DE311941C - - Google Patents

Description

Der Gedanke, die Oberfläche eines Körpers aus perspektivischen Ansichten, also z. B. aus photographischen Aufnahmen o. dgl. abzuleiten, ist nicht neu; tatsächlich bestehen hierfür zahlreiche Vorrichtungen. So ist z. B. ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, wonach zunächst auf den Körper mittels einer Camera obscura Profillinien geworfen, diese sodann photographisch festgelegt und aus j eder einzelnen Aufnahme z. B. auf eine •plastische Masse mittels einer besonderen Vorrichtung übertragen werden, wodurch der ganze Körper nachgebildet wird.

Einen wichtigen' Schritt nach vorwärts bedeuten die Vorrichtungen, die die Wiedergabe eines Körpers auf Grund¹ des stereoskopischen Effektes eines Photogrammpaares ermöglichen. Hierher gehört eine Vorrichtung, wonach für die Feststellung der Frontlage

ao und der Tiefenausdehnung des stereoskopischen Raumbildes Hebel bzw. Visiervorrichtungen benutzt werden, die parallel zu den korrespondierenden Strahlen der.'einzelnen Bildpunkte gelegt werden; der Schnittpunkt der Hebel bzw. der Visierlinien bestimmt die Lage des abzubildenden Objektpunktes bzw.' des Modellierstiftes.

Eine dritte bekannte Vorrichtung gestattet die Nachbildung eines Objektes auf Grund eines Paares von Stereogrammen in geschlossenen Linien; die Vorrichtung gestattet nämlich das Übertragen von Profilen des stereoskopischen Raumbildes, welche ,in drei zueinander senkrechten Richtungen gelegt werden können, auf eine plastische Masse. Doch wird hierbei ähnlich wie bei anderen Vorrichtungen vorausgesetzt, daß die beiden Photogramme während der Aufnahrpe mindestens zueinander parallel, wo nicht/ in derselben Ebene liegen müssen. ;

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung,... mit welcher möglich ist, die Raumlage von Punkten aus deren perspektivischen Bildern festzustellen, beispielsweise die .Herstellung · • von Reliefkarten, Schichten- und Profilkarten aus zwei oder mehreren beliebigen photographischen Aufnahmen des Geländes. Diese ■ Einrichtung beruht auf dem folgenden wissenschaftlichen Grundsatz. Wenn zwei oder mehr aus verschiedenen Standpunkten/auf genommene perspektivische Ansichten eines Körpers im Räume so gegeneinander angeordnet werden, daß die durch identische BiIdpunkte gehenden Projektionsstrahlen sich in j e einem gemeinsamen Punkte schneiden,' so bildet die Gesamtheit dieser Schnittpunkte ein genaues Modell des Körpers ab, und die. Größe dieses Modelies ist von den Abständen ; der Projektionszentren und der zugehörigen Bilder (perspektivischen Ansichten) von die-

sem Modelle abhängig. Die auf diesem , Grundsatz aufgebaute Einrichtung zur Feststellung von Oberflächenpunkten einer körperlichen Nachbildung aus zwei oder rriehreren perspektivischen Bildern des nachzubildenden Objektes kennzeichnet ,sich dadurch, daß in einem auf der· Tischebene all-. seitig verschiebbaren Gestell ein Rahmen senkrecht zu dieser Ebene verstellbar angeordnet ist, in welchem ein Modellier- oder Zeichenstift fest und eine der Zahl der perspektivischen Bilder gleiche Zahl von Len-. kern, die mit ihrem oberen Teile in den Projektionszentren der Bilder entsprechenden Fixpunkten verschiebbar und drehbar geführt sind und Projektionsstrahlen identischer Punkte dieser Bilder verkörpern, mit ihren unteren Enden mittels Gelenke allseitig schwingbar gelagert sind. Diese Lenker sind mit gleichgerichteten Zeigern oder Marken versehen, die über den, entsprechend der bei der Aufnahme der perspektivischen Bilder gewählten Lage der Projektionsebenen zueinander angeordneten Bildern verschiebbar sind, so daß, wenn der Rahmen und das Gestell in der Höhe bzw. seitwärts stets so verschoben werden, daß die mit den Lenkern verbundenen Zeiger auf identische Punkte der perspektivischen Bilder einspielen, die Spitze, des Modellier- oder Zeichenstiftes den jeweils gesuchten Oberflächenpunkt der Nachbildung angibt.

In Fig. ι der Zeichnungen bezeichnen A und B die beiden Projektionszentren (Standpunkte), a, a¹, a? . , ., b, b¹, b² mehrere von diesen Projektionszentren ausgehende Strahlen; O ist das plastische Objekt, z.B. eine Geländepartie,, welche in verjüngtem Maßstabe von den beiden Standpunkten A und B aufgenominen wird. C, D sind die durch die Aufnahme erhaltenen Bilder, ο, Ό¹, o² . . . sind die Punkte . des Objektes, die sich als Schnittpunkte der von A und B ausgehenden Projektionsstrahlen ergeben, und c. d; c¹, d¹; c², d² . . . sind die

45. identischen Bildpunkte in den beiden Aufnahmen C, D. Diese Bildpunkte sind die Durchstoßpunkte der betreffenden Projektionsstrahlen mit den bezüglichen Bildebenen. Gemäß der Erfindung kann nun der vorgenannte Grundsatz praktische Anwendung zur Herstellung körperlicher Nachbildungen oder Modelle irgendeines Objektes finden, von dem zwei oder mehr perspektivische Ansichten, aus verschiedenen Standpunkten aufgenommen, vorhanden sind. Dies geschieht in der Weise, daß zwei oder mehrere Projektionsstrahlen, die identischen Bildpunkten der perspektivischen Aufnahme zugehören, durch körperliche Lenker ersetzt und diese, da sie die Bilder tatsächlich nicht durchstoßen können, parallel zu den ihnen entsprechenden Projektionsstrahlen außerhalb der gegebenen Aufnahmen (Bilder) angeordnet werden, wobei die Lenker mit Zeigern oder Marken in Verbindung sind, die nach der Verschiebung der Lenker auf die identischen Bildpunkte einspielen. Unter dieser letzten Voraussetzung sind solche Parallelyerschiebungen der Lenker (oder auch Bilder) im Räume ohne weiteres zulässig.

, Fig.. 2 der Zeichnung stellt im Schnitt nach I-Il der Fig. 3, Fig. 3 in der Draufsicht, Fig. 4 im Schnitt nach III-IV in Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Tastereinrichtung dar, während Fig. 5 eine zum Teil im Schnitt gezeigte Einzelheit veranschaulicht.

Ein Fußstück 22 (Fig. 3 und 4), das mittels Schrauben 23 auf einem Tische befestigt werden kann, in Verbindung mit den Führungsstangen 24 und 25, bildet einen festen unbe- weglichen Teil der Vorrichtung. Die Stangen 24, 25 dienen zur Führung der Arme 26, 27, die mittels des Handrades 28, 29 in beliebiger Höhenlage eingestellt werden können; ferner dienen sie zur Führung der Arme 30, 31, die mittels der Schrauben 32, 33 an den Stangen 24, 25 festgemacht werden. An den Armen 26/27 ^smd Lager 34, 35 zur Aufnahme der mit einer Teilung versehenen Führungsstangen 36, 37 angebracht. Die Führungsstangen 36, 37 gehen mit ihrem anderen Ende,durch die Lagerungen 38, 39, die von den Armen 30, 31 getragen werden. Die beiden Arme 26, 27 tragen an ihren Enden Lager 40, 41 zur Aufnahme der Kugeln 12, 13 (Fig. 2). Diese Kugeln entsprechen den beiden Projektionszentren A und i>Mn Fig. 1. Da die bis, jetzt beschriebenen Teile, nachdem die Stellschrauben fest angezogen sind, miteinander unverrückbar verbunden sind, so stellen die beiden .Kugeln 12, 13 Fixpunkte dar. Diese Kugeln sind in ihren Lagern drehbar. Die Lenker 8, 9 gehen durch diese Kugeln verschiebbar hindurch und verkörpern die Projektionsstrahlen α und b (Fig. 1). Sie sind an ihrem unteren Ende mittels Kugelgelenke 10, 11 beweglich an dem Rahmen 2 befestigt. Zwischen den Anlenkungspunkten 12, 10 und 13, , 11 sind auf.den Lenkern Kugelhülsen 14, 15 für die auf ihnen beweglich gelagerten Marken 'oder Zeiger 16, 17 verschiebbar, von denen jeder in einer parallelen Ebene zum zugehörigen Bilde C oder D bzw. zu der dasselbe tragenden Tischplatte 18, 19 verschiebbar ist. Die Tischplatten 18, 19 sind gegenüber den festen Lenkerlagerungen 40, 41 auf den Führungsstangen 36,-37 oder in irgendwelchen Universaleinhängungen mit irgendwelchen Verstellvorrichtungen, z. B.-Zahn und Trieb (42), in beliebiger Entfernung ein-■ Stellbar. Auf diesen Tischplatten 18, 19 sind die Bilderschlitten und auf den Bilderschlitten

wieder die Bilder C und -D, wenn nötig, verstellbar. Sonderzwecke, wie etwa die Auswertung perspektivischer Bilder mit konstantem Abstand des Proj ektionszeritrums oder . 5 perspektivischer Bilder auf parallelen Ebenen oder auf eine und dieselbe Ebene projiziert, vereinfachen die Anordnung natürlich ganz außerordentlich. Die von den Kugelhülsen 14, 15 geführten Zeiger oder Marken 16,. 17

sind an Parallelführungen 20,21 bekannter Art . angelenkt, so daß sie sich bei den Verschie-.

bungenauf ihren Bahnen nicht dehnen können;

' ' diese Parallelführungen sind mit · den Führungsstangen 36,37 verbunden.

Das Armkreuz 2, das ' den Zeichen- oder Modellierstift 7 trägt, ist in einem auf wagerechter Bahn verschiebbaren Rahmen 1 angeordnet. Die senkrechte Verstellung dieses Armkreuzes wird, um alle Punkte des letzteren genau parallel zu sich selbst verschieben ' zu können, von einem drehbaren Griff 4 aus mittels Kegelradgetriebe 5 und Wellen 6 in üblicher Weise bewerkstelligt. Um bei der Bewegung des Rahmens 1 jede Drehung zu vermeiden, ist dieser mittels Parallelführungen 43 an das Fußstück 22 angelenkt. Soll nun diese Tastereinrichtung.beispielsweise zur Herstellung eines Modelies Q (Fig. 2) dienen, das die doppelte Größe des Objektes 0 (Fig.

i„) aufweist, so werden vor allem die beiden Platten C und D auf den Tischplatten 18, 19 so eingestellt, daß ihre relative Lage gegenüber den Projektionszentren A¹ und B¹ (Fig. 2) während der Aufnahme erhalten bleibt.

Diese Einstellung erfolgt durch Verschiebung der Bilderschlitten sowie Drehung und Verschiebung der Bilder selbst. Hierbei müssen die Tischplatten parallel zu den Bildern C und D sein. Sodann werden die Lenker 8, 9 parallel zu Strahlen, die durch identische Bildpunkte gehen, z. B. parallel zu den Strahlen a¹, b¹ (Fig. 1), die dem Objektpunkte o¹ zugehören, eingestellt. Durch Verschieben der Lenker 8, 9 in den Kugeln 12, 13 und durch Heben oder Senken des Armkreuzes 2 mittels der Handräder 28, 29 werden die beiden Fixpunkte A¹ und B¹ auf eine Entfernung von den Anlenkungspunkten 10, 11 gebracht, die doppelt so groß ist, wie der Abstand des Objektpunktes c¹ von dem Projektionszentrum A bzw. von dem Projektionszentrum B. Diese Abstände sind aus den allein vorhandenen Bildern, deren gegenseitige Neigung und deren Projektionszentren bekannt sind, leicht bestimmbar. Die Einstellung der Lenker 8, 9 parallel zu den Strahlen a¹, b¹ erfolgt nach Teilungen, an denen die relativen Längenabstände sämtlicher Lenkerangriffspunkte abgelesen werden können, also z. B. an Teilungen längs der Lenker zur Messung der jeweiligen Leitstrahllänge und an Teilungen der Schlitten für die Bewegungen der verstellbaren Lenkerführungen. Die Kugeln 14, 15, an denen die Zeiger oder Marken16,. 17 beweglich angelenkt sind, werden von den Fixpunkt'en A¹,· B¹ ebenso weit eingestellt", wie die identischen Bildpunkte C¹Zd¹ von den Projektionszentren A, B ihrer Strahlen abstehen; die Tischplatten sind schon vorher in parallele Lage zu den Bildern C Und D gebracht worden. Wird nun der Rahmen 1 um das als' Zeichenstift- oder Modellstiftträger dienende ■ Armkreuz 2 mit dem Griff 4 in der Höhe stets so verschoben, daß die Einstellmarken 16, 17 auf identische Bildpunkte c, d zu liegen kommen, so verfolgt dabei der Zeichen- oder Modellierst'ift 7 die den betreffenden Objektpunkten 0, o¹, o²... bzw. den Bildpunkten c, d, c^%, d¹, c², d²... zugehörigen Modellpünkte q, q^%, q². Ist eine "-genügende Anzahl solcher Modellpunkte bestimmt, etwa als Punkte gleicher Höhe in Schichtenlinien oder als Punkte' gleicher Profile in Profillinien, die in zueinander parallelen Ebenen liegen, was durch entsprechende Auswahl identischer Bildpunkte und Verschiebung des Rahmens 1 in wagerechtem Sinne oder des Zeichen- oder Modellstiftes 7 in senkrechtem Sinne geschehen kann, so läßt sich hierbei das dadurch bestimmte Relief in plastischer Masse genau dem Objekte entsprechend und in dem gewünschten Maßstab, im vorliegenden Falle also in doppelter Größe, herausarbeiten. Durch Verlängerung oder Verkürzung der Abstände der Zeigerkugelhülsen 14, 15 und der Anlenkungspunkte 10, 11 von den Proj ektionszentren A¹, B¹ bzw. von den diesen entsprechenden Fixpunkten kann ein gesetzmäßiges Übertreiben oder Verflachen des Reliefs oder aber· durch Verschiebung der Fixpunkte gegen die Bilder eine Verzerrung in schräger Richtung hervorgerufen werden. Diese Einrichtung kann wesentlich vereinfacht werden, wenn die Bilder zueinander parallel oder sogar in derselben Ebene liegen'und dies um so mehr, wenn sie auch gleich weit von ihren Projektionszentren abstehen. < . '

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Einrichtung zur Feststellung von Oberflächenpunkten einer . körperlichen Nachbildung aus zwei oder mehreren perspektivischen Bildern des nachzubildenden Ob- , jektes, dadurch gekennzeichnet, daß in einem auf der Tischebene allseitig verschiebbaren Gestell (1) ein Rahmen (2) senkrecht zu dieser Ebene verstellbar angeordnet, ist, daß in diesem Rahmen ein Modellier- oder Zeichenstift (7) fest und eine der Zahl der perspektivischen Bilder gleiche Zahl von Lenkern (8, 9), die mit

   ihrem oberen Teil in den Projektionszentren der Bilder entsprechenden Fixpunkten (40, 41) verschiebbar und drehbar geführt sind und Projektionsstrahlen identischer Punkte dieser Bilder verkörpern, mit ihren unteren Enden mittels Gelenke (10, 11) allseitig schwingbar gelagert sind, und daß ferner diese Lenker (8, 9) mit gleichgerichteten Zeigern oder Marken (16, 17) versehen sind, die über den, entsprechend der bei der Aufnahme der perspektivischen Bilder gewählten Lage der Projektionsebenen zueinander angeordneten Bildern (C, D) verschiebbar sind, so daß, wenn der Rahmen (2) und das Gestell (1) in der Höhe bzw. seitwärts stets ■ so verschoben werden, daß die mit - den Lenkern (8, 9) verbundenen Zeiger (16, 17) auf identische Punkte der perspektivischen Bilder (C, D) einspielen, die Spitze des Modellier- oder Zeichenstiftes (7) den jeweils gesuchten Oberflächenpunkt der Nachbildung angibt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.