dritte Informationsschicht
von den „X”-gedehnten Daten hinter die „Y”-gedehnten
Daten gelegt wird, so dass etwaige leere Datenbereiche mit der zutreffenden
Information aus dem Motiv vervollständigt werden. Dieses
Verfahren zum Konvertieren von Information in Sichtraum wird hierin
weiter mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Um
ein Bild, das in Bildraum geliefert wird in Sichtraum zu konvertieren,
kann Bildbearbeitung, wie Entordnen, Rotieren, Dehnen oder ähnliches
eingesetzt werden. In einer Ausführungsform der Erfindung
kann die hier beschriebene Bildbearbeitung von einem Prozessor oder ähnlichem
gemäß einem Programm, das auf einem rechnerlesbaren
Medium bereitgestellt wird, ausgeführt werden. 1 zeigt
die Wiedergabe eines zu verbessernden Bildes. Das Bild eines Schmetterlings
und anderer umliegender Elemente kann durch graphische Wiedergabe
in traditionellem Bildraum abgebildet werden. Das Bild kann auf
Grund von visuellen Hinweisen begrenzt Information zur relativen
Räumlichkeit und zum Herausragen bieten. Zum Beispiel erscheint
der Stuhl vor dem Schrank und der Wand, weil er Teile von diesen
Objekten verdeckt. Ähnlich scheinen visuelle Hinweise darauf
hinzuweisen, dass die Cerealienschachtel sich vor der Wand befindet.
Allerdings kann der Schmetterling sehr wenige visuelle Hinweise
in der Abbildung enthalten. Es kann sein, dass sich der Schmetterling
vor der Wand befindet, aber es ist auch möglich, dass der
Schmetterling eine Zeichnung ist, die sich auf einer der Fliesen
in der Wand befindet. Aus dem Bild ist es schwierig, mit Sicherheit
festzustellen, ob der Schmetterling sich vor der Wand befindet und,
wenn ja, wie weit. Der Schmetterling könnte über
oder unter dem Tisch sein und vor oder hinter dem Schrank. In einigen
Situationen ist Bildraum ungeeignet, genügend räumliche
Information zu bieten, so dass Information richtig eingeordnet werden
kann, um diese Einschätzungen zu machen.
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2 zeigt
die Wiedergabe des Fixpunktes und des Fixraumes eines Bildes. Am
Anfang des Verbesserungsverfahrens zum Transformieren des Schmetterlings
aus dem Bildraum zu einem Bild in Sichtraum können ein
Fixpunkt 1 und ein Fixraum 2 ausgewählt
werden. Zum Beispiel kann eine Fixpunkt 1 manuell von einem
Nutzer ausgewählt werden, automatisch mit einem Perspective
User Interface (perspektivische Benutzeroberfläche; PUI)
ausgewählt werden (z. B. mit einer Blick bewegungsregistrierung),
oder mit einem anderen geeigneten Verfahren ausgewählt
werden. Der Schmetterling kann als Fixierungsgegenstand ausgewählt
werden und ein Fixpunkt 1 kann auf dem Schmetterling definiert
werden. Ein Bereich umfassend einen oder mehrere Punkte, Oberflächen
oder einen Raum rundum den Schmetterling kann als Fixraum 2 ausgewählt
werden. Der Fixraum 2 kann alle Objekte einbe greifen, die
sich im fovealen Sehen befinden. Dieser Raum kann je nach Wunsch
groß oder klein sein. Es gibt keine Minimalgröße
und der Fixraum 2 kann mit dem Fixpunkt 1 identisch
sein. Zum Beispiel kann der Fixraum 2 mit dem Fixpunkt 1 zusammenfallen,
eine zweidimensionale (2D) Oberfläche rundum den Fixpunkt 1 sein oder
ein dreidimensionales (3D) Volumen rundum den Fixpunkt 1 einnehmen.
Das Verfahren kann helfen, ein Objekt vom Raum, in dem es sich befindet, zu
segmentieren.
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3 zeigt
die Wiedergabe einer radialen Tiefenkarte des Bildes als Graustufenbild.
Eine normale Tiefenkarte kann Tiefendaten von der Kameraebene (vorne)
bis zum am weitesten entfernten Objekt im Motiv (hinten) enthalten.
Eine radiale Tiefenkarte kann die Tiefendaten neu berechnen, um
aus einem ausgewählten Ort im Bild herauszustechen. Wird
ein Bild von Bildraum in Sichtraum konvertiert, kann der Entordnungsgrad,
der auf das Bild angewandt wird, verstärkt werden, wenn
sich die radiale Entfernung vom Fixpunkt vergrößert.
Die radiale Tiefenkarte eines Bildes kann genutzt werden, um die Entfernung
von einem ausgewählten Ort im Bild zu bestimmen. Dunkle
Bereiche 3 im Graustufenbild können weiter entfernt
sein von dem ausgewählten Ort (z. B. einem Fixpunkt) und
können Bereiche darstellen, wo ein höherer Entordnungsgrad
angewandt werden soll. Hellere Bereiche 4 im Bild können
näher am ausgewählten Ort sein und Bereiche darstellen, wo
ein niedriger Entordnungsgrad angewandt werden soll. Diese Schwankung
der Entordnung kann die Unordnung, die naturgemäß im
menschlichen Sehen bei Entfernungen vom Fixpunkt vorkommt, simulieren.
Zudem können andere Faktoren mitspielen, welche das Abfallen
im radialen Entordnungsfeld zusätzlich zur Entfernung vom
Fixpunkt bestimmen. Diese Faktoren können umfassen ein
variables selbstähnliches Fraktalmuster für das
schrittweise Entordnen des Bildes. Der Grad, mit dem das variable Abfallen
eingesetzt wird, kann auch davon abhängen, wie weit sich
eine Person von dem Abbildungsschirm entfernt aufhält,
von der Größe des Abbildungsschirms und vom Winkel,
mit dem die Kamera die Abbildung aufgenommen hat. Es wird darauf
hingewiesen, dass radiale Unordnung sich hierin unterscheidet von
der Abnahme der Schärfe außerhalb der Feldtiefe
in einem Bild oder Film, was ein bloßer optischer Effekt
ist, der sich aus dem fixen Fokus einer Kameralinse ergibt.
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4 zeigt
die Wiedergabe eines transformierten Bildes in Sichtraum. Das Sichtraum-Bild
veranschaulicht die den Schmetterling umgebenden Objekte, nachdem
bestimmte hier beschriebene Transformationen angewandt wurden. Der
Betrachter kann nun erkennen, dass sich der Schmetterling vor der Wand
und auch vor dem Schrank befindet. Zudem kann der Betrachter erkennen,
dass der Schmetterling sich über dem Tisch befindet. Diese
zusätzliche räumliche und Orientierungsinformation
im Motiv erlaubt es dem Auge und dem Gehirn, eine neue Reihe von
räumlichen Einschätzungen zu treffen und eine genauere
Wahrnehmung des Schmetterlings und seiner Umgebung zu erzeugen.
Zudem kann es bei bewegten Bildern in Sichtraum-Medien möglich
werden, den Flug des Schmetterlings in räumlichen Begriffen
vorauszuahnen. In Bildraum können solche räumliche
Einschätzungen höchstens Mutmaßungen sein,
die aus sekundärer Information herrühren, wie Okklusionshinweise,
Bewegungsrichtung, geworfene Schatten und andere ähnliche
Hinweise.
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Wie
in 2 zu sehen, können der Fixpunkt und der
Fixraum klar abgegrenzt werden. Allerdings bietet das menschliche
Sehvermögen normalerweise keine klare Abgrenzung zwischen
fovealem und peripherem Sehen. Stattdessen kann es einen Übergang oder
eine Überführung von fovealem zu peripherem Sehen
geben. 5 zeigt die Wiedergabe eines Halbschattens rundum
den Fixraum. Dieses visuelle Phänomen kann simuliert werden,
indem ein Halbschatten 5 als Übergangsbereich
rundum den Fixraum eingesetzt wird. Ein ähnliches Vorgehen,
aber umgekehrt, kann im peripheren Datensatz für die restlichen
Bereiche außerhalb des Fixraums eingesetzt werden, indem
ein wechselseitiger Übergang zwischen den Datensätzen
eingesetzt wird.
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6 zeigt
die Wiedergabe eines Bildes, das in der X-Richtung gedehnt ist.
Das bild kann in X-Richtung gedehnt 6 werden, und zwar
in dem Bildteil, der vom Fixraum abgegrenzt wird. Dies kann erfolgen,
um den Bereich des fovealen Sehens, der ungedehnt 7 bleibt,
vom peripheren Bereich oder dem Bereich außerhalb des fovealen
Sehens weiter abzugrenzen und zu segmentieren.
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7 zeigt
die Wiedergabe eines Graustufenbildes. Der Fixpunkt kann weiß sein
und die Objekte dunkler werden, je weiter sie sich vom Fixpunkt entfernen.
Zudem erhöht sich der Entordnungsgrad, der in das endgültige
Sichtraum-Bild aufgenommen wird, je dunkler das Graustufenbild wird.
Die Entfernung mit maximaler Unordnung kann angepasst werden, so
dass der gewünschte Effekt im endgültigen Sichtraum-Bild
erreicht wird. 7 zeigt einen relativ kleinen
Radius, der die Entfernung der maximalen Entordnung 8 definiert. 8 zeigt
eine Wiedergabe eines Graustufenbildes mit einem großen
Maximalradius für Entordnung 9. Es fällt
auf, dass der Schrank und die Flasche, die in 7 schwarz
waren, bedeutend heller im Graustufenbild erscheinen können, wenn
der Radius, der die höchste Unordnung definiert, sich vergrößert.
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Gleichermaßen
kann der Grad der maximalen Entrdnung in jedem Bereich im peripheren
Raum angepasst werden, um den gewünschten Effekt in der
endgültigen Bildversion in Sichtraum zu erreichen. Unordnung
kann erzeugt werden, indem ein Bild gestört wird oder durch
Verzerrung von räumlicher Information. In Bildraum kann
Unordnung erzeugt werden, indem Pixel in einer bestimmten Weise
und innerhalb bestimmter Einschränkungen umgeordnet werden,
wie durch Umordnen von Pixeln mittels zufälligen Gaußfeldern,
durch Bilden eines Schwimm-Unordnungsmusters, eines Unschärfe-Unordnungsmusters
oder ähnlichem. 9 zeigt die Wiedergabe eines
Bereichs mit niedriger Unordnung. 10 zeigt
die Wiedergabe eines Graustufenbildes mit einem Bereich mit hoher
Unordnung. Verschiedene Arten von Entordnung können auch
eingesetzt werden, um einen gewünschten Effekt im endgültigen
Sichtraum-Bild zu erreichen. 11 zeigt
die Wiedergabe eines beliebigen Unordnungsmusters. 12 zeigt
die Wiedergabe eines Schwimm-Unordnungsmusters. 13 zeigt
die Wiedergabe eines Unschärfe-Unordnungsmusters. Jegliches
Unordnungs- oder Rauschmuster oder stilisiertes Formmuster kann
ausgewählt werden, um den gewünschten oder bevorzugten
Effekt zu erreichen. Unterschiedliche Personen können unterschiedliche
Unordnungsmuster bevorzugen oder unterschiedlich darauf ansprechen.
Es ist möglich, die Entordnung über ein Vektorfeld
anzuwenden, das größer oder gleich groß als
die Abbildung ist, und das vom Grad der Kamerabewegung abhängt,
oder durch ein 3D- oder Umweltvektorfeld oder, wird eine Form von
zufälligem Rauschen oder Muster genutzt, direkt (d. h. es
besteht kein Bedarf für Vektorfelder). Die Entordnung kann
so organisiert sein, dass sie sich mit Bezug auf die Bilder verändert,
wie eine Bild-für-Bild-Rückstellung des Entordnungsmusters unabhängig
von der Kamerabewegung oder vom fixierten Objekt, oder dass sie
mit Bezug auf die Bilder statisch bleibt, so dass sich die Entordnung
verändert, wenn sich die Kamera oder der Fixpunkt bewegt.
Es kann auch eine Mischung aus beiden Funktionen geben, so dass
ein Rendering des Entordnungsmusters über Zeit ermöglicht
wird, das für den Betrachter sympathisch/angenehm/unaufdringlich ist.
Während hier mehrere mögliche Verfahren für das
Erzeugen von Unordnung beschrieben sind, ist der Schutzbereich der
Ansprüche in keiner Weise auf die hier spezifisch beschriebenen
Verfahren beschränkt. Jedes dem zuständigen Fachmann
bekannte geeignete Verfahren zur Erzeugung von Unordnung kann angewandt
werden, außer die Ansprüche schränken
das Verfahren zur Erzeugung von Unordnung spezifisch ein.
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Als
weitere Anwendung der Techniken kann die Benutzung in Echtzeitanwendungen
angegeben werden. Hier können die Prinzipien der Erfindung
so organisiert werden, dass die Datenausgabe eines Echtzeitgeräts
direkt als verbessertes Medium in Sichtraum formatiert wird. Echtzeitgeräte,
welche die erfindungsgemäßen Techniken einsetzen
können Anwendungen in virtueller Realität (VR)
sein, in Simulatoren, Videospielen und ähnlichem, und die Techniken
sind nicht auf Medien beschränkt, die Postproduktionsverfahren
unterworfen sind (z. B. Film, Animation, Videoprogrammierung usw.)
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Wird
ein Bild im peripheren Sehen entordnet, kann ein für die
Entordnung ausgewählter Bereich den Rand von einem oder
mehreren Objekten beinhalten, die räumlich getrennt sind
oder sich zwischen einem Objekt und der Hintergrundoberfläche
befinden. Wird dieser Bereich entordnet, ohne dass auf die räumliche
Position aller Objekte Rücksicht genommen wird, so kann
das zu irreführenden Unordnungsgraden an diesen Rändern
gegenüber Hintergrundoberflächen führen.
Beim menschlichen Sehen kann ein Betrachter fähig sein,
klar definierte räumlich angepasste Unordnungsgrade für
Objektgrenzen und -ränder zu erkennen. Um im endgültigen
Sichtraum-Bild diese Kompensation herbeizuführen, so dass
die relative Schärfe der Ränder auf Objekten sichtbar
ist, können Okklusionslinien definiert werden. 14 zeigt
die Wiedergabe von Okklusionslinien und einer Okklusionsentfernung.
In einem Graustufentiefenbild kann die Fläche zwischen
den Linien den Raum in der Abbildung angeben, wo die Entordnung
an okkludierten Objekträndern als Gruppe behandelt werden
kann und die Objekte sich gegenseitig beeinflussen können.
Erscheint ein Objekt außerhalb dieses abgegrenzten Bereichs,
kann es Okklusionskontrolle untergehen wo seine räumliche
Nähe relevant wird und den Unordnungsgrad, der an Perimetergrenzen
erscheint, beeinflusst. Der Unordnungsgrad, der sich auf ein weiter
entferntes Objekt bezieht, kann dazu führen, dass der scheinbare
Unordnungsgrad am Rand eines näher gelegenen Objektes nicht
mehr beeinflusst werden kann. Die Entfernung 11 zwischen
den Okklusionslinien 10 kann vergrößert
oder verkleinert werden, um die Empfindlichkeit der Okklusionskontrolle
zu steuern. Andere Verfahren für die Steuerung dieses Aspektes
der Erfindung in 2D-Bildern könnten entwickelt werden.
Die Okklusionsanpassung kann in eine Richtung erfolgen, wo die Entordnung
auf Ränder angewandt wird in Abhängigkeit von
der Entfernung vom Fixpunkt, oder wechselseitig, wo alle Ränder
im abgegrenzten Bereich scharf bleiben.
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15 zeigt
die Wiedergabe eines Bildes, das in der Y-Richtung gedehnt ist.
Insbesondere kann der periphere Bereich des Bildes in der Y-Richtung
gedehnt 12 werden. Diese Dehnung 12 kann dazu
beitragen, Objekte, die sich im Bereich des fovealen Sehens befinden,
von Objekten, die sich außerhalb des Fixbe reichs im peripheren
Raum befinden, zu unterscheiden. Demgegenüber bleibt ein
Bereich mit dem Fixraum in 15 ungedehnt 13.
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16 zeigt
die Wiedergabe eines Bildes, das um den Fixpunkt rotiert ist. Objekte
außerhalb des Fixraums können rotiert werden 14.
Objekte können zum Beispiel, wie gezeigt, im Uhrzeigersinn
rotiert werden. Diese Rotation 14 kann ein weiteres Beispiel
für kreative Segmentierung von fovealem Sehen von peripherem
Sehen sein, und kann bei darstellenden Medien angewandt werden.
Die Rotation 14 kann den visuellen Effekt simulieren, der
aus der Dominanz des rechten oder des linken Auges bei Menschen
hervorgerufen wird. Da bei der Mehrheit der Menschen das rechte
Auge dominiert, können die meisten Menschen eine Rotation
im Uhrzeigersinn des peripheren Raums im fertigen Sichtraum-Bild
bevorzugen. Allerdings können Menschen, bei denen das linke
Auge dominant ist, eine Rotation entgegen den Uhrzeigersinn bevorzugen.
Beim menschlichen Sehen kann die Rotation sich umkehren wenn der Betrachter
blinzelt. Diese Modulation der Rotation kann bei Medien mit sich
bewegenden Bildern angewandt werden.
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Beim
menschlichen Sehen sieht ein Betrachter keinen Rahmen rund um den
gesehenen Raum. Allerdings kann beim Bildraum der Blickbereich eines Bildes
durch einen Rahmen oder einen Rand abgegrenzt sein. Die Anwesenheit
dieses Rahmens kann den Effekt von Sichtraum durch Stören
des Musters der zunehmenden Unordnung mit größerer
Entfernung vom Fixpunkt negativ beeinflussen. Um im Sichtraum diesen
negativen Effekt zu begrenzen, kann rund um den Rand des Bildes
eine Fläche mit Unordnung bereitgestellt werden, die von
der festen Farbe des Rahmens in den entordneten Bereich der peripheren
Sicht übergeht. Die Farbe des Rahmens kann geändert
werden, um das gesamte Farbschema des Bildes wiederzugeben und einen
gleichmäßigeren Übergang zu ermöglichen. 17 zeigt
die Wiedergabe eines verbesserten Endbildes in Sichtraum. Das gezeigte
verbesserte Bild kann das Hervorstehen und die wahrgenommene Realität
des Originalbildes weiter erhöhen. In einer Ausführungsform kann
die am Bildrand 15 erscheinende Unordnung festgestellt
werden und einen Übergang auf feste Farbe vorschreiben,
wodurch der Einfluss eines Rahmens in darstellenden Medien weiter
vermindert werden kann.
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In
einer Ausführungsform kann ein einziger Datensatz, unterteilt
in fovealen und peripheren Bereich, benutzt werden. Allerdings können
in anderen Ausführungsformen spezialisierte Anordnungen
mit gleichzeitig zwei oder mehr Datensätzen im Medium eingesetzt
werden. Jeder Bereich kann transformiert werden, um die Differenzierung
zwischen fovealem und peripherem Sehen beim Menschen zu simulieren.
Werden zwei Datensätze benutzt, wobei ein Datensatz das
foveale Sehen umfasst und der zweite Datensatz das periphere Sehen
umfasst, können beide Sätze in unterschiedlichen
Zusammensetzungen verschmolzen/kombiniert werden. Die Technik mit zwei
Datensätzen kann nützlich sein in Computerprogrammen,
weil die beiden Datensätze unabhängig voneinander
gestreamt und transformiert werden können. Werden die Transformationen
mit zwei getrennten Datensätzen ausgeführt, die
später kombiniert werden, können allerdings an
den Punkten, wo sich die beiden Datensätze überschneiden,
Artefakte auftreten. Diese Artefakte können als Doppelbilder erscheinen
und können bei einigen Personen störend wirken,
insbesondere bei bewegten Bildern, die mit Sichtraum erzeugt worden
sind. Eine weitere Verbesserung der Technik mit zwei Datensätzen
kann erreicht werden indem ein Bereich außerhalb des Fixraums
im ersten Datensatz (z. B. foveales Sehen) ausgeschnitten wird oder
indem ein Bereich des Fixraums im zweiten Datensatz (z. B. peripheres
Sehen) ausgeschnitten wird und die beiden Sätze dann verschmolzen
werden. Wenn die beiden Bilder kombiniert werden, kann eine begrenzte Überlappungsfläche
entstehen und daher weniger Doppelreferenzierungen.
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In
anderen Ausführungsformen kann es auch möglich
sein, ein Entordnungsfeld aus der Sicht des individuellen Betrachters
oder der Kameraposition zu bestimmen, anstatt von einem fixierten
Objekt, das sich im Blickfeld befindet. Dieses dreidimensionale
Entordnungsfeld kann in irgendeinem Punkt im oder außerhalb
vom Blickfeld verkrümmt oder zentriert sein um variable
räumliche Effekte zu erzielen.
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Zusätzlich
kann es möglich sein, Spezialeffekte zu erzielen durch „Missbrauch” der
Parameter, welche die „normalen” Sichtverhältnisse
wiedergeben sollen. So kann es zum Beispiel möglich sein, Formen
aus dem Medium auszuschneiden und diesen Formen eine „unnatürliche” Unordnung
gegenüber dem ausgewählten Fixpunkt zuzuschreiben.
Als Effekt kann ein Betrachter die räumliche Position dieser
Formen in der Abbildung falsch verstehen. Sorgfältige Manipulation
des Entordnungsfeldes kann dazu führen, dass andere Hinweise,
so wie Okklusionshinweise, verdeckt werden zu Gunsten von Unordnungsreferenzen,
die auf räumliche Nähe hinweisen.
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Videos
können in Sichtraum umgewandelt werden indem die Reihe
einzelner Bilder, die das bewegte Bild zusammenzusetzen, transformiert
wird. In dem Fall kann es notwendig werden, den Fixpunkt zu verfolgen,
sowie die Bilder des Videos aufeinander folgen. Dies kann erreicht
werden, in dem eine Pixelgruppe auf einem Objekt als Verfolgungspunkt
definiert wird. Der Fixpunkt kann bewegt werden durch Interpolation
zwischen dem Fixpunkt in einem früheren Bild in der Sequenz
und in einem späteren Bild in der Sequenz. Filmeditoren
können die Flexibilität erhalten, von Hand den
Fixpunkt zu definieren, durch Benutzung eines Touchscreens, einer
Maus oder einer ähnlichen Positionsvorrichtung, um den
Fixpunkt zu verfolgen, während das Video abgespielt wird. Blickbewegungsregistrierung
oder -verfolgung kann genutzt werden, um festzustellen, wo die Sicht
des Betrachters jeweils bei jedem Bild im Video fixiert ist. Während
dies in den Postproduktionsmedien angewandt werden kann, kann die
Blickbewegungsverfolgung vor allem bei Echtzeitanwendungen eingesetzt werden.
Andere Daten/Informationen in Bezug auf Kameraposition (und Kamerabewegung)
können nützlich sein im Verwalten/Steuern der
Anwendung des Entordnungsfelds.
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Alle
Patente und Veröffentlichungen, auf die hier Bezug genommen
wird, sind hiermit durch Bezug aufgenommen. Es ist selbstverständlich,
dass einige der oben beschriebenen Strukturen, Funktionen und Operationen
der oben beschriebenen Ausführung nicht nötig
sind, um die vorliegende Erfindung auszuüben und sind in
die Beschreibung lediglich für die Vollständigkeit
von Beispielhaften oder zusätzlichen Ausführungsformen
aufgenommen. Zusätzlich ist es selbstverständlich,
dass spezifische Strukturen, Funktionen und Operationen die in den
oben beschriebenen bezugnehmenden Veröffentlichungen und
Patenten beschrieben sind, zusammen mit der vorliegenden Erfindung
ausgeübt werden können, die aber nicht unerlässlich
für ihre Ausübung sind. Es ist daher selbstverständlich,
dass die Erfindung anders als spezifisch beschrieben ausgeführt
werden kann, ohne vom Geist und vom Zweck der vorliegenden Erfindung,
wie in den anliegenden Patentansprüchen beschrieben, abzurücken.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Verfahren
zur Bildbearbeitung, umfassend das Auswählen eines Fixpunkts
in einem Bild, wobei der Fixpunkt ein Fokuspunkt im Bild ist, und
das Auswählen eines Fixbereichs im Bild, wobei der Fixbereich
ein Volumen rundum den Fixpunkt umfasst. Das Verfahren umfasst zudem
das Entordnen des Bildes außerhalb des Fixbereichs in Funktion
einer Entfernung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2004/001262 [0001]
- - GB 0307307 [0001]
- - GB 0328839 [0001]