DE4211385A1 - Daten-projektionssystem - Google Patents
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- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/001—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background
- G09G3/002—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background to project the image of a two-dimensional display, such as an array of light emitting or modulating elements or a CRT
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Daten-Projektions
system nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf ein System
gerichtet, das einen gebogenen bzw. nicht-planaren Betrachtungs-
Bildschirm aufweist, wobei die Ungenauigkeiten, die durch einen
solchen Betrachtungs-Bildschirm eingeführt werden, für einen
Betrachter kompensiert werden sollen. Ein solches System findet
insbesondere Anwendung bei rechnergestützten und synthetischen
Abbildungssystemen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem solchen
Daten-Projektionssystem die Wiedergabetreue zu verbessern. Die
Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merk
malen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausge
staltungen des erfindungsgemäßen Projektionssystems sind den
Unteransprüchen entnehmbar.
Anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen sei im folgenden
ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Szene, die durch einen Computer-Bildgenerator
erzeugt sein kann und einen Hintergrundhimmel,
eine Geländeabbildung und eine Objektabbildung in
Form von Bäumen aufweist;
Fig. 1A eine Fig. 1 entsprechende Abbildung mit der
Ausnahme, daß keine Objektabbildung enthalten ist;
Fig. 2 ein Daten-Projektionssystem, wobei Daten von einem
Projektionspunkt zu einem Betrachtungspunkt über
einen Datenprojektor und einen gebogenen
Reflektor-Bildschirm projiziert werden;
Fig. 3 einen Computer-Bildgenerator mit einem Daten
projektor;
Fig. 4 die Abbildungsbeziehung zwischen dem virtuellen
Datenausgangs- oder Projektions-Bildschirm und dem
virtuellen Betrachtungs-Bildschirm des Daten-
Projektionssystems gemäß Fig. 2;
Fig. 5 einen Vergleich der entsprechenden Pixel des
Projektions- und Betrachtungs-Bildschirms von
Fig. 4 bezüglich der Höhen-, Breiten- und
Flächenverhältnisse entsprechender Pixel dieser
Bildschirme;
Fig. 6 ein bekanntes zweischrittiges Formänderungs-
Abbildungsverfahren, auf das die Erfindung
anwendbar ist;
Fig. 7A und 7B ein bekanntes perspektivisches
zweischrittiges Formänderungs-Abbildungsverfahren,
auf das die Erfindung anwendbar ist;
Fig. 8A ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der
Anwendung der Erfindung, um lineare und
perspektivische Abbildungsverfahren, basierend auf
der Lehre des US-Patentes 46 45 459, vorzugeben,
wie es in den Fig. 6, 7A und 7B dargestellt
ist; und
Fig. 8B ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der
Anwendung der Erfindung und zur Vorgabe einer
getreuen perspektivischen Abbildung, basierend auf
der Lehre der EP-OS 3 97 071 und auf den Fig. 7A
und 7B, wobei der Parameter SIZFAC in bezug auf
jedes Eingangspixel sowie auch in bezug auf jedes
Ausgangspixel bestimmt wird.
In einem rechnergestützten und synthetischen Abbildungssystem
der Art, auf das sich die Erfindung bezieht, wird ein Folgestrom
von Szenen generiert, um simulierte visuelle Darstellungen zur
Betrachtung mit einem Video-Ausgangsgerät zu erzeugen.
Wenn das System für die Fahrzeugsimulation, wie beispielsweise
eine Hubschrauber-Flugsimulation benutzt wird, so kann eine Art
von darzustellenden Daten durch eine Hintergrundabbildung, wie
beispielsweise für den Himmel und das Gelände vorgegeben sein.
Eine zweite Art von darzustellenden Daten kann durch Objektab
bildungen, wie beispielsweise für Bäume, Straßen und kleine
Gebäude vorgegeben sein.
Die Hintergrundabbildung kann durch Definition der Grenzen des
Geländes und der Himmelsbereiche gebildet werden und durch die
Verwendung verschiedener Techniken, um solche Bereiche mit
realistischen Oberflächendarstellungen abzudecken. Diese
Techniken umfassen die Erzeugung von Pixeln unterschiedlicher
Intensitäten und von Farben unterschiedlicher Farbtöne für die
abzudeckenden Bereiche.
Objekte der Objektabbildung weisen Positionen auf, die in dem
Gittersystem der Datenbasis definiert sind und es werden
verschiedene Techniken benutzt, um die Objekte an diesen Stellen
darzustellen. Wie bei der Hintergrundabbildung umfassen diese
Techniken die Erzeugung von Pixeln unterschiedlicher
Intensitäten und von Farben unterschiedlicher Farbtöne zur
Darstellung der Objekte.
Fig. 1 zeigt eine Szene 10, die durch einen rechnergestützten
Bildgenerator erzeugt werden kann und die, wie zuvor erwähnt,
einen Hintergrundhimmel 12, eine Geländeabbildung 14 und eine
Objektabbildung 16 in Form von Bäumen aufweist. Die Szene 10
kann mit einem Video-Monitor dargestellt werden oder, wie in
Fig. 2 dargestellt, auf einem gebogenen Bildschirm 20, auf den
die Szene über einen Datenprojektor 22 projiziert wird.
Ein rechnergestütztes Bild-Erzeugungssystem gemäß Fig. 3 umfaßt
eine Steuerung 30, eine Datenbasis in Form einer Platteneinheit
32, einen Prozessor 34, einen On-line-Speicher 36 und den
Datenprojektor 22. Der Datenprojektor 22 weist als einen Teil
desselben einen Displayspeicher 23 auf, der Displaydaten aus dem
Prozessor 14 empfängt.
Gemäß Fig. 2 befindet sich der Datenprojektor 22 in einer festen
permanenten Position, bezogen auf den Schirm 20, der eine
konkave Oberfläche gegenüber dem Projektor aufweist. Es gibt
einen Projektionspunkt 40 für den Projektor 22 und einen
Betrachtungspunkt 42 für einen Betrachter 44. Der Projektor 22
muß notwendigerweise seitlich in bezug auf den Betrachter 44
versetzt angeordnet sein, so daß divergierende Projektions
strahlen 41 des Projektors durch den Betrachter nicht abge
schirmt werden.
Die durch den Projektor 22 projizierten Strahlen 41 werden in
Form von Pixelbildern über einen virtuellen Ausgangs-Bildschirm
45 projiziert und sie werden als konvergierende Strahlen 43
durch den gebogenen Bildschirm 20 reflektiert und über einen
virtuellen Betrachtungs-Bildschirm 46 dem Betrachtungspunkt 42
zugeführt. Die "virtuellen" Bildschirme 45 und 46 liegen
physikalisch nicht vor und dienen lediglich als Konstruktions-
und Referenzmodelle. Der Ausgangs-Bildschirm 45 umfaßt eine
rechteckförmige Anordnung von Ausgangspixeln und der
Betrachtungs-Bildschirm 46 umfaßt eine entsprechende rechteck
förmige Anordnung von Betrachtungspixeln.
Der virtuelle Ausgangs-Bildschirm 45 besitzt ein Pixelgitter,
das der Auflösung des Datenprojektor-Displayspeichers 23
entspricht.
Die Bildschirme 45 und 46 können beliebig unterschiedliche
Größen in Bezug zueinander vom konzeptionellen und rechnerischen
Standpunkt aufweisen, sind aber vereinbarungsgemäß in gleicher
Größe dargestellt. Was die Größe anbelangt, so ist aus Fig. 2
entnehmbar, daß die Größen beliebig von der Lage der Bildschirme
45 und 46 in bezug auf den Projektionspunkt 40 und den
Betrachtungspunkt 42 abhängen.
Für den Zweck der vorliegenden Offenbarung sei angenommen, daß
der Projektor 22 ein Bild mit einem Feld von 512×512 Pixeln
projiziert und daß demgemäß die Bildschirme 45, 20 und 46
ebenfalls Anordnungen mit 512×512 Pixeln aufweisen. An dieser
Stelle sei einfach angenommen, daß der Datenprojektor 22 Pixel
bilder gemäß dem Stand der Technik projiziert, wobei jedoch die
aktuelle Zusammensetzung der durch die Bilder repräsentierten
Szenen, was einen wichtigen Gesichtspunkt der Erfindung bildet,
hier nicht weiter diskutiert werden soll.
Obgleich angenommen wurde, daß die Bildschirme 45 und 46 die
gleiche Gesamtgröße, bezogen auf ihre Höhe, Breite und Fläche,
aufweisen, verursacht die Biegung des Bildschirmes 20, daß die
Höhen, Breiten und Flächen entsprechender Pixel in dem Bild
schirm 46 größer, kleiner oder gleich als entsprechende
Abmessungen der entsprechenden Pixel in dem Bildschirm 45 sind.
Fig. 4 zeigt die Abbildungsbeziehung zwischen dem ebenen
virtuellen Daten-Projektionsbildschirm 45 und dem ebenen
virtuellen Betrachtungsbildschirm 46. Der Bildschirm 45 ist mit
einem quadratischen Pixelfeld dargestellt, das 512×512 Pixel
aufweisen kann, was allerdings nur wahlweise ist. Das Feld der
Pixel 50 des Bildschirmes 45 wird in ein Feld mit einer gleichen
Anzahl von Pixeln 52 auf dem Bildschirm 46 abgebildet, indem
dieses über die gebogene Oberfläche des Bildschirmes 20
reflektiert wird. Wenn die virtuellen Bildschirme 45 und 46 und
der Bildschirm 20 eine starre Beziehung zueinander aufweisen, so
bestimmt die Biegung des Bildschirmes 20 die individuelle Form
und Größe der Pixel, die auf dem Bildschirm 46 von dem Bild
schirm 46 von dem Bildschirm 45 abgebildet werden.
Jedes der Pixel des Bildschirmes 46 ist in quadratischer Form
auf Grund der Symmetrie des gebogenen Bildschirmes 20 darge
stellt, wobei aber einige Pixel oder sogar alle Pixel eine
längliche Form aufweisen können, wenn dies durch die Form des
Bildschirmes 20 so vorgegeben ist.
Die Größe und Form der Pixel 52 des Bildschirmes 46 hängt somit
von der Biegung des Bildschirmes 20 ab und kann entweder
experimentell oder auf Grund der vorliegenden Geometrie bestimmt
werden. Theoretisch repräsentiert jedes der Pixel 52 des Bild
schirmes 46 die reflektierte Fläche des entsprechenden Pixels
innerhalb der Pixel 50 des Bildschirmes 45.
Unter spezieller Bezugnahme auf die einzelnen Pixel 64 und 66
des Bildschirmes 46 können diese im dargestellten Beispiel auf
Grund der Störeffekte des Bildschirmes 20 entsprechend größer
sein, die gleiche Größe aufweisen oder kleiner als die
entsprechenden Pixel 60 und 62 des Bildschirmes 45 sein. In
dieser Hinsicht ist es die Fläche eines jeden Pixels des
Bildschirmes 46 bezogen auf die Fläche des entsprechenden Pixels
des Bildschirmes 45, welche für den breitesten Aspekt der
vorliegenden Erfindung von Bedeutung ist, wenn nur ein
einschrittiges Verfahren oder eine spezielle Form des zwei
schrittigen Verfahrens zur Anwendung gelangt. Andererseits ist
es die Höhe und Breite des entsprechenden Pixels des Bild
schirmes 45, die von spezieller Relevanz für die vorliegende
Erfindung bei dem zweischrittigen Verfahren sind.
Beispielsweise ist in Fig. 5 ein Vergleich entsprechender Pixel
68 und 70 bezüglich eines mehr oder weniger beliebig gewählten
Ortes (330, 180) des Bildschirmes 45 dargestellt. Die Pixel 68
und 70 können als Ursprungs- und Objektpixel entsprechend
bezeichnet werden.
Jedes Pixel in den Bildschirmen 45 und 46 besitzt eine Höhe H
und eine Breite W. Die Werte H und W aller Projektor-Ausgangs
pixel des Bildschirmes 45 sind einander gleich und können mit
den Referenzwerten 1,0 bezeichnet werden. Bei dem in Fig. 2
dargestellten System werden die tatsächliche Höhe und Breite
eines jeden entsprechenden Pixels auf dem Bildschirm 46, wie
beispielsweise des Pixels 70, off-line durch präzise Messungen
oder geometrische Berechnungen festgelegt und jeder Höhe und
Breite wird ein Indexwert zugeordnet, der auf den nomimellen
mittleren Werten von 1,0 für die Pixel auf dem Bildschirm 45
basiert. Die Höhe und Breite eines jeden Objektpixels auf dem
Bildschirm 46 wird somit relativ auf die 1,0-Dimension der
Ursprungspixel des Bildschirmes 45 festgelegt, so daß die Höhe
und Breite des Objektpixels 70 beispielsweise mit 1,21 und 0,93
entsprechend festgestellt werden kann.
In dem Beispiel gemäß Fig. 5 sind die entsprechenden Flächen der
Pixel 70 und 68 mit 1,13 und 1,0 entsprechend angegeben und es
folgt daraus, daß das Flächenverhältnis 1,13 beträgt. Die
Flächenverhältnisse, die relevant für das einschrittige Ver
fahren und eine spezielle Form des zweischrittigen Verfahrens
sind, werden als 262 144 Werte in der Nachsuch-Tabelle 74 gemäß
Fig. 3 gespeichert.
Die Erfindung sei zunächst im Zusammenhang mit dem zwei
schrittigen Verfahren und sodann weiter im Zusammenhang mit dem
einschrittigen Verfahren erläutert.
Für jedes Paar der Ursprungs- und Objektpixel der Bildschirme 45
und 46 ist es das Verhältnis der Höhe H des Objektpixels zu der
Höhe H des Ursprungspixels und das Verhältnis der Breite W des
Objektpixels zu der Breite W des Ursprungspixels, das für das
Zweischritt-Verfahren von Relevanz ist.
Die Verhältnisse der Höhen- und Breitenmessungen sind in einer
Referenztabelle abgelegt, die die Form einer Nachsuch-Tabelle 74
(look-up-table LUT 74) gemäß Fig. 3 aufweisen kann. Diese weist
524 288 Speicherstellen auf für 262 144 Höhenverhältnisse und
262 144 Breitenverhältnisse. Im vorgenannten Beispiel betreffend
den Speicherplatz (150, 220) beträgt das Höhenverhältnis zwischen
den Pixeln 70 und 68 1,21/1,0 bzw. 1,21 und das Breitenver
hältnis 0,93/1,0 bzw. 0,93.
Der Grund für die Festlegung sowohl der Höhen- als auch Breiten
verhältnisse hat etwas mit dem Mechanismus der Bilderzeugung
durch den Prozessor 34 zu tun, der im Zweischritt-Verfahren in
zwei Schritten vertikale und horizontale Abtastoperationen
durchführt, wie dies noch weiter beschrieben wird. Die Höhenver
hältnisse werden im Zusammenhang mit dem vertikalen Durchlauf
benutzt und die Breitenverhältnisse werden im Zusammenhang mit
dem horizontalen Durchlauf benutzt.
Eine weitere Diskussion nimmt hier Bezug auf die Gewichtung bzw.
Intensität der Pixel. Bei einem monochromen System sind die
Pixelintensitäten auf die Pixel-Graupegel bezogen. Ein Farb
system bezieht sich auf die Intensitäten der Pixel sowie auf die
zusätzliche Steuerung der roten, grünen und blauen Farbaspekte.
In der hier benutzten Form wird der Ausdruck "Intensität" sowohl
für monochrome als auch für Computer-Bilderzeugungssysteme vom
Farbtyp benutzt.
Im Betrieb gibt der Datenprojektor 22 Szenenbilder aus, die
durch den Bildschirm 20 zu dem Betrachtungspunkt 42 reflektiert
werden. Das Bild ist bezogen auf den Ausgangs-Bildschirm 45
durch den gebogenen Bildschirm 20 verzerrt, bevor es auf den
virtuellen Betrachtungs-Bildschirm 46 gelangt. Der Teil des in
Fig. 2 dargestellten Systems, der an sich nicht neu ist, kann
selbst die Verzerrung nicht kompensieren, die durch die
reflektierende Oberfläche des Bildschirmes 20 verursacht wird.
Bei der hier vorliegenden Erfindung ist eine Art von
Verzerrungs-Kompensationseinrichtung vorgesehen, die mit einem
Softwareprogramm betrieben wird, welches in dem Speicher 36
abgespeichert ist und auf dem Prozessor 34 abläuft.
Die Steuerung eines simulierten Fahrzeuges, wie beispielsweise
eines Hubschraubers durch einen vorbestimmten Geländebereich
erfolgt auf Grund dessen, was durch die Windschutzscheibe
(Bildschirm 46) des Fahrzeuges durch die Bedienungsperson
gesehen wird. Die Betrachtung durch die Windschutzscheibe bzw.
durch den Bildschirm 46 ist durch bekannte Gesichtsfeld (FOV)-
Berechnungen festgelegt.
Die Betrachtung durch die Windschutzscheibe bzw. den Bildschirm
46 betrifft wie zuvor erwähnt eine Szene, die aus zwei unter
schiedlichen Arten von Daten zusammengesetzt ist, die sich
erstens auf allgemeine Hintergrund-Geländedaten und Himmelsdaten
und zweitens auf spezifische Geländeobjekte, wie beispielsweise
Bäume und große Felsen, beziehen. Bezugnehmend auf die an zweiter
Stelle erwähnten Objekte gibt es wenigstens drei unterschied
liche Formen eines bekannten Zweischritt-Algorithmus, welcher
benutzt wird, um die Anordnung eines Objektes in der Szene zu
verwirklichen. Jede solche Form dient der Abbildung irgendeines
rechteckförmigen Objektbildes in irgendein konvexes Rechteck,
wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, durch Abbildung der vier Eck
punkte eines rechteckförmigen Eingangsbildes in die vier Eck
punkte des Ausgangs-Rechteckes unter Anwendung einer kontinuier
lichen Abbildung des Eingangsbildes in das Ausgangsbild Zeile
Zeile, um das Rechteck auszufüllen. Dies erfolgt in zwei
Schritten, wobei ein vertikaler, spaltenorientierter Durchlauf
das Eingangsbild in ein Zwischenbild abbildet und ein
horizontaler, zeilenorientierter Durchlauf das Zwischenbild in
das Ausgangsbild abbildet.
Diese drei Formen des Algorithmus sind unabhängig von den
Gleichungen, die die vier Ausgangs-Eckpunkte berechnen und sie
sind rechnerisch invariant für alle Transformationen beliebiger
Komplexität, wenn einmal die vier Eckpunkte gebildet sind. Jede
Form des Algorithmus wirkt auf spalten- und zeilenorientierte
Folgen von aufeinanderfolgenden Pixelwerten ein.
In der US-PS 46 45 459 ist eine lineare Form des Algorithmus im
Zusammenhang mit Fig. 30 und eine perspektivische Form des
Algorithmus im Zusammenhang mit den Fig. 42 bis 44, 47 und 48
dargestellt und beschrieben.
Eine verbesserte perspektivische Form des Algorithmus ist
Gegenstand der EP-OS 3 97 071.
Die Szene 10 in Fig. 1 entspricht generell der Szene auf dem
Video-Bildschirm 26 in Fig. 30 des US-Patentes 46 45 459 und die
darauf dargestellte Szene kann gemäß den Lehren des Standes der
Technik zusammengesetzt sein.
Der spezifische Abbildungs-Algorithmus gemäß der EP-OS 3 97 071
sei hier nur in dem erforderlichen Ausmaß erwähnt, um die
Verbesserung durch die vorliegende Erfindung angemessen zu
beschreiben, wobei jedoch Einzelheiten nicht beschrieben werden
sollen.
Bekannte Algorithmen berechnen periodisch die Pixelwerte oder
Intensitäten für jedes Pixel der Szene 10. Dies geschieht
beispielsweise für 262 122 Pixel, wenn die Szene 10 eine
Auflösung von 512×512 Pixel aufweist. Diese Pixelwerte werden
in 262 144 Speicherplätzen eines Display-Speichers gespeichert,
welche periodisch durch eine Kathodenstrahlröhre abgetastet
werden, um Szenen wie beispielsweise die Szene 10 darzustellen.
Gemäß Fig. 2 befaßt sich die Erfindung hauptsächlich mit der
Vorgabe von Displaydaten an den Displayspeicher 23 des
Datenprojektors 22, welcher "korrigiert", um die Biegung der
reflektierenden Oberfläche des Bildschirmes 20 zu kompensieren
und eine "korrekte" Szene für den virtuellen Betrachtungs-
Bildschirm 46 vorzugeben.
Obgleich im breitesten Sinne die Erfindung auf Systeme anwendbar
ist, in denen eine Szene nur durch einen Durchlauf des Display
speichers 23 zusammengesetzt wird, erfordert die Szene 10 in
Fig. 1 zwei Durchläufe, um die Darstellung der Objekte 16 zu
gewährleisten. Wenn diesbezüglich Fig. 2 die vertikale Mittel
linie des Bildrahmens bzw. der Szene 10 in Fig. 1 darstellt, so
besetzt das Objekt 16 den zentralen Teil des Bildschirmes 20,
wie in Fig. 2 angezeigt.
Die Anwendung der Erfindung auf ein Zweischritt-System
betreffend die Darstellung von Objekten gemäß Fig. 1 kann durch
den Prozessor 34 verwirklicht werden. Die in der Tabelle LUT 74
gespeicherten Verhältnisse von H und W werden in einem Zwei
schritt-Verfahren bei der Darstellung von Daten benutzt, um die
Pixelfolge zu verändern oder zu modifizieren, die dem Display
speicher des Datenprojektors 22 zugeführt wird.
Ein Zweischritt-Abbildungsverfahren ist in Fig. 6 dargestellt,
die der Fig. 30 des US-Patentes 46 45 459 entspricht und hier
benutzt werden soll, um zu veranschaulichen, wie die Erfindung
bei der linearen Abbildung und den beiden Formen der
perspektivischen Abbildung angewendet wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sei jedoch zunächst festgestellt,
daß die dargestellten Daten zwei Arten von Daten betreffen. Die
erste Art von dargestellten Daten betrifft die Hintergrundab
bildung, wie beispielsweise den Himmel 12 und das Gelände 14.
Die zweite Art von dargestellten Daten betrifft die Objektab
bildung, wie beispielsweise Bäume 16.
Gemäß Fig 6 wird gemäß dem Stand der Technik zunächst die
Hintergrundabbildung dem Ausgangs-Bildrahmen 80 zugeführt und
danach in einem Zweischritt-Verfahren die durch den Baum in dem
Eingangs-Bildrahmen 82 dargestellte Objektabbildung in einem
ersten Durchlauf in einem Zwischenspeicherrahmen 84 abgelegt und
in einem zweiten Durchlauf in den Ausgangsrahmen 80 übertragen.
In diesem Fall besitzt das Baumobjekt in dem Eingangsrahmen 82
Pixel-Intensitätswerte, aber die Pixel in dem Hintergrundteil
des Rahmens 82 besitzen Intensitätswerte mit dem Wert Null. Die
Abbildung dieser Hintergrundpixel mit dem Wert Null in den
Rahmen 84 besitzt somit keinen verändernden Einfluß.
Eine analoge Situation entsteht bei der Abbildung des Bildes des
Baumes aus dem Rahmen 84 in den Rahmen 80, bei der nur das
Objekt (der Baum) in den Rahmen 80 abgebildet wird.
Die Übertragung der Objektabbildung in den Rahmen 80 beinhaltet
das Lesen aller Spalten des Eingangsbildrahmens 82 eines
Objektes (Baum), um das Zwischenbild des Objektes in dem Rahmen
84 zu bilden und das Lesen aller Zeilen des Zwischenbildes, um
ein Ausgangsbild des Objektes in dem Rahmen 80 zu bilden.
Sinngemäß wird der quadratische Eingangsbildrahmen 82 abgebildet
oder "abgewickelt" in das vierseitige Rechteck in dem Ausgangs
rahmen 80, das durch die Punkte 1 bis 4 definiert ist. Ein
Programm, das diese besondere Art der Abbildung durchführt, wird
als Abwickler bezeichnet.
Obgleich das hier angegebene Beispiel die Abbildung aller 512
Spalten und aller 512 Zeilen, bezogen auf die Rahmen 80, 82 und
84 beinhaltet, ist es ausreichend, die Erfindung im Zusammenhang
mit der Abbildung von nur einer Spalte, die durch die Linie AB
im Eingangsrahmen 82 gekennzeichnet ist und durch die Abbildung
von nur einer Zeile, die als Linie CD im Rahmen 84 gekennzeich
net ist, zu beschreiben. Dieses Verfahren bezieht sich auf die
zuvor erwähnte lineare Abbildung sowie auf die beiden Formen der
perspektivischen Abbildung.
Bezug nehmend auf die lineare Abbildung sei das Verhältnis der
Linie AB zu der Linie A′B′ hier als SIZFAC bezeichnet und
betrifft die Anzahl der Pixel in der Linie AB, die erforderlich
ist, um jedes Pixel in der Linie A′B′ zu bilden. Wenn
beispielsweise das Verhältnis SIZFAC dem Wert 2,41 entspricht,
so wird die mittlere Intensität der ersten Gruppe von 2,41
Pixeln der Linie AB dem ersten Pixel der Linie A′B′ zugeordnet.
In gleicher Weise wird die mittlere Intensität der zweiten
Gruppe von 2,41 Pixeln der Line AB dem zweiten Pixel in der
Linie A′B′ zugeordnet.
Wenn, bezogen auf die horizontale Abbildung, das Verhältnis
SIZFAC der Linie CD zu der Linie C′D′ 3,19 beträgt, so wird die
mittlere Intensität der ersten Gruppe von 3,19 Pixeln der Linie
CD dem ersten Pixel der Linie C′D′ zugeordnet. In gleicher Weise
wird die mittlere Intensität der zweiten Gruppe von 3,19 Pixeln
der Linie CD dem zweiten Pixel in der Linie C′D′ zugeordnet.
Die zuvor beschriebene Operation, bezogen auf die lineare
Abbildung, ist in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik.
In der hier vorliegenden Beschreibung werden die Höhen-,
Breiten- und Flächenverhältnisse der Pixel des Bildschirmes 46,
bezogen auf die entsprechenden Pixel, auf dem Bildschirm 45
jeweils ebenfalls mit dem Ausdruck SIZFAC bezeichnet, da Pixel-
Größenvergleiche angewendet werden, aber der Zusammenhang bzw.
die Grundlage für die Vergleiche ist unterschiedlich.
Bei der bekannten, zuvor im Zusammenhang mit Fig. 6
beschriebenen Abbildung beinhalten die SIZFAC-Vergleiche nur die
Abbildung des Rechteckes 1 bis 4 des Eingangsrahmens 82 in das
Rechteck 1 bis 4 des Zwischenrahmens 84 und die nachfolgende
Abbildung des letzteren Rechteckes in das Rechteck 1 bis 4 des
Ausgangsrahmens 80. Bei den Pixelvergleichen bezüglich der
Bildschirme 45 und 46 in den Fig. 2 und 4 erfolgen jedoch die
SIZFAC-Vergleiche auf einer Gesamt-Bildrahmenbasis, wobei
jeweils ein Pixel in dem Bildschirm 46 einem Pixel in dem
Bildschirm 45 entspricht. Der zweifache Gebrauch des gleichen
Ausdruckes SIZFAC soll klar gemacht werden durch die Verwendung
der unterschiedlichen Ausdrücke SIZFAC 1 und SIZFAC 2 oder noch
passender der Ausdrücke SF1 und SF2. Die Wichtigkeit dieser
Unterscheidung wird klar mit der fortschreitenden Beschreibung.
Unter weiterer Bezugnahme auf die lineare Abbildung in Fig. 6
sei als ein Ausgangspunkt angenommen, daß für die Zusammen
setzung eines jeden Ausgangsrahmens 80 der Displayspeicher des
Projektors 22 zunächst mit Daten versehen wird, die nur die
Hintergrundabbildung gemäß Fig. 1A betreffen und welche
beispielsweise Himmel- und Geländebilder 12′ und 14′ betreffen,
jedoch keine Objektbilder.
Jedes Objekt wird individuell von einem Eingangsrahmen 82 in den
Ausgangsrahmen 80 über den bekannten zuvor beschriebenen Zwei
schritt-Algorithmus abgebildet. Bei der Ausführung überlagern
sich die entsprechenden Intensitätsdaten für jedes Objekt den
Hintergrund-Pixeldaten in dem Ausgangsrahmen 80, die den Himmel
und das Gelände betreffen.
Bei der hier vorliegenden Erfindung beinhaltet die Abbildung des
Eingangsrahmens 82 in den Ausgangsrahmen 80 gemäß Fig. 6 die
Modifikation der Pixel-Intensitätswerte durch den bekannten
SIZFAC-Wertfaktor SF1 und den neuen SIZFAC-Wertfaktor SF2, der
aus Vergleichen der Pixel der Bildschirme 45 und 46 abgeleitet
wird.
Die Erfindung kann demnach allgemein durch folgende Gleichung
I = AV × SF1 × SF2
beschrieben werden, wobei
I = Intensitätswert, der einem Objektpixel zugeordnet
ist, das entweder in das Zwischenbild oder in das
Ausgangsbild abgebildet wird,
AV = mittlerer Intensitätswert einer Gruppe von Ursprungspixeln entweder des Eingangsbildes oder des Zwischenbildes,
SF1 = Größenfaktor (SIZFAC1), der die Anzahl von Ursprungspixeln in dem Eingangs- oder Zwischenbild darstellt, die erforderlich ist, um ein spezielles Objektpixel in dem Zwischenbild oder in dem Ausgangsbild entsprechend zu bilden,
SF2 = Größenfaktor (SIZFAC2), der - bezogen auf den virtuellen Projektor- und Betrachtungs-Bildschirm (Bildschirme 45 und 46 in Fig. 2 und 4) - das Verhältnis einer Dimension (beispielsweise Höhe, Breite oder Fläche) eines Pixels in dem Betrachtungs-Bildschirm 46, bezogen auf ein entsprechendes Pixel in dem Projektions-Bildschirm 45 darstellt.
AV = mittlerer Intensitätswert einer Gruppe von Ursprungspixeln entweder des Eingangsbildes oder des Zwischenbildes,
SF1 = Größenfaktor (SIZFAC1), der die Anzahl von Ursprungspixeln in dem Eingangs- oder Zwischenbild darstellt, die erforderlich ist, um ein spezielles Objektpixel in dem Zwischenbild oder in dem Ausgangsbild entsprechend zu bilden,
SF2 = Größenfaktor (SIZFAC2), der - bezogen auf den virtuellen Projektor- und Betrachtungs-Bildschirm (Bildschirme 45 und 46 in Fig. 2 und 4) - das Verhältnis einer Dimension (beispielsweise Höhe, Breite oder Fläche) eines Pixels in dem Betrachtungs-Bildschirm 46, bezogen auf ein entsprechendes Pixel in dem Projektions-Bildschirm 45 darstellt.
Es sei darauf verwiesen, daß die obige Gleichung den breiten
Aspekt der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik
definiert, der durch die Gleichung I=AV×SF1 repräsentiert
wird.
Durch Anwendung der Gleichung I=AV×SFI×SF2 für die lineare
Abbildung der Pixel der Linie AB in die Linie A′B′ wird zum
Auffinden der Intensität I des ersten Objektpixels in der Linie
A′B′ der erste Wert SF1 mit 3,19 und der zweite Wert SF2 mit dem
Wert des Verhältnisses V (z. B. 1,11) unter der Adresse in der
Tabelle LUT 74 entsprechend dem Bildschirmort des ersten Pixels
für die Linie A′B′ angenommen. Für den resultierenden Wert
SIZFAC von 3,54 (d. h. 3,19×1,11) kann der mittlere Wert der
ersten Gruppe von 3,54 Pixel in der zuvor angegebenen Weise
berechnet werden. Dieses Verfahren beinhaltet demnach nur eine
Berechnung für den Intensitätswert I des ersten Objektpixels für
dieses Zwischenbild.
Der oben erwähnte Bildschirmort ist der Ort des Pixels in dem
Rechteck 1 bis 4 des Ausgangsrahmens 80, der dem Pixel ent
spricht, welches in dem Rechteck 1 bis 4 des Zwischenrahmens 84
gebildet wird. Beispielsweise ist der mit Q bezeichnete Ort des
Pixels in dem Rahmen 80 derjenige Ort, der dem Pixel entspricht,
das in dem Rechteck 1 bis 4 des Zwischenbildrahmens 84 mit P
bezeichnet ist.
Das Pixel Q kann beispielsweise das Pixel 68 in dem Bildschirm
45 in Fig. 4 sein, für welches das vertikale Höhenverhältnis H
in der Tabelle LUT 74 den Wert 1,21 aufweist, der dem Wert SF2
an diesem Punkt entspricht.
Das vorstehende Verfahren für die lineare Abbildung wird,
bezogen auf andere entsprechende Verhältnisse H, in der Tabelle
LUT 74 wiederholt, bis jedes Objektpixel in der Line A′B′ des
Zwischenbildes einen errechneten zugeordneten Intensitätswert I
besitzt. Bei Vervollständigung des Zwischenbildes wird das
gleiche Verfahren bezüglich der horizontalen Abbildung des
Zwischenbildes in das Ausgangsbild bezüglich der Linien CD und
C′D′ wiederholt mit der Ausnahme, daß unterschiedliche Werte SF1
benötigt werden und die Werte der entsprechenden Breiten
verhältnisse W in der Tabelle LUT 74 als Werte SF2 benutzt
werden.
Ein in Fig. 8A dargestelltes Flußdiagramm veranschaulicht den
obigen linearen Abbildungsalgorithmus sowie eine Form eines
perspektivischen Abbildungsalgorithmus, auf den noch weiter
Bezug genommen wird.
Das Flußdiagramm in Fig. 8A behandelt nur ein Paar von Eingangs-
und Ausgangspixellinien, welche gemäß Fig. 6 eine vertikale
Pixellinie AB des Eingangsrahmens 82 in eine Linie A′B′ des
Zwischenrahmens 84 abbilden oder eine horizontale Pixellinie CD
des Zwischenrahmens 84 in die Linie C′D′ des Ausgangsrahmens 80
abbilden.
Im Schritt A wird der Wert SIZFAC durch das Produkt von SF1 und
SF2 in der zuvor erwähnten Weise gebildet. Die im Schritt B
angegebene Eingangs-Pixel-Summe ist ein Register, das auf einer
Bruchteilbasis die Anzahl der ausgewählten Eingangspixel
speichert, die das nächste Ausgangspixel bilden.
Das Pixel INPIX im Schritt C stellt das laufende ausgewählte
Eingangspixel dar. Der Entscheidungsschritt D legt fest, ob
genug Eingangspixel ausgewählt worden sind, um ein Ausgangspixel
zu bilden.
Im Schritt E wird ein Akkumulatorwert I(ACC) bei jedem Schleifen
durchlauf fortgeschrieben, indem der Intensitätswert I(INPIX)
des laufenden Eingangspixels INPIX hinzuaddiert wird.
Im Schritt G ist der Bruchteil des laufenden Pixels INPIX, der
bei der Bildung des nächsten Ausgangspixels im Schritt H
enthalten sein muß, OUTSEG. Im Schritt H ist der Bruchteil des
laufenden Pixels INPIX, der bei der Bildung eines Ausgangspixels
OUTPIX im nächsten Durchlauf eingeschlossen werden muß, INSEG.
Die Schritte J dienen der Berechnung der Intensität des
Ausgangspixels OUTPIX für den Schritt K.
Die Schritte L sorgen für die Übertragung der Bruchteilgröße
(INSEG) und der Intensität I(ACC) des laufenden Pixels (INPIX)
zu dem rückführenden Teil der Schleife zum Einschluß bei der
Bildung des nächsten Ausgangspixels OUTPIX.
Der Schritt M stellt die Option für die perspektivische
Abbildung dar. Die lineare Abbildung gemäß Fig. 6 wird durch
Umgehung des Schrittes M und durch Rückkehr zu dem Schritt C
fortgesetzt.
Die perspektivische Form der Abbildung, wie sie durch das
Flußdiagramm der Fig. 8A und die Fig. 7A und 7B dargestellt
ist, ähnelt allgemein der perspektivischen Abbildung gemäß den
Fig. 47 und 48 des US-Patentes 46 45 459. Die in den Fig.
7A und 7B veranschaulichte perspektivische Abbildung ist
allgemein analog zu der linearen Abbildung gemäß Fig. 6 mit der
Ausnahme, daß die Ausrichtung des Objektrahmens 82′ im drei
dimensionalen Raum die perspektivischen Aspekte der Abbildung
und die zwei Schritte der Abbildung in den Zwischenrahmen 84 ′und
den Ausgangsrahmen 80′ gemäß dem US-Patent 46 45 459 festlegt.
Die perspektivische Abbildung benutzt den gleichen Algorithmus,
wie er für die lineare Abbildung bei der Bestimmung der
Rechtecke in dem Zwischen- und Ausgangsrahmen benutzt wird, in
welche die Eingangs- und Zwischenbilder abgebildet bzw.
abgewickelt werden.
Es ist charakteristisch für die erste Form des perspektivischen
Verfahrens, daß unter Bezugnahme auf die Fig. 7A und 7B jeder
neue Faktor SIZFAC (SF1) nach der Bildung eines jeden Objekt
pixels in den vertikalen Linien a′b′ und den horizontalen Linien
c′d′ berechnet wird. Die Intensität eines jeden Objektpixels,
das auf diese Weise gebildet wird, ist in gleicher Weise
abhängig von dem Wert SIZFAC (SF2), der durch das Verhältnis H
oder W an dem entsprechenden Bildschirmort (im Bildschirm 45 der
Fig. 2 und 4) des Objektpixels dargestellt wird.
Das perspektivische Zweischritt-Abbildungsverfahren beginnt, wie
in Fig. 8A angezeigt, in der gleichen Weise wie die lineare
Abbildung zunächst mit der Auffindung unter Bezugnahme auf die
Fig. 7A und 7B eines Wertes SIZFAC (SF1) im Punkt a′ der
Linie a′b′, welcher Wert das momentane Verhältnis der Anzahl der
Eingangspixel, die zur Bildung eines Ausgangspixels erforderlich
sind, darstellt. Zum gleichen Zeitpunkt wird der Wert SIZFAC
(SF2) bestimmt, wobei dieser Wert das Verhältnis H (z. B. 0,89)
an der Adresse in der Tabelle LOT 74 vorgibt, die dem Bild
schirmort des ersten Objektpixels für die Linie a′b′ entspricht.
Wenn das Produkt von SF1×SF2 beispielsweise 3,3 beträgt, so
werden die Intensitätswerte des ersten und jedes folgenden
Pixels der Linie a′b′ aufsummiert, bis eine Gruppe von 3,3
Pixeln auf diese Weise verarbeitet ist. Diese Summe wird durch
3,3 (SIZFAC) dividiert, um die mittlere Intensität AV der ersten
Gruppe von 3,3 Pixeln der Linie a′b′ zu erhalten, welcher Wert
sodann als Intensitätswert dem ersten Pixel der Linie a′b′
zugeordnet wird. Nachdem dieses erste Pixel gebildet ist, werden
neue Werte SIZFAC (SF1 und SF2) für die nächste Gruppe von
Pixeln der Linie a′b′ bestimmt (Schritt P im Flußdiagramm gemäß
Fig. 8A), die benutzt werden, um den Intensitätswert für das
zweite Pixel der Linie a′b′ zu bilden.
Dieses Verfahren, das die Bestimmung neuer Werte von SF1 und SF2
nach der Bildung eines jeden Pixels in der Linie a′b′ bein
haltet, wird fortgesetzt, bis jedes Pixel in der Linie a′b′
einen berechneten zugeordneten Intensitätswert I besitzt. Bei
Beendigung des Zwischenbildes im Rahmen 84′ wird das gleiche
Verfahren bei der Abbildung des Zwischenbildes in das
Ausgangsbild im Rahmen 80′, bezogen auf die Linien cd und c′d′
wiederholt.
Das zuvor beschriebene Verfahren bezüglich der perspektivischen
Abbildung ist, wie zuvor angegeben, in dem Flußdiagramm gemäß
Fig. 8A durch den Schritt P angegeben, der die Feststellung
eines neuen Wertes SIZFAC (SF1×SF2) nach der Ausgabe eines
jeden Objektpixels in dem perspektivischen Verfahren erfordert.
Bei der Erfindung beinhaltet das perspektivische Verfahren der
Abbildung in den Fig. 7A und 7B in den Zwischenrahmen 84′ und
den Ausgangsrahmen 80′ somit in gleicher Weise die Modifikation
der Pixel-Intensitätswerte über die SIZFAC-Beziehungen SF2 der
Bildschirme 45 und 46. Das Verfahren ist analog dem zuvor
beschriebenen Verfahren bezüglich der linearen Abbildung
insoweit, als die Gleichung I=AV×SF1×SF2 für die
Intensitätswerte der Pixel, die in dem Zwischen- und Ausgangs
rahmem gebildet werden, in gleicher Weise anwendbar ist.
Die Anwendung der Erfindung auf die zweite perspektivische Form
des Zweischritt-Algorithmus gemäß der EP-OS 3 97 071 ist im
allgemeinen analog zu der zuvor beschriebenen Anwendung der
Erfindung auf die erste perspektivische Form gemäß der US-PS
46 45 459. Die Anwendung der Erfindung auf die zweite
perspektivische Form ist in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 8B
veranschaulicht.
Das zweischrittige Abbildungsverfahren gemäß dieser Form beginnt
in der gleichen Weise wie die zuvor erwähnte lineare und erste
Form der perspektivischen Abbildung, indem zunächst der Wert
SIZFAC (d. h. SF1) aufgefunden wird, indem am Beginn der
Eingangs- und Ausgangs-Pixellinien (Schritt A in den Fig. 8A
und 8B) unter Bezugnahme auf die Fig. 7A und 7B das
Verhältnis der Linie ab zur Linie a′b′ oder das Verhältnis der
Linie cd zu der Linie c′d′ festgelegt wird.
Der primäre Unterschied liegt darin, daß bei dem Algorithmus
gemäß der EP-OS 3 97 071 ein Verhältnis SIZFAC (SF1) ebenfalls
berechnet wird, nachdem jedes Eingangs- oder Objektpixel
verarbeitet ist und nachdem ebenso jedes Ausgangs- oder
Objektpixel gebildet worden ist. Da die Erfindung nur die
Verhältnisse SF2 der Bildschirme 45 und 46 auf die Ausgangspixel
der Linien a′b′ und c′d′ in den Fig. 7A und 7B anwendet, wird
der Faktor SF2 nur im Schritt P angewendet, wie dies in Fig. 8B
angezeigt ist, aber nicht im Schritt F.
Bei dem Zweischritt-Verfahren, wie es zuvor beschrieben wurde,
repräsentiert jedes der Flußdiagramme der Fig. 8A und 8B die
vertikalen und horizontalen Durchläufe. Das heißt, in jedem Fall
ist das Flußdiagramm das gleiche für den vertikalen und den
horizontalen Durchlauf. Gemäß Fig. 5 werden die Faktoren SF2 für
die vertikalen Durchläufe durch die Höhenverhältnisse H
repräsentiert und die Faktoren SF2 für die horizontalen
Durchläufe werden durch die Breitenverhältnisse W repräsentiert.
Eine modifizierte Form der Erfindung ergibt sich durch relevante
Änderungen in den Flußdiagrammen gemäß den Fig. 8A und AB.
Unter Bezugnahme entweder auf Fig. 8A oder Fig. 8B wird die
Verwendung des Flußdiagrammes für die vertikalen Durchläufe
modifiziert, indem der Faktor SF2 in den Schritten A und P
unterdrückt wird. Somit wird nur der Faktor SIZFAC (SF1) für die
vertikalen Durchläufe benutzt.
Die Verwendung des Flußdiagrammes (entweder Fig. 8A oder
Fig. 8B) für die horizontalen Durchläufe bleibt die gleiche mit
der Ausnahme, daß die Flächenverhältnisse A in Fig. 5 benutzt
werden für den Faktor SIZFAC (SF2) anstelle der horizontalen
Breitenverhältnisse W.
Der Grund dieser Modifikation liegt darin, daß jedes Flächen
verhältnis A das Produkt der entsprechenden Verhältnisse H und V
ist und daß somit die Verwendung der Verhältnisse A für die
horizontalen Durchläufe äquivalent zu der Anwendung der
Verhältnisse H und W bezüglich der vertikalen und horizontalen
Durchläufe ist.
Im breitesten Sinne ist die Erfindung auf Systeme anwendbar, bei
denen eine Szene aus Hintergrund-Bildinformation zusammengesetzt
ist, die nur einen Durchlauf der Datenbank erfordert.
Fig. 1A zeigt eine Szene 10′, ohne daß irgendwelche Objekte
darin angeordnet sind und erfordert somit nur einen Durchlauf
zur vollständigen Verarbeitung. Ohne Anwendung der erfindungs
gemäßen Lehre würde dieser eine Durchlauf dazu führen, daß der
Displayspeicher des Datenprojektors 22 mit "korrekten" Daten zur
Wiedergabe der Szene 10′ in Fig. 1A gespeist würde. Dies würde
zu einem ungenauen Bild auf dem Bildschirm 46 führen auf Grund
der Biegung der Oberfläche des reflektierenden Bildschirmes 20.
Es sind die Flächenverhältnisse, die von Bedeutung für das
Einschritt-Verfahren sind. Die Flächenverhältnisse werden als
262 144 Werte in der Aufsuchtabelle 74 gemäß Fig. 3 gespeichert.
Die Anwendung der Erfindung auf das Einschritt-System kann
ebenfalls über den Prozessor 34 erfolgen, der bei einer
Einschritt-Operation die Flächenverhältnisse "A", die in der
Tabelle LUT 74 gespeichert sind, benutzt, um die Pixelfolge zu
verändern oder zu modifizieren, die in den Displayspeicher des
Datenprojektors 22 eingegeben wird.
Unter Bezugnahme auf die Ursprungs- und Objektpixel 68 und 70 in
den Fig. 4 und 5 ist ersichtlich, daß die Fläche des Objekt
pixels 70 1,13× größer als die Fläche des Ursprungspixels 68
ist. Das Programm bewirkt eine Multiplikation der Intensität des
entsprechenden Pixels, das dem Displayspeicher des Projektors 22
zugeführt wird, mit dem Verhältnis 1,13, das der Tabelle LUT 74
entnommen wird. Die dahinterliegende Theorie ist die, daß die
"Korrektur" gleiche visuelle Effekte hervorruft, da die
Intensität des Objektpixels 70 auf dem Bildschirm 46 angehoben
wird, um seine größere Fläche in bezug auf die Größe des
Ursprungspixels 68 auf dem Bildschirm 45 anzupassen.
Somit wird bei dem Einschritt-System die "Korrektur" durch die
in der Tabelle LUT 74 gespeicherten Flächenverhältnisse bewirkt,
welche die relativen Größen der Objektpixel in bezug auf die
Ursprungspixel vorgeben.
Claims (8)
1. Daten-Projektionssystem mit einem Computer, der einen
Pufferspeicher und einen Displayspeicher aufweist und mit
Hilfe eines Graphikprogrammes Displaydaten für den
Displayspeicher erzeugt, dadurch gekenn
zeichnet,
daß Projektions- und Betrachtungspunkte (40,42) seitlich voneinander beabstandet angeordnet sind;
daß eine Daten-Projektionseinrichtung (22) Zugriff zu dem Displayspeicher (23) besitzt und ein Pixelbild aus dem Displayspeicher (23) in Form von divergierenden Strahlen ausgibt;
daß ein Betrachtungsschirm (20) mit einer gebogenen reflektierenden Oberfläche angeordnet ist, der die divergierenden Strahlen in Form von konvergierenden Strahlen zu dem Betrachtungspunkt reflektiert;
daß sich ein virtueller Ausgangs-Bildschirm (45) in einer Ebene zwischen dem Projektionspunkt und der reflektierenden Oberfläche befindet und eine rechteckige Anordnung von Ausgangspixeln aufweist, die durch die die Displaydaten darstellenden divergierenden Strahlen gebildet werden;
daß sich ein virtueller Betrachtungs-Bildschirm (46) in einer Ebene zwischen dem Betrachtungspunkt und der reflektierenden Oberfläche befindet und eine rechteckige Anordnung von Betrachtungspixeln aufweist, die durch die den Ausgangspixeln entsprechenden konvergierenden Strahlen gebildet werden;
daß eine Referenztabelle (74) Größenverhältnisse speichert, die durch Vergleich der dimensionsmäßigen Größenparameter der Pixel des virtuellen Betrachtungs-Bildschirmes zu den entsprechenden Pixeln des virtuellen Ausgangs-Bildschirmes gewonnen werden; und
daß das Graphikprogramm die in der Referenztabelle (74) gespeicherten Größenverhältnisse benutzt, um die Displaydaten zu behandeln und Ungenauigkeiten des virtuellen Betrachtungs- Bildschirmes in bezug auf den virtuellen Ausgangs-Bildschirm, die durch Ungenauigkeiten der reflektierenden Oberfläche hervorgerufen werden, zu kompensieren.
daß Projektions- und Betrachtungspunkte (40,42) seitlich voneinander beabstandet angeordnet sind;
daß eine Daten-Projektionseinrichtung (22) Zugriff zu dem Displayspeicher (23) besitzt und ein Pixelbild aus dem Displayspeicher (23) in Form von divergierenden Strahlen ausgibt;
daß ein Betrachtungsschirm (20) mit einer gebogenen reflektierenden Oberfläche angeordnet ist, der die divergierenden Strahlen in Form von konvergierenden Strahlen zu dem Betrachtungspunkt reflektiert;
daß sich ein virtueller Ausgangs-Bildschirm (45) in einer Ebene zwischen dem Projektionspunkt und der reflektierenden Oberfläche befindet und eine rechteckige Anordnung von Ausgangspixeln aufweist, die durch die die Displaydaten darstellenden divergierenden Strahlen gebildet werden;
daß sich ein virtueller Betrachtungs-Bildschirm (46) in einer Ebene zwischen dem Betrachtungspunkt und der reflektierenden Oberfläche befindet und eine rechteckige Anordnung von Betrachtungspixeln aufweist, die durch die den Ausgangspixeln entsprechenden konvergierenden Strahlen gebildet werden;
daß eine Referenztabelle (74) Größenverhältnisse speichert, die durch Vergleich der dimensionsmäßigen Größenparameter der Pixel des virtuellen Betrachtungs-Bildschirmes zu den entsprechenden Pixeln des virtuellen Ausgangs-Bildschirmes gewonnen werden; und
daß das Graphikprogramm die in der Referenztabelle (74) gespeicherten Größenverhältnisse benutzt, um die Displaydaten zu behandeln und Ungenauigkeiten des virtuellen Betrachtungs- Bildschirmes in bezug auf den virtuellen Ausgangs-Bildschirm, die durch Ungenauigkeiten der reflektierenden Oberfläche hervorgerufen werden, zu kompensieren.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Graphikprogramm ein Verfahren zur
Abbildung eines zweidimensionalen Eingangsbildes in ein
dreidimensionales Koordinatensystem im Displayspeicher
vorgibt, wobei in einem Zweischrittverfahren in einem
vertikalen Durchlauf vertikale Pixellinien aus dem
Eingangsbild in den Pufferspeicher zur Bildung eines
Zwischenbildes abgebildet werden und wobei in einem
horizontalen Durchlauf horizontale Pixellinien des
Zwischenbildes in dem Displayspeicher abgebildet werden, um
das Displaybild vorzugeben.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die reflektierende Oberfläche (20)
eine konkave Oberfläche ist.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Größenverhältnisse durch Vergleich
der Pixelhöhe und der Pixelbreite vorgegeben sind.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Größenverhältnisse durch Vergleich
der Pixelflächen vorgegeben sind.
6. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die virtuellen Ausgangs- und
Betrachtungs-Bildschirme (45, 46) die gleichen Höhen- und
Breitenabmessungen aufweisen.
7. System nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Programm die Eingangsdaten in
einem einzigen Schritt in dem Displayspeicher abbildet.
8. System nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Programm die Eingangsdaten nur
während der horizontalen Durchlaufs verändert und daß die
Größenverhältnisse sich auf Vergleiche der Pixelflächen
beziehen.
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DE4211385A1 true DE4211385A1 (de) | 1992-10-15 |
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ID=24737375
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---|---|---|---|
DE4211385A Withdrawn DE4211385A1 (de) | 1991-04-08 | 1992-04-04 | Daten-projektionssystem |
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JP (1) | JPH0627909A (de) |
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