DE2256820B2 - Verfahren zum Projizieren eines Panoramafilms auf eine zylindrisch gebogene Schirmfläche von 360 Grad zur Verwendung in Flugsimulatoren, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Projizieren eines Panoramafilms gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß Oberbegriff des Anspruchs 5.

Bekannte Einrichtungen zum Erzeugen einer Sichtdarstellung (US-PS 29 75 670, US-PS 32 61 912, US-PS 31 91 182) sind zwar für einen Luftfahrzeugsimulator vorgesehen, um einem übenden Piloten in Übereinstimmung mit seiner Tätigkeit ein naturgetreues Bild des von ihm scheinbar angeflogenen Flughafens zu erzeugen, sie ermöglichen jedoch keine 360°-Darstellung der Umgebung des angeflogenen Flughafens.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein technisches Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, beim Projizieren eines 360°-Panoramafilms für einen Flugsimulator die scheinbare Perspektive des projizierten Bildes entsprechend den willkürlichen Steuerungsänderungen des im Simulator übenden Piloten zu ändern.

Dies wird durch ein Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht bzw. durch eine Vorrichtung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 5 realisiert.

Durch die Erfindung wird eine realistischere Simulation im Vergleich zu bekannten Verfahren und Vorrichtungen erreicht.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Flugsimulators mit einer Vorrichtung zum Projizieren eines Panoramabildes nach der Erfindung;

Fig. la bis 5 dienen zur Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung;

Fig. la ist eine schaubildliche Darstellung, die zeigt, wie Punkte auf einer ebenen Fläche auf einem ersten Zylinder abgebildet werden;

F i g. 2 zeigt, wie die in F i g. la dargestellten Punkte auf einem zweiten Zylinder, der gegenüber dem ersten Zylinder seitlich verschoben ist, abgebildet werden;

Fig. 3 zeigt die in Fig.2 dargestellten Punkte, nachdem die aus den Punkten und deren Projektionen gebildete Ebene senkrecht gestellt worden ist;

F i g. 4 zeigt die in F i g. 3 dargestellten Punkte nach Durchführung einer Scheimpflug-Korrektur;

F i g. 5 dient zur Erläuterung der für Ebenen verschiedener Winkellagen in bezug auf die seitliche Verschiebung des zweiten Zylinders zum ersten Zylinder erforderlichen Korrekturen;

F i g. 6 zeigt ein Blockdiagramm der Vorrichtung zum Projizieren eines Panoramafilms nach der Erfindung;

F i g. 7 bis 9c dienen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung zum Projizieren eines Panoramafilms nach der Erfindung;

Fig. 7 ist eine Seitenansicht der Abbildung von Punkten auf einem Zylinder, der gegenüber einem anderen Zylinder verschoben ist;

F i g. 8 ist eine Draufsicht der Abbildung der in F i g. 7 dargestellten Punkte;

Fig.8a ist eine Teilansicht nach Linie 8a-8a der Fig.8;

F i g. 9a ist eine Abbildung der in F i g. 7 und 8 dargestellten Punkte nach Transformation von Zylinder in Polardarstellung;

Fi g. 9b zeigt das Ergebnis der Scheimpflug-Korrektur an den in F i g. 9a dargestellten Punkten;

Fi g. 9c zeigt das Ergebnis der anamorphen Korrektür an den in F i g. 9b dargestellten Punkten;

Fig. 10a und 10b zeigen eine Teilquerschnittsansicht der Vorrichtung zum Projizieren eines Panoramafilms nach der Erfindung;

Fig. 11 ist eine schaubildliche Teilansicht der in den F i g. 1 Oa und 10b gezeigten Vorrichtung;

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Projizieren eines Panoramafilms in einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

F i g. 13 ist eine schaubildliche Ansicht der in F i g. 12 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 14 ist ein logisches Blockdiagramm für die Steuerung der Projektionslampe für die in der Vorrichtung zum Projizieren eines Panoramafilms nach der Erfindung durchgeführte Abtastung.

Gemäß F i g. 1 enthält ein Cockpit 8 eines Flugsimulators Steuerungen, die Befehle an einen Rechner 9 geben, dem Bewegungsgleichungen und andere Gleichungen zur Verfügung stehen, welche das Verhalten eines Luftfahrzeugs beschreiben. Der Rechner 9 berechnet die Luftfahrzeugparameter und gibt Instrumentanzeigen für das Cockpit 8, wie es in der Technik bekannt ist. Das Cockpit 8 ist von einem zylindrischen oder sphärischen Schirm 7 umgeben, auf den ein Bild, ein Panoramabild, mittels eines Projektors 10 projiziert wird, der oben am Cockpit 8 angebracht ist.

Der Projektor 10 wirft ein Bild des Geländes auf den Schirm 7, welches von dem Luftfahrzeug überflogen wird, wobei dieses Bild von einem Luftfahrzeug auf einem bestimmten Flugweg aufgenommen wurde. Durch die Projektion wird einer in dem Cockpit 8 sitzenden Person ein Bild des Terrains auf dem Schirm 7 dargeboten, welches dem Anblick aus dem aufnehmenden Luftfahrzeug entspricht, sofern die simulierte Lage des Simulators mit der Lage des aufnehmenden Luftfahrzeugs auf dessen Flugweg übereinstimmt. Wenn die simulierte Lage abweicht, werden Pcrspektiven-Iransformiilionen des projezierten Bildes durchgeführt, so daß das Bild auf dem Schirm 7 der abweichende: simulierten Lage entspricht. Dies wird mittels de Projektors 10 unter der Steuerung des Rechners ausgeführt, der die erforderlichen Eingänge wi Filmgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit de Bewegungsgleichungen und gespeicherten Daten hin sichtlich des Flugweges und des Verhaltens de aufnehmenden Luftfahrzeugs liefert. Für eine in einzelne gehende Erläuterung der hier zugrund liegenden Prinzipien wird auf die US-PS 29 99 32: verwiesen.

Eine Translationsverschiebung des scheinbaren Be trachtungspunktes entlang des Flugweges wird durcl Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Film und/oder durch Änderungen der Vergrößerung de Projektion hervorgerufen. Seitliche Verschiebung un Höhenverschiebung mit Bezug auf den Flugweg werdei durch den Projektor 10 hervorgerufen, wie e nachstehend beschrieben wird. Drehverschiebung kan unter Verwendung üblicher Bilddrehtechniken geschaf fen werden.

Wie es nachstenend an Hand der Fig. la beschriebe wird, kann ein Panoramabild eines Teils der Erdoberflä ehe auf fotografischem Film durch Abtasten mittel einer Linie auf einem kreisförmigen Weg auf einen zylindrischen Filmstück aufgezeichnet werden. An ersten Perspektivenpunkt 11 befindet sich eine Linse au der Achse 20 eines Zylinders 17. Eine durch die Achse 2 gehende Ebene 13 schneidet die Erdoberflächeneben 15 und den Zylinder 17. Punkte 19, die auf dem Schnit der Ebene 13 mit der Erdoberflächenebene 15 lieget werden auf einer Linie 21 abgebildet, die durch de Schnitt der Ebene 13 mit dem Zylinder 17 gebildet is Wenn die Ebene 13 über 360⁰C um die zylindrisch Achse 20 gedreht wird und wenn sich am Zylinder 17 ei fotografischer Film befindet, so wird auf dem Film ei Panoramabild der Erdoberflächenebene 15 aufgezeich net. Dieses Panoramabild kann auf einen zylindrische Schirm projiziert werden, um es einem Betrachte darzustellen. Das projizierte Bild erscheint so, als ob e von dem Perspektivenpunkt 11 betrachtet werde würde, da sich an dieser Stelle die Aufnahmelins befand.

Die Linie 23 stellt den Horizont dar. Die Szen oberhalb des Horizonts, d. h. Teile des Himmels, werdei jedoch auf dem sich unterhalb der Linie 23 befindliche Teil des Zylinders 17 nicht dargestellt und aufgezeich net. Eine weitergehende Beschreibung einer Panorama kamera findet sich in der US-PS 31 91 182.

Wenn es gewünscht wird, einem Betrachter ein BiI zu zeigen, welches so erscheint, als ob es von einen anderen Perspektivenpunkt betrachtet werden würde müssen Transformationen durchgeführt werden, wen die selber aufgezeichneten Informationen verwende werden sollen. Der Betrachtungspunkt, von welchen aus ein Bild oder Film aufgezeichnet worden ist, wird al erster Perspektivenpunkt bezeichnet, der scheinbar Perspektivenpunkt, der simuliert werden soll, wird al zweiter Perspektivenpunkt bezeichnet. Die zugeordne ten Zylinder werden entsprechend bezeichnet.

Der zweite Perspektivenpunkt kann von dem erste längs dreier orthogonaler Achsen verschoben worde sein, und zwar 1. seitlich, 2. senkrecht (d.h. Höhcnvet Schiebung) und 3. vorwärts bzw. rückwärts.

In F i g. 2 sind zwei Zylinder 25 und 27 dargestellt. Al dem ersten Zylinder 27 wurde das Bild von dem erste Perspektivenpunkt 11 aufgezeichnet, auf dem zweite Zylinder 25 soll dieses Bild in bc/.ug auf den scitlic

verschobenen zweiten Perspektivenpunkt 29 wiedergegeben werden. Die Punkte 19, die auf dem zweiten Zylinder 25 wie auf dem Zylinder 17 (F ig. 1) erscheinen sollen, sind auf dem ersten Zylinder 27 auf einer Linie 31 mit dem ersten Zylinder 27 gebildet worden ist. ■>

Der erste Schritt zur Herstellung der geforderten Darstellung besteht darin, die gewünschten Informationen von der Linie 31 abzunehmen. Eine quer über den ersten Zylinder 27 geführte Abtastlinie kann optisch verkantet oder schräggestellt werden, d.h. mit Bezug auf die Achse des ersten Zylinders 27 schräg ausgerichtet werden, um das Bild längs der Linie 31 zu schneiden, und sie kann dann optisch geradegerichtet werden oder gestreckt werden, damit sie so projiziert wird, als ob sie von der Linie 21 (Fig. la) herrührt. ι·>

Das Ergebnis der Streckung der Linie ist in F i g. 3 dargestellt. Die Abbildung der Linie 31 befindet sich nunmehr in der richtigen Ebene, jedoch ist der erste Perspektivenpunkt 11 gegenüber dem zweiten Perspektivenpunkt 29 um ein Höheninkrement A und eine >o Bereichsverschiebung 7"verschoben. Es ist bekannt, daß die Verschiebung Tdurch eine Scheimpflug-Verzerrung korrigiert werden kann. Die Ergebnisse einer solchen Scheimpflug-Korrektur sind in Fig.4 dargestellt, in welcher der erste Perspektivenpunkt 11 nunmehr oberhalb des zweiten Perspektivenpunktes 29 liegt. Schließlich können durch eine bekannte anamorphe Korrektur bzw. Verzerrung die beiden Perspektivenpunkte in Übereinstimmung gebracht werden.

Zur Erläuterung wird eine Reihe von Erdoberflächen- in punkten behandelt, die eine einzige Linie bilden. Die Linie kann als ein Element einer Panoramadarstellung angesehen werden, die ihrerseits durch Drehen der Ebene 13 um die Achse 20 erzeugt werden kann. Für Verschiebungen von dem ersten und zum zweiten r> Perspektivenpunkt ändern sich das Ausmaß und die Art der Korrektur, und zwar in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Ebene 13, d. h. vom Abtastwinkel, wie dies nachstehend in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben wird. Die Bezugsebene für den Abtastwin- ·κι kel ist die Ebene, die senkrecht auf der durch die Achsen des ersten und des zweiten Zylinders hindurchgehenden Ebene liegt. Bei Luftaufnahmen für Flugsimulatoren entspricht dies der Blickrichtung nach vorn in Richtung des Fluges des filmenden Luftfahrzeugs. <n

Für die Ebene 13a ist keine Korrektur durch Verschwenken erforderlich, da die beiden Zylinder jeweils durch senkrechte Linien geschnitten werden. Einzig und allein ist eine Scheimpflug-Korrektur erforderlich. >»

Für die Ebene 13c ist nach Verschwenkung lediglich noch eine anamorphe Verzerrung erforderlich.

Für zwischen diesen beiden Extremlagen angeordnete Ebenen sind entsprechende Kombinationen erforderlich. ^r)^r>

Nach Fig. 6 ist für die Vorrichtung zum Projizieren eines Panoramafilmes nach der Erfindung eine Lichtquelle 41 vorgesehen, um durch einen Schlitz Licht auszusenden. Dieser Lichtstrahl tastet mittels eines Abtastmechanismus 43 ein Bild zylindrisch ab, wobei wi dieser von einem Abtastantrieb 45 angetrieben wird. Die durch den Lichtstrahl gebildete Abtastlinic wird durch eine mit 48 bezifferte Einrichtung in Übereinstimmung mit dem Ausmaß und der Richtung der seitlichen Verschiebung zwischen dem ersten und dem zweiten η^γ> Perspektivenpunkt verschwenkt bzw. schräggeslellt. Die Verschwenkung ist hierbei Null, wenn die Ablastlinic in der Ebene bzw. Richtung der seitlichen Verschiebung liegt, und die Schrägstellung ist maximal, wenn die Abtastlinie rechtwinklig zur Ebene der seitlichen Verschiebung liegt, d. h., daß sich die Verschwenkung mit dem Abtastwinkel sinsuförmig ändert.

Nach Indurchgang durch ein Filmtor 47 und nach Aufnahme der richtigen Bildinformation wird die Abtastlinie durch eine mit 49 bezifferte Einrichtung in eine nicht schräggestellte Stellung gebracht. Die Abtastlinie wird dann durch eine Scheimpflug-Korrektur-Einrichtung 51 in Abhängigkeit der seitlichen Verschiebung und danach durch eine Einrichtung 53 zur anamorphen Korrektur korrigiert.

Bisher wurde nur eine seitliche Verschiebung berücksichtigt, jedoch kann sich, wie oben erwähnt, der zweite Perspektivenpunkt auch hinsichtlich seiner Höhe in bezug auf den ersten Perspektivenpunkt unterscheiden. Dies wird durch zusätzliche Einrichtung 55 zur anamorphen Korrektur ausgeglichen. Die Abtastlinie wird schließlich auf einen zylindrischen Schirm 57 projiziert.

F i g. 7 zeigt, an welcher Stelle Punkte auf zwei Kreisen 61 und 63 in einer Ebene 65 auf zwei Zylindern 67 und 69 liegen. Der zweite Zylinder 69 enthält die Wiedergabe der Kreise und der erste Zylinder 67 stellt das auf dem Film aufgezeichnete Bild dar. Punkte 71 und 73 auf dem ersten Zylinder 67 liegen niedriger als gewünscht und liegen näher beieinander. Punkte 75 und 77 liegen höher und sind dichter aneinander.

F i g. 8 zeigt eine Draufsicht der Kreise 63 und 61 und der Zylinder 67 und 69. Zwei Punkte auf den Kreisen 63 und 61 direkt vor dem zweiten Zylinder 69 werden als Punkte 79 und 81 auf dem ersten Zylinder 67 abgebildet. F i g. 8a zeigt eine Teilansicht des ersten Zylinders 67. Die Punkte 79 und 81 liegen auf einer schrägen Linie 84. Wenn die Abtastlinie gemäß vorstehender Beschreibung schräggestellt wird, um die Punkte 79 und 81 aufzunehmen, und dann wieder geradegestellt wird, liegen diese Punkte auf einer Linie 83, sie sollten jedoch auf einer Linie 85 liegen, d. h. näher aneinander.

Wenn bei Abtastung eines Zylinders alle Abtastlinien durch ein optisches System in einer Ebene zusammengesetzt werden, deren Horizontpunkt auf der optischen Achse des Systems liegt, und deren Vordergrund in radialer Richtung vom Horizontpunkt entfernt liegt, ergibt sich die in F i g. 9a gezeigte Polardarstellung. Die Linie 83 stellt Abtastlinien in einer Ebene rechtwinklig zur seitlichen Verschiebung dar, d. h., diese Ebene enthält den Flugweg eines filmenden Luftfahrzeugs. Die Punkte 81 und 79 liegen außerhalb der Kreise 89 bzw. 87, auf denen sie sich befinden sollten, wenn die Simulation mit dem Flugweg des filmenden Luftfahrzeugs übereinstimmt. Linien 91 und 93 geben Abtastungen in der Ebene der seitlichen Verschiebung wieder. Auf der Linie 91 liegen die Punkte 71 und 73 enger beieinander als die Punkte 75 und 77 auf der Linie 93 (vgl. Fig. 7).

Wenn diese Polardarstellung einer Scheimpflug-Korrektur unterworfen wird, entsteht die in Fig.9b gezeigte Darstellung. Die Punkte 71 und 73 liegen weiter auseinander, die Punkte 75 und 77 näher beieinander, so daß sie auf den Kreisen 87 und 89 liegen. Die Lage der Punkte 79 und 81 hat sich nicht verändert. Wenn die Darstellung nach Fig.9b anamorphisch verkleinert wird, und zwar längs der Linie 83, werden die Punkte 79 und 81 auf die Kreise 87 und 89 gebracht, wie dies in F i g. 9c dargestellt ist, so daß die gewünschte Darstellung entsteht, die auf einen Schirm projiziert

werden kann. Obwohl mehrere Abtastlinien dargestellt worin worden sind, ist zu irgendeinem Zeitpunkt nur eine Abtastlinie vorhanden, wobei die Abtastung wie bei einem Radarschirm erfolgt.

Die Fig. 10a und 10b zeigen Einzelheiten einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Projizieren eines Panoramafilmes gemäß der Erfindung. Eine Belichtungseinrichtung 110 enthält eine Lichtquelle 116, die einen dünnen länglichen Lichtstrahl durch Sammellinsen 118 aussendet. Ein Pechan-Prisma 120 ist in einem zylindrischen Gehäuse 122 so angeordnet, daß eine optische Achse mit der Längsachse des Gehäuses 122 zusammenfällt. Das Gehäuse 122 ist seinerseits um seine Längsachse drehbar angeordnet, wobei diese mit der optischen Achse 125 der Vorrichtung zum Projizieren zusammenfällt.

Eine Belichtungstrommel 124 ist um die optische Achse t25 drehbar gelagert, und sie umfaßt ein Prisma 126, welches den vom Pechan-Prisma 120 austretenden Lichtstrahl in radialer Richtung ablenkt. Der radial gerichtete Lichtstrahl wird mittels eines Prismas 128 und eines Prismas 130 umgelenkt. Diese Prismen befinden sich in der Belichtungstrommel 124, wobei das Prisma 130 auf einer Filmtransporttrommel 132 angeordnet ist. Der auf die Filmtransporttrommel 132 fallende Lichtstrahl ist zur potischen Achse 125 radial ausgerichtet und kann nunmehr als Abtastlinie bezeichnet werden. Die Filmtransporttrommel 132 hat zylindrische Gestalt und weist im Abstand voneinander befindliche Reihen von Zähnen 134 und 136 auf (Fig. 11), die mit den Perforationen in einem Filmstreifen in Eingriff treten. Die Filmtransporttrominel 132 weist einen zylindrischen Glasteil auf, der zwischen den Zahnreihen angebracht ist, und durch den der Lichtstrahl nach Abnahme des Bildes als Abtastlinie hindurchtritt, welche über eine Linse 138 zu einem Prisma 140 gelangt. Die Linse 138 und das Prisma 140 sind an der Belichtungstrommel 124 fest angebracht und drehen sich daher mit dieser. Eine Linsen- und Prismaanordnung 142 überträgt die Abtastlinie zu einem Pechan-Prisma 144, welches in einem Gehäuse 146 so angeordnet ist, daß seine optische Achse mit der optischen Achse 125 zusammenfällt. Das Gehäuse 146 ist zusammen mit dem Pechan-Prisma 144 um die optische Achse 125 drehbar angebracht.

Eine Projektorservoeinrichtung 147 (Fig. 10b) weist eine Antriebswelle 148 auf, die mit einem Eingang eines Differentials 150 (Fig. 10a) verbunden ist, dessen Ausgang differentiell mit dem Gehäuse 146 gekoppelt ist. Ein anderer Eingang zu dem Differential 150 kommt von einem Librationsgenerator 152. Die Antriebswelle 148 ist weiterhin differentiell mit der Belichtungstrommel 124 mittels ehes Zahnrades 154 gekoppelt. Die Belichtungstrommel 124 ist mit dem Gehäuse 122 differentiell gekoppelt. Auch der Librationsgenerator 152 ist mit dem Gehäuse 122 differentiell gekoppelt. Eine Filmantriebsservoeinrichtung 156(Fig. 10a)ist mit der Belichtungstrommel 124 und mit dem Pechan-Prisma 144 (über das Gehäuse 146) differentiell gekoppelt und ist mittels eines Zahnrades 158 direkt mit der Filmtransporttrommcl 132 verbunden.

Die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse sind so gewählt, daß dem Pechan-Prisma 120 eine Winkelge· Daher ist für

schwindigkcit ωι in Übereinstimmung mil der Gleichungerteilt wird: (Vl

die Winkelgeschwindigkeit am Ausgang
der Projektorservoeinrichtung 147,
die Winkelgeschwindigkeit am Ausgang
der Filmservoeinrichtung 156 und
die Winkelgeschwindigkeit am Ausgang
des Librationsgenerators 152 ist.

Zusätzlich wird der Belichtungstrommel 124 eine Winkelgeschwindigkeit uh in Übereinstimmung mit dem Ausdruck erteilt:

Das Pechan-Prisma 144 wird mit einer Winkelgeschwindigkeit ω? in Übereinstimmung mit dem Ausdruck angetrieben:

'Hl
4

4~'

Wenn angenommen wird, daß der Film sich in Ruhelage befindet, und daß der zweite Perspektivenpunkt mit dem ersten Perspektivenpunkt übereinstimmt, so findet das folgende statt. Die Filmtransporttrommel 132 steht dann still, und die Belichtungstrommel 124 dreht sich um den Film herum. Da keine Schrägstellung bzw. Verschwenkung erforderlich ist, weil die Perspektivenpunkte übereinstimmen, muß der Lichtstrahl auf den Film in einer zur optischen Achse 125 parallelen Linie fallen. Demgemäß muß der Lichtstrahl zu dem Prisma 126 optisch ausgerichtet sein und relativ zu diesem ruhen. Dementsprechend muß sich, da sich das Prisma 126 zusammen mit der Belichtungstrommel 124 dreht, der Schlitz von der Lichtquelle 116 ebenfalls drehen. Die Drehung des Schlitzes bewirkt das Pechan-Prisma 120. Jedoch dreht sich der Lichtstrahl am Ausgang des Pechan-Prismas 120 gegenüber der Drehung des Pechan-Prismas mit der doppelten Drehzahl. Bei diesem Beispiel ist es daher erforderlich, daß sich das Pechan-Prisma 120 mit der halben Drehzahl der Belichtungstrommel 124 dreht. Dies ergibt sich aus den Gleichungen (1) und (2).

Aus der Gleichung (1) ist die Winkelgeschwindigkeit ciJides Pechan-Prismas 120 gleich

'"j

Aus der Gleichung (2) ist die Winkelgeschwindigkeit Wbder Belichtungstrommel 124 gleich

Bei dem angenommenen Beispiel (keine Filmbewegung, keine Verschiebung des Betrachtungspunktes) gilt

0)2 und (1)1 = 0.

Cl₅ =

"¹I

"'S

(D

l'l„ = 2 III·, ,

Das Pechan-Prisma 144 ist am Ausgang der Belichtungstrommel 124 wird mit Drehzahl der Belichtungstrommel 124 gedreht, so daß die Abtastlinie unverändert durch das Pechan-Prisma 144 hindurchgeht, was bedeutet, daß ">

0)7 = O)|/4 = COh

Wenn der Film bewegt wird, eine Schrägstellung jedoch nicht erforderlich ist, muß bei jeder Umdrehung i< > eine Komponente hinzuaddiert werden, um die Filmbewegung zu berücksichtigen. Es sei einmal angenommen, daß der Film an einer vorbestimmten Stelle von dem Lichtstrahl getroffen werden soll. Wenn der Film sich bewegt, muß sich daher der Schlitz mit ihm ι "· mitbewegen. Demgemäß muß sich die Belichtungstrommel 124 mit der Winkelgeschwindigkeit ω^ bewegen, und das Pechan-Prisma 120 muß sich mit 0)2/2 drehen.

Wenn sich der Film bewegt, kann nunmehr ein Schlitz, der einem Blick des Betrachters nach vorn in Richtung -'" des Flugeweges entspricht und der sich zuvor in der Papierebene gemäß Fig. 10 befand, und zwar rechtwinklig zu und oberhalb der optischen Achse 125, an dem Ausgang des Pechan-Prismas 144 beispielsweise um 90° gedreht werden und rechtwinklig zur Zeich- -'"> nungsebene sein. Um diesen Zustand zu korrigieren, wird das Pechan-Prisma 144 mit ω?/2 gedreht, um eine Drehung des Bildes mit ωι hervorzurufen.

Die letzte Komponente in der Gleichung ist 0)3, der Eingang von dem Vibrationsgenerator 152. Dieser m Eingang schafft die erforderliche Schrägstellung, die auf der seitlichen Verschiebung basiert. Er muß gemäß folgender Gleichung angetrieben werden:

in, = k COS f , j-,

1 -,

wobei bei ίο der Abtastwinkel Null auftritt, wenn der Schlitz sich in einer Ebene rechtwinklig zu der Ebene der seitlichen Verschiebung befindet, wobei

k = arctan d/h ist, worin

h die Höhe des ersten Perspektivenpunktes und

ddie Verschiebung von diesem ist.

Wenn die optischen Elemente der in Fig. 10 4; dargestellten Vorrichtung feststehen und sich in der in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung befinden, wird ein Lichtstrahl, der von der Lichtquelle 116 in der Zeichenebene ausgesendet wird, durch das Pechan-Prisma 120 umgelenkt, verbleibt jedoch in der Papierebene, -,0 wird durch die Prismen 126, 128 und 130 reflektiert und trifft auf den Film parallel zur optischen Achse 125. Der durch den Film hindurchgehende Lichtstrahl wird der Bildinformation auf dem Film entsprechend modifiziert, wird durch das Prisma 140 reflektiert und durch das ϊ-> Pechan-Prisma 144 umgelenkt, so daß ein linienförmiges Bild rechtwinklig zur optischen Achse 125 und in der Papierebene erzeugt wird. Wenn die Belichtungstrom· mel 124 feststeht und das Pechan-Prisma 120 um eine kleine Strecke gedreht wird, wird der daraus resultie- mi rende Lichtstrahl aus der Papicrcbenc herausgedreht.

Das Ausmaß dieser Drehverschiebung wird durch die Prismen 126, 128 und 130 aufrechterhalten, so daß der Lichtstrahl mit Bezug auf die optische Achse 125 schräg auf den Film auftrifft (vgl. Linie 31, Fig. 2). Die h^r> Abtastlinie, die nunmehr optische Informationen von dem Film enthüll und aus dem Prisma 140 austritt, ist ebenfalls um einen Winkel aus der Pauicrebenc herausverschoben. Wird dem Pechan-Prisma 144 eine der Winkelverschiebung des Pechan-Prismas 120 entgegengesetzte Winkelverschiebung erteilt, so wird die Abtastlinie in die Zeichoucbene zurückgedreht und zur optischen Achse 125 rechtwinklig ausgerichtet. Hierzu muß 0)3/4 die Gleichungen (1) und (3) erfüllen. Zur Verwirklichung der Gleichung (1) wird der Lichtstrahl schräg ausgerichtet, und zur Verwirklichung der Gleichung (3) wird er mit Bezug auf die optische Achse 125 in eine parallele Lage zurückgeführt (vgl. Linien 93 und 91, F i g. 9a). Wie oben erwähnt, muß diese optische Transformation an einer Polardarstellung mit am Zentrum befindlichem Horizont durchgeführt werden. Der Horizont muß auf der optischen Achse 125 liegen, wenn die Abtastlinie durch das Pechan-Prisma 144 hindurchgeht. Um dies zu erreichen, ist das Prisma 140 in der Belichtungstrommel 124 so angeordnet, daß der Horizont auf die optische Achse 125 fällt. Das sich ergebende Bild am Ausgang des Pechan-Prismas 144 ist ein aus einer sich drehenden Abtastlinie erzeugte Bildinformation, die auf dem Film gespeichert ist.

Es sind Einrichtungen vorgesehen, um den Film zu der Filmtransporttrommel 132 und von dieser weg zu transportieren. Jedoch kann der Bereich, in welchem der Film in die Filmtransporttrommel 132 eintritt und aus dieser austritt, für gewöhnlich nicht projiziert werden. Um dies zu vermeiden, wird die Abbildung einer 360°-Bildinformation auf 180" komprimiert. Demgemäß befinden sich immer Teile von zwei Einzelbildern des Films, in denen jeweils 360°-Bildinformationen gespeichert sind, an der Filmtransporttrommel 132. Demgemäß muß einer 180" -Umdrehung der Belichtungstrommel 124 eine 360°-Umdrehung am Ausgang des Pechan-Prismas 144 entsprechen.

Daher wird die Gleichung (3) geändert in

Der erste Ausdruck der rechten Seite war zuvor o)|/4 bzw. 2 o)|/8 und beträgt nunmehr 3 o>i/8.

Die das Pechan-Prisma 144 verlassende optische Information wird über eine Mehrzahl von Linsen zu einem Projektor 164 übertragen, der einen Spiegel 166 aufweist, der in einem Winkel von 45° zur optischen Achse 125 angeordnet ist. Der Projektor 164 wird um die optische Achse 125 mittels der Antriebswelle 148 und über zwei Zahnräder 168 und 170 gedreht. Der Projektor 164 wird mit der halben Winkelgeschwindigkeit der Projektorservoeinrichtung mit o)|/2 angetrieben (unter der Annahme, daß sich zwei Einzelbilder des Films an der Filmtransporttrommel 132 befinden). Die Polardarstellung am Pechan-Prisma 144 wird so umgewandelt, daß auf einem zylindrischen Schirm, der konzentrisch zu der optischen. Achse 125 angeordnet ist, ein Panoramabild der auf dem Film aufgezeichneten Szene erzeugt wird.

Wenn keine Bildtransformationen erforderlich sind, sind die zwischen dem Pecihan-Prisma 144 und dem Projektor 164 gezeigten Elemente nicht notwendig, diese Elemente sind jedoch vorgesehen, um die Transformationen durchzuführen, die in Verbindung mit den F i g. 7,8 und 9 bereits beschrieben worden sind.

Da das Pechan-Prisma 144 verlassende Licht wird kollimiert und mittels Linsen 174 auf eine Zwischenbildebenc 172 fokussiert. Die Linsen 174 sind mittels einer nicht dargestellten üblichen Servoeinrichtung um eine Achse 176 drehbar angeordnet, welche zur optischen Achse 125 senkrecht steht, Da das auf die Linsen 174

auftreffende Licht kollimiert wird, bewirkt eine Verschwenkung der Linsen 17Ί eine Drehung der Zwischenbildebene 172 um eine Achse 178 (Fig. 10b), die zur optischen Ach-.e 125 rechtwinklig verläuft. Linsen 180 sind an der Zwischenbildebene 172 um die "> Achse 178 schwenkbar angeordnet.

Weitere Linsen 182 sind um eine zur Achse 178 parallele Achse 184 schwenkbar angebracht. Die Rahmen, welche die Linsen 180 und 182 halten, sind mit Zahnrädern verschiedener Abmessungen versehen, mit ι ο denen ein Ringzahnrad 186 im Eingriff steht, welches von einer nicht dargestellten üblichen Servoeinrichtung angetrieben wird, um Drehungen der Linsen 180 und 182 um die Achsen 178 bzw. 184 hervorzurufen. Die Linsen 182 bilden ein zweites Zwischenbild auf einer zur ι > optischen Achse 125 rechtwinkligen Ebene 188 ab. Die Abmessungen der Zahnräder an den Linsen 180 und 182 sind derart gewählt, daß die Hauptebene der Linsen 180, die Hauptebene der Linsen 182 und die Ebene 188 sich in einer gemeinsamen Linie 185 schneiden. 2»

Dieses System von Linsen liefert die Scheimpflug-Korrektur, die in Verbindung mit F i g. 9b beschrieben worden ist. Der Grad der Drehung der Linsen 174, 180 und 182 um die Achse 176,178 bzw. 184 ist ein Funktion seitlicher Verschiebung zwischen dem ersten und dem 2> zweiten Perspektivenpunkt, wie dies in Verbindung mit dem Arbeiten des Librationsgenerators 152 bei der Erläuterung des Ausdrucks a>3 in der Gleichung (1) beschrieben worden ist. Es besteht ein direktes Verhältnis zwischen dem Eingang zu dem Librations- i» generator 152 und dem Eingang zu dem Scheimpt'lug-Linsensystem. Je größer jene seitliche Verschiebung ist, desto größer ist die durch den Librationsgenerator 152 bedingte Schrägstellung und desto größer ist die notwendige Scheimpflug-Korrektur. i >

Ein Zoom-Linsensystem, welches aus einer anamorphen Linse 190 und einer anamorphen Linse 192 in Tandemanordnung besteht, wobei die Linsen mit Bezug aufeinander axial bewegbar sind, erzeugt eine Vergrößerung des Bildes entlang einer Achse, wie es oben in Verbindung mit F i g. 9c beschrieben ist.

Die Vergrößerung der anamorphen Linsen 190 und 192 ist weiterhin eine Funktion der seitlichen Verschiebung zwischen dem ersten und dem zweiten Perspektivenpunkt, da eine größere Verschwenkung erforderlich ist, wenn der Abstand zwischen den Punkten 81 und 79 größer ist (vgl. F i g. 8 und 9). Die anamorphen Linsen werden durch übliche Servoreinrichtungen auf Rechnerbefehle ansprechend angetrieben.

Die letzten Elemente in dem optischen Weg vor dein w Spiegel 166 umfassen eine anamorphe Zoom-Linse 194, die dazu verwendet wird, Höhenänderungen zu berücksichtigen. Die anamorphe Zoom-Linse 194 arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie die in Verbindung mit F i g. 9c beschriebene Linse, d. h., ^r>5 Vergrößerungen oder Verkleinerungen werden nur in einer Achse durchgeführt. Bei einer Höhenänderung müssen alle Teile des Bildes beeinflußt werden. Daher ist die Zoom-Linse 194 mit der Antriebswelle 148 drehbar verbunden, so daß die Abtastlinie mit der Vergrößerungsachse der Zoom-Linse 194 ausgerichtet ist und demgemäß eine Vergrößerung über die vollen 360° erreicht wird. Die Vergrößerung wird in Übereinstimmung mit dem Höhenunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Perspektivenpunkt durch eine Höhenservoeinrichtung 1% gesteuert.

F i g. 11 zeigt eine Filmtransporteinrichtung. Ein Film 201 wird von einer nicht dargestellten Spule zu einer senkrecht angeordneten Rolle 202 geführt, welche di Richtung der Bewegung des Films 201 um 90° ändert. Von der Rolle 202 wird der Film zu einer Rolle 204 geführt, die mit Bezug auf diese um 45° gedreht ist. Danach wird der Film zur Filmtransporttrommel 132 geführt, wonach er über eine im Winkel von 45 angeordnete Rolle 206 und dann über eine waagerecht angeordnete Rolle 208 zu einer nicht dargestellten Spule geführt wird.

Die Kamera zum Belichten des Panoramafilm entspricht grundsätzlich dem Projektor gemäß Fig. 10, sie weist jedoch keine Verzerrungsoptiken, keine Belichtungstrommel, keine Lichtquelle und keinen Librationsantrieb auf.

Bei der Aufnahme dreht sich der Spiegel 166 de Kamera kontinuierlich, wobei der einfallende Licht strahl über das Pechan-Prisma 144 und das Prisma 140 auf den Film an der Filmtransporttrommel 132 fällt. Da Prisma 140 dreht sich mit der halben Drehzahl des Spiegels 166, so daß zwei Bilder auf einem 360°-Film segment aufgezeichnet werden. Das Prisma 144 erzeug die notwendige Kompensation in der gleichen Art und Weise wie bei dem Projektor.

Fig. 12 ist einr Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Projizieren eines Panoramafilms gemäß der Erfindung, welche jedoch weniger Differentialgetriebe benötigt und einen neuartigen Filmantrieb aufweist. Das Weglassen de Differentialgetriebe wird durch Hinzufügen zusätzliche Prismen ermöglicht, was zu größerem Lichtverlust in dem System führt. Um die notwendige Ausgangshelligkeit zu erzielen, muß entsprechend eine sehr helle starke Lichtquelle verwendet werden, z. B. ein Weißlichtlaser. Der Laser 220 gibt einen linienförmigen Lichtstrahl ab, der durch eine Linse 222 kollimiert und durch ein Prisma 224 im rechten Winkel umgelenk wird. Die grundsätzlichen Prinzipien, nach denen gearbeitet wird, sind die gleichen wie sie zuvor in Verbindung mit der ersten Ausführungsform nach de Erfindung beschrieben worden sind.

Die Drehung des Lichtstrahls während der Abtastung wird in einem ortsfesten Rahmen 225 durchgeführt. Da erste optische Element, auf welches der Lichtstrahl von dem Prisma 224 trifft, ist ein Pechan-Prisma 226, sodann folgt ein zweites Pechan-Prisma 228. Die Prismen 226 und 228 sind in dem Rahmen 225 um eine optische Achse 244 drehbar angebracht und üben die Funktion des Prismas 120 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 aus. An dem Prisma 226 ist gleichachsig ein Zahnrad 230 angebracht, welches von einem Zahnrad 232 angetrieben wird, das seinerseits von dem Librationsgenerator 152 angetrieben wird. An dem Prisma 228 ist gleichachsig ein Zahnrad 234 angebracht welches von einem Zahnrad 236 angetrieben ist, das ar der Welle 148 der Projektorservoeinrichtung 14' angebracht ist. Auf diese Weise werden dem Lichtstrah die Winkelgeschwindigkeiten α>ι und ωι erteilt.

Der Lichtstrahl verläßt das Prisma 228 und wird irr rechten Winkel von einem Prisma 238 umgelenkt unc wiederum im rechten Winkel in Parallelausrichtung zi seinem ursprünglichen Weg mittels eines Prismas 24( gebracht. Die Prismen 238 und 240 sind in einem Tei 242 angebracht, der seinerseits in geeigneten Drehla gern zwecks Drehung um die Achse 244 in dem Rahmer 225 angebracht ist. An dem Teil 242 ist ein Zahnrad 24( angebracht, welches von einem Zahnrad 248 angetrie ben wird, das mit der Ausgangswelle 148 de Projektorservoeinrichtung 150 verbunden ist. Der an

Ausgang des Prismas 240 erzeugte Lichtstrahl verläuft radial zur Achse 244, wenn keine Schrägstellung infolge eines Librationseingangs an dem Prisma 226 auftritt.

Der Lichtstrahl vom Prisma 240 wird zu einem Prisma 250 geführt, welches in einem Teil 252 angebracht ist, > der um die Achse 244 drehbar gelagert ist. An dem Teil 252 ist ein Zahnrad 254 angebracht, welches von einem Zahnrad 256 auf der Ausgangswelle 148 der Projektorservoeinrichtung 147 angetrieben ist. Demgemäß bleiben die Prismen 250 und 240 ausgerichtet, wenn sie ι ο sich drehen.

Der Lichtstrahl wird von dem Prisma 250 zu einem Spiegel 258 in einem Filmantrieb 260 reflektiert. Der Film 262 ist an einer transparenten Filmtrommel 264 (Fig. 13) angeordnet Der Lichtstrahl wird von dem ι^r> Spiegel 258 reflektiert und von einer Feldlinse 266 auf dem Film 262 abgebildet Der Spiegel 258 und die Linse 266 haben ringförmige Gestalt Wenn das Prisma 250 sich dreht projiziert es über den Spiegel 258 und die Linse 266 einen sich bewegenden Lichtstrahl auf den Film 262.

Nach Modulation durch das Filmbild wird der Lichtstrahl von einem Prisma 268 (Fig. 12) reflektiert, welches ebenfalls in dem sich drehenden Teil 252 untergebracht ist und welches daher auch mit den r> Prismen 250 und 240 ausgerichtet ist Das Prisma 268 lenkt den Lichtstrahl in Richtung einer Achse 244 um auf eine Linse 270, die diesen zu einem feststehenden Prisma 272 leitet das in dem Hauptrahmen 225 angebracht ist Eine Relaislinse 274 überträgt das Bild zu κι einem weiteren Prisma 276, welches den Lichtstrahl entlang einer Achse parallel zur Achse 244 umlenkt.

Zwei Pechan-Prismen 278 und 280 sind gleichachsig drehbar in Reihe an dem Rahmen 225 in dem optischen Weg des von dem Prisma 276 austretenden Lichtstrahls r> angebracht Die Prismen 278 und 280 führen die Funktion des Prismas 144 in der zuerst beschriebenen Ausführungsform aus, sie verdoppeln die Umdrehungsgeschwindigkeit und beseitigen die Schrägstellung, falls eine solche vorhanden ist Hierfür wird das Prisma 278 von der Projektorservoeinrichtung 150 über ein geeignetes Getriebe angetrieben, und das Prisma 280 wird von dem Librationsgenerator 152 angetrieben. Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung zum Projizieren eines Panoramafilms gemäß der Erfindung ist kein « Filmgeschwindigkeitseingang 0)2 erforderlich.

Der übrige Teil des optischen Systems ist dem optischen System gemäß Fig. 10 identisch und umfaßt eine Scheimpflug-Korrektur-Einrichtung 282, Linsen 284 für anamorphe Korrektur, eine Höhen-Zoom-Linse ^r> <> 286 und einen Projektionskopf 288.

Der Filmantriebsmechanismus 260 ist an dem Rahmen 225 drehbar gehaltert und wird von einer Filmantriebsservoeinrichtung 290 (Fig. 13) über Zahnräder 292 und 294 angetrieben. Die Filmtrommel 264 ist an der Welle eines Servomotors 296, der an dem Rahmen 225 befestigt ist angebracht, und die Welle des Motors 296 ist dort, wo sie durch den Filmantriebsmechanismus 260 hindurchgeht in Lagern zweckentsprechend gelagert Abgesehen von der von dem Motor 296 to hervorgerufenen Bewegung, bleibt die Filmtrommel 264 in Ruhe, wobei der Filmantriebsmechanismus 260 sich dreht, um einen endlosen Film 262 zu der Filmtrommel 264 und von dieser wegzubewegen. Auf diese Weise bewegen sich die Einzelbilder des Films an der b^r> Filmtrommel 264 nicht relativ zu der Filmtrommel 264, so daß keine Filmantriebskorrektur notwendig ist.

Der Film 262 wird über Führungsrollen 303 geführt, die ihn auf die Filmtrommel 264 richten. In dem Spiegel 258 und in der Linse 266 sind öffnungen vorgesehen, um zu ermöglichen, daß der Film 262 zu der Filmtrommel 264 und von dieser weglaufen kann. Zwei sich gegenüberliegende Rollen 305 sind der öffnung in der Linse 266 benachbart angeordnet. Der Film läuft von den Rollen 3C3 über eine der Rollen 305 urn die Filmtrommel 264 herum und tritt über die andere Rolle 305 zu einer Gruppe von Rollen 307, die ihn zum Wiederaufwickeln durch eine Öffnung 309 im Antriebsmechanismus 260 hindurchführen. Der in den Fig. 12 und 13 dargestellte Motor 296 kann verwendet werden, um Steuerkursänderungen zu simulieren. Stampfen und Rollen des Luftfahrzeugs können bei beiden Ausführungsformen, Steuerkursänderungen können bei der ersten Ausführungsform unter Anwendung üblicher Techniken, beispielsweise durch kardanische Aufhängung des Projektorkopfes, simuliert werden.

Wenn sich zwei Filmeinzelbilder gleichzeitig an der Filmtrommel befinden, ist es oftmals notwendig, nur ein Bild wiederholt abzutasten, beispielsweise, wenn das simulierte Luftfahrzeug angehalten hat. Demgemäß müssen Mittel vorgesehen sein, um zu bestimmen, welches Einzelbild abgetastet werden soll, und um die Belichtung zu anderen Zeitpunkten abzuschalten.

Ein logisches Blockdiagramm einer Steuerung, die diese Aufgabe ausführt, ist in Fig. 14 dargestellt Wenn zwei Filmeinzelbilder sich an der Trommel befinden, ergibt sich jedesmal, wenn die Trommel sich über 180° dreht, ein Vorschub eines Einzelbildes. Demgemäß kann für jede halbe Umdrehung ein Signal erzeugt werden, indem ein Wellenkodierer 311, dessen Ausgang sich nach jeweils 180° rückstellt und in einer digitalen Vergleichseinrichtung 313 verglichen wird, an der Trommel angeordnet wird. Die gleiche Funktion kann auch durch Grenzschalter und Nocken ausgeübt werden, die an der Trommel angebracht sind. Dieses 180°-Signal kann dazu verwendet werden, einen bistabilen Multivibrator 315 (MV) zu triggern, so daß die beiden Multivibratorausgänge den 180°-Segmenten entsprechen. Beispielsweise würde ein Ausgang auf einer Leitung 317 das erste Segment, und ein Ausgang auf einer Leitung 310 das zweite Segment repräsentieren.

Die Abtastung selbst verläuft ebenfalls über 360° bzw. über zwei 180°-Segmente. In ähnlicher Weise können ein Abtastkodierer 321, eine Vergleichseinrichtung 323 und ein bistabiler Multivibrator 325 (MV) verwendet werden, um Signale auf Leitungen 327 und 329 zu schaffen, welche das erste bzw. das zweite Segment der Abtastung anzeigen.

Wenn das Signal für das erste Segment eines Bildes und das Signal für die Abtastung des ersten Segments gleichzeitig als Eingänge an ein AN D-Tor 331 geliefert werden, gibt dieses einen Ausgang. In ähnlicher Weise werden Signale für das zweite Segment und die Abtastung des zweiten Segments als Eingänge an ein AND-Tor 333 geliefert, um dort einen Ausgang zu erzeugen.

Die Ausgänge der Tore 331 und 333 werden dann als Eingänge für ein OR-Tor 335 verwendet, um einen Ausgang für eine Lichtstcuerung 337 zu erzeugen, beispielsweise für einen Verschluß oder eine Blende, die in dem Eingangslichtweg angeordnet ist.

Hierzu 15 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Projizieren eines Panoramafilms auf eine gewölbte Schirmfläche von 360° zur Verwendung in Flugsimulatoren, dessen Bilder von einem bestimmten ersten Perspektivenpunkt aus auf einem vorgegebenen Flugweg aufgenommen wurden, wobei die Perspektive des projizierten Bildes von der durch den vorgegebenen Flugweg bestimmten ersten Perspektive in Anpassung an Flugsteuerungsänderungen am Simulator änderbar ist, d a durch gekennzeichnet, daß jedes Bild des längs einer gewölbten Fläche (17) mit durch den ersten Perspektivenpunkt (11) hindurchgehender vertikaler Achse angeordneten und mitteis eines um diese Achse (20) herum abtastenden, Licht in einer die Kurvenachse (20) enthaltenden Ebene (13) aussendenden Schlitzes belichteten Films (17)

1. aufeinanderfolgend in die gleiche gewölbte Anordnung (132, 264) wie bei der Belichtung gebracht wird,

2. mittels eines um die Achse der gewölbten Anordnung sich drehenden Schlitzes abgetastet wird, wobei der Schlitz relativ zur Achse um einen der Größe der seitlichen zur Flugrichtung senkrechten Verschiebung (D) zwischen dem ersten und dem zweiten Perspektivenpunkt (11, 29) entsprechenden Winkel geneigt ist,

3. der Schlitz bzw. dessen Abtastlinie unter Beibehaltung der Bildinformationen um diesen Winkel zurückgedreht wird (144,280),

4. die Abtastlinie in eine zur Achse (125, 244) der Anordnung (132, 264) senkrechten Ebene in Polardarstellung gebracht wird, wobei sich der Horizont im Mittelpunkt befindet,

5. eine von der seitlichen Verschiebung (D) abhängige Scheimpflug-Kcrrektur (178—186, 282) mit einer Korrekturachse senkrecht zur Flugrichtung (Fig.9a und 9b) durchgeführt wird,

6. durch eine von der seitlichen Verschiebung (D) abhängige anamorphe Korrektur (190,192, 284) mit einer Korrekturachse in Richtung des Fluges (Fig. 9b/9c) durchgeführt wird, und

7. daß die Polardarstellung in eine aus geraden Linien gebildete Darstellung umgewandelt (160) und auf die gewünschte Schirmfläche projiziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gewölbte Fläche eine Zylinderfläche verwendet wird und daß die Größe des Winkels (Verfahrensstufe 2, Anspruch 1) aus dem Bogenmaß der seitlichen Verschiebung (D) geteilt durch die Höhe des Filmbildpunktes ^bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vom Filmbild ein wesentlich kleinerer Winkel als 360° umfaßt wird und die Polardarstellung mit dem Faktor 360: X abgetastet wird, welcher größer als die Abtastgeschwindigkeit bei der Belichtung des Filmbildes ist, um eine Polardarstellung über 360° während einer Abtastung des Filmbildes durchzuführen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin nach einer anamorphen Korrektur (Verfahrensstufe 6 des Anspruchs 1) und vor Umwandlung in eine aus geraden Linien gebildete Darstellung (Verfahrensstufe 7 des Anspruchs 1) eine vom Abstand (H) abhängige Korrektur durchgeführt wird, wobei die Korrekturachse mit dem Schlitz bzw. dessen Abtastlinie ausgerichtet bleibt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfa'irens zum Projizieren eines Panoramafilms auf eine gewölbte Schirmfläche von 360° nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Verwendung in Flugsimulatoren mit Hilfe von Bildern, die von einem bestimmten ersten Perspektivenpunkt aus auf einem vorgegebenen Flugweg aufgenommen worden sind, wobei die Perspektive des projizierten Bildes von der durch den vorgegebenen Flugweg bestimmten ersten Perspektive in Anpassung an Flugsteuerungsänderungen am Simulator änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bild des längs einer gewölbten Fläche (17) mit durch den ersten Perspektivenpunkt (11) hindurchgehender vertikaler Achse angeordne-

2» ten und mittels eines um diese Achse (20) herum abtastenden, Licht in einer die Kurvenachse (20) enthaltenden Ebene (13) aussendenden Schlitzes belichteten Films (17) aufeinanderfolgend in der gleichen gewölbten Anordnung wie bei der Belich-

2'> tung an einer Filmtransporttrommel (132, 264) angeordnet ist, eine Lichtquelle (116, 220) eine sich um die Achse der gewölbten Anordnung drehende schlitzförmige Abtastlinie erzeugt, die relativ zur Achse um einen der Größe der seitlichen zur

in Flugrichtung senkrechten Verschiebung (D) zwischen dem ersten und dem zweiten Perspektivenpunkt (11,29) entsprechenden Winkel geneigt ist, ein Prisma (114, 280) die Abtastlinie unter Beibehaltung der Bildinformationen um diesen Winkel zurück-

ii dreht, ein Prisma (140,278) die Abtastlinie in eine zur Achse (125, 244) der Anordnung (132, 264) senkrechten Ebene in Polardarstellung bringt, wobei sich der Horizont im Mittelpunkt befindet, Scheimpflug-Korrektur-Einrichtung (178—186,282) eine von

■ίο der seitlichen Verschiebung (D) abhängige Korrektur mit einer Korrekturachse senkrecht zur Flugrichtung (Fig.9a und 9b) durchführt, eine Einrichtung für anamorphe Korrektur (190, 192, 284) der seitlichen Verschiebung (D) mit einer Korrekturach-

4"> se in Richtung des Fluges (Fig.9b/9c) vorgesehen ist, und ein die Polardarstellung in eine aus geraden Linien gebildete Darstellung umwandelnder Projektor (264, 288) das Bild auf die gewünschte Schirmfläche projiziert.

■ίο 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (194, 286) für eine vom Abstand (H) abhängige Korrektur vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder j^r> 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Verschwenken (48, 49, Fig.6) als Pechan-Prismen (120,144, F i g. 10) ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmtransport-

w) trommel (132, 264) zylinderförmig und transparent ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen ersten Rechtwinkelreftektor (Prisma 140), der innerhalb der Filmtransporttrommel (132)

μ angeordnet ist und um deren Längsachse durch einen Antrieb (147,148,150,154) drehbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dfiß der Antrieb eine Projektorser-

voeinrichtung (147) und ein Getriebe (150, 154) umfaßt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder

10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rechtwinkelreflektor (140) ein Prisma ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung durch eine Lichtquelle (116), eine drehbare Fokussiereinrichtung (124 bzw. 126,128,130) und den Antrieb (147,148,150,154) erfolgt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussiereinrichtung (124 bzw. 126, 128, 130) von der Projektorservoeinrichtung (147) über das Getriebe (148, 150, 154) antriebsmäßig verbunden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung rechtwinklig zu und längs der Achse der Filmtransporttrommel (132) erfolgt, die Fokussiereinrichtung (124 bzw. 126,128,130) einen zweiten Rechtwmkelreflektor (126), der neben dem ersten Pechan-Prisma (120) im optischen Weg zwischen dem ersten Pechan-Prisma (120) und der Filmtransporttrommel (132) angeordnet und so ausgerichtet ist, daß er den Lichtstrahl in parallele Lage zur Achse der Filmtransporttrommel (132) reflektirert, einen dritten Rechtwinkelreflektor (128), der in dem optischen Weg zwischen dem zweiten Rechtwinkelreflektor (126) und der Filmtransporttrommel (132) angeordnet und so ausgerichtet ist, daß er den Lichtstrahl in rechtwinklige Lage zur Achse der Filmtransporttrommel (132) dreht, einen vierten Rechtwinkelreflektor (130), der in dem optischen Weg zwischen dem dritten Rechtwinkelreflektor (128) und der Filrntransporttrommel (132) angeordnet ist und den Lichtstrahl in parallele Lage zu der Achse der Filmtransporttrommel (132) dreht, eine Abstützeinrichtung (Belichtungstrommel 124) um dieAchse der Filmtransporttrommel (132) drehbar ist und den zweiten, den dritten und den vierten Reflektor abstützt und daß das erste Pechan-Prisma (120) eine Antriebseinrichtung (147, 148, 150, 152, 154, 156, 124,122) aufweist, die das erste Pechan-Prisma (120) mit einer Winkelgeschwindigkeit gleich der Hälfte der Winkelgeschwindigkeit des ersten Rechtwinkelreflektors (140) antreibt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (48, F i g. 6) zum Verschwenken einen ersten Generator (152) aufweist, um dem ersten Pechan-Prisma (120) zusätzlich eine Winkelverschiebung gleich der Hälfte der erforderlichen Verschwenkung bzw. Schrägstellung hinzuzufügen, und daß die Einrichtung (49, F i g. 6) zum Verschwenken zwecks Beseitigung der Schrägstellung des Lichtstrahls einen Antrieb (147, 148, 150), um das zweite Pechan-Prisma (144) mit einer Winkelgeschwindigkeit gleich der halben Winkelgeschwindigkeit des ersten Rechtwinkclreflektors (140) zu drehen, und den Generator (152) umfaßt, um vom zweiten Pechan-Prisma (144) eine Winkelverschiebung gleich der Winkelverschiebung abzuziehen, die dem ersten Pechan-Prisma (120) hinzugefügt wurde.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differentialgetriebe (150) mit dem zweiten Prisma (144) verbunden ist, und daß der Generator (152) mit dem zweiten Pechan-Prisma differentiell gekoppelt ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filmtransporteinrichtung (202, 204, 206, 208, 158, 156) den Film (201) zur Filmtransporttrommel (132) hin und von

ι diesem weg bewegt und ein Diehantrieb (156, 158) die Filmtransporttrommel (132) antreibt.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine zylindrische transparente Filmtrommel (264), ein erstes Paar von

in wechselseitig zusammenarbeitenden Pechan-Prismen (226, 228), die um die Achse der Filmtrommel (264) drehbar sind, ein zweites Paar von Pechan-Prismen (278, 280), die um eine Achse drehbar sind, welche zur Achse der Filmtrommel (264) parallel

ι "> verläuft und gegenüber dieser seitlich verschoben ist, eine Projektorservoeinrichtung (148), Rechtwinkelprismen (238, 240), die an der von der Projektorservoeinrichtung (148) gedrehten Welle (148, 242) angebracht sind, Rechtwinkelprismen (250, 268), die

.'(ι ebenfalls an der Welle (148, 242) angebracht sind, und durch einen Spiegel (258), der die Filmtrommel (264) gleichachsig umgibt und den sich drehenden Lichtstrahl auf den an der Filmtrommel (264) abgestützten Film (262) reflektiert.

.·"!

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen Filmantriebsmechanismus (260), der um die Filmtrommel (264) drehbar angeordnet ist und eine endlose Filmschleife (262) enthält und durch Filmführungen (303,307,305).