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Vorrichtung zur Herstellung stereoskopisch wahrnehmbarer Bilder aus
räumlichen Gebilden und zur Herstellung räumlicher Gebilde aus stereoskopisch wahrnehmbaren
Bildern ohne Photographie. Die Erfindung bezweckt in erster Linie durch Bewegung
eines Punktes oder des geometrischen Ortes mehrerer Punkte die einfache Zeichnung
von sofort körperlich (stereoskopisch) wahrnehmbaren Raumlinien und die einfache
(mechanische) Ableitung von graphischen oder plastischen Bildern von beliebigen
Schnitten und Projektionen derselben.
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Die Zeichnung zeigt in Abb. i in Ansicht mit teilweisem Schnitt und
in Abb.2 im Grundriß mit teilweisem Schnitt eine Ausführungsform einer solchen Vorrichtung
zur Herstellung stereoskopisch wahrnehmbarer Bilder aus räumlichen Gebilden ohne
Photographie. In Abb. 3 (Ansicht) und Abb. 4. (Grundriß, je mit teilweisem Schnitt)
ist eine Vorrichtung dargestellt, um umgekehrt aus den Bildern bzw. den Stereobildern
derselben körperliche Bildnise oder Körper zu erzeugen.
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Hierbei ist in Abb. i und 2 a das feststehende Okular mit den Prismengehäusen
h und den Röhren c für den Gang der Strahlen. An den äußeren Prismengehäusen bist
mittels eines um die Eintrittspupillen drehbaren Universalgelenkes d o. dgl. je
ein Paar paralleler Hebel oder Arme e befestigt, welche den Sehstrahl zwischen sich
frei lassen. Die Hebel e sind andererseits in den Schnittpunkten der korrespondierenden
Strahlen oder dem geometrischen Ort zweier Schnittpunkte von korrespondierenden
Strahlen (in diesem Fall die senkrechte Verbindungslinie derselben) je einer Hülse
g verschiebbar geführt, «-elche vertikal drehbar in dem Ring f° eines Schlittens
f gelagert ist. An dein die Hebel c jedes Hebelpaares verbindenden Steg h. ist ein
federnd beeinflußter Zeichenstift i angeordnet, der sich gegen die zugehörige senkrechte
Bild-oder "Zeichenebene k legt. Die Enden der beiden Zeichenstifte i liegen je auf
einer Geraden, welche bestimmt ist durch den Mittelpunkt der Eintrittspupille des
entsprechenden Prismengehäuses b und den Schnittpunkt der Längsachse und der Drehachse
der Hülse g. Schlitten f trägt ferner mittels bügelförmiger Ausladung f2 den im
Raum arbeitenden Führungsstift f l, dessen freies Ende in der Verbindungslinie
der beiden Schnittpunkte der Längsachsen der Hülsen g mit ihren Drehachsen (oben
-als geometrischer Ort bezeichnet) liegt. Auf der gleichen Verbindungslinie liegt
das Ende eines durch Schlitten f getragenen, zweckmäßig federnd beeinflußten Zeichenstiftes
n, der sich gegen eine wagerechte Ebene o legt und zur Erzeugung der Orthogonalprojektion
dient. Schlitten f trägt außerdem einen Handgriff f3, womit er gefaßt und wagerecht
gedreht sowie senkrecht verschoben «-erden kann. Zu diesem Zwecke ist er mittels
der Augen f5 an einer senkrechten Stange f1 drehbar und verschiebbar. Stange f'
gehört einem Rahmen in an, der bei ml am Gestell p des Apparates wagerecht schwingbar
gelagert ist.
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Führt man nun das ganze System mittels des Handgriffes f3 so, daß
die wandernde Marke f 1 einer Raumlinie (z. B. einem Modell) entlang gleitet, so
erzeugen die Zeichenstifte i auf den Zeichenebenen k die zugeordneten stereoskopischen
Radialprojektionen dieser Raumlinie. Die auf den Projektionsebenen so erzeugten
Linien werden durch den Stereoapparat a, b, c sofort räumlich erkannt. Der
Zeichenstift ii, der ein Kontrollorgan zur Orientierung ist, ruft auf der Zeichenebene
o die dementsprechende senkrechte Projektion (Grundriß) hervor, die mit ein Erzeugnis
des räumlichen Zeichnens ist. Auch wenn man den Führungsstift f 1 frei oder mit
irgendwelchen Hilfsmitteln (Lineal, Zirkel o. dgl.) einem Modell entlang führt,
so wird man auf den Zeichenebenen k und o die entsprechenden Projektionen dieser
gedachten freien Bewegung des Modells erhalten. Führt man z. B. den Stift f 1 mittels
eines Zirkels einem Kreis entlang, dessen Ebene parallel zu den Zeichenebenen k
gelagert ist, so erzeugen die beiden Schreibstifte i auf den Zeichenebnen 1, die
dementsprechende Projektion des Kreises (die schräge Radialprojektion eines Kreises,
und um eine solche handelt es sich bei
stereoskopischen Aufnahmen,
ist eine eiförmige Kurve), während auf der Ebene o die senkrechte Projektion (in
diesem Fall eine Gerade) entsteht.
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Durch entsprechende Führung der wandernden Marke oder des Führungsstiftes
f t kann man auf diese Weise außerhalb des Objektraumes beliebige Schnitte, Parallelprojektionen,
Radialprojektionen o. dgl. mechanisch herstellen, je nachdem man diese wandernden
Marken in einem System zwangläufig führt.
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Die parallaktische Disparation der im Raum wandernden Marken oder
der beiden Halbteile eines sie verbindenden Meßorgans (Fadens) kann auch durch Projektion
auf die Bildfläche erzeugt und so mit der Wirkung des Schattens gemessen werden.
In diesem Fall kommt die in Abb. 5 (Ansicht finit teilweisein Schnitt) und Abb.6
(Grundriß mit teilweisem Schnitt) dargestellte Einrichtung zur Anwendung. Wie hieraus
ersichtlich, ist der Stereoapparat a, b, c hier hinter die in diesem Falle
durchscheinenden Flächen k (z. B. Mattscheiben) an die Stelle 2 verlegt. Statt dessen
sind vorn die beiden Projektionslämpchen 3 getreten, an welchen mittels der Universalgelenke
d die oben beschriebene, in Abb. r dargestellte und in Abb. 5 und 6 mit den gleichen
Buchstaben wie dort bezeichnete Einrichtung zur Führung und Bewegung der Stifte
i oder eines sie verbindenden Fadens angeschlcssen ist. Der Brennpunkt jedes Projektionslämpchens
(auch Kondensor oder Projektionsoptik) liegt in einer Geraden mit dem Schnittpunkt
der Längsachse der zugehörigen Hülse g mit ihrer Drehachse und dem Endpunkt des
hindurchgeführten Zeichenstiftes i..
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Wenn man nun die zur Erzeugung des räumlichen Bildes notwendigen parallaktisch
verschiedenen Bilder (z. B. die nach obigem Verfahren hergestellten parallaktisch
verschiedenen durchscheinenden Konstruktionslialbzeichnungen oder auch Diapositive)
auf die durchscheinenden Flächen k bringt und diese Bilder durch den Stereoapparat
a, b, c
betrachtet, so sieht man das stereoskopische Bild entweder vor oder
hinter den Flächen k. Gleichzeitig sieht man aber auch den durch die Projektionslämpchen
auf den Flächen k erzeugten Schatten der Enden der Stifte i. oder des sie verbindenden
Fadens stereoskopisch als Punktschatten, mittels welchem man (las räumliche Bild
unter entsprechender Führung des Griffes f' und des damit verbundenen Gestänges
und Hebelwerkes räumlich betaten und messen kann.- -,; ertatisclit man die beiden
parallaktisch verschiedenen Bilder oller schwenkt man statt (lesen den Stereoapparat
um die Achse A A (Abb. 5) um i8o°, so erhält man statt des richtig stereoskopischen
Bildes hinter bzw. vor den Flächen k das retrospektiv-stereoskopische Bild, das
sich mit dein Meßpunktschatten in gleicher Weise räumlich betasten und messen läßt.
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In Abb. 6 ist bei 4 ein Spiegel und bei 5 ein weiterer Stereoapparat
a, b angeordnet. Die Bilder der Bildflächen k werden vom Spiegel .I aufgenommen
und ergeben durch den Stereoapparat 5 betrachtet ein räumliches Bild, welches bei
der Führung des Meßpunktes durch den Handgriff f' des Gestänges durch diesen Meßpunkt
gleichzeitig mit dem räumlichen Bild betastet und gemessen wird, welches durch den
Stereoapparat bei 2 sichtbar ist. In beiden Fällen bleibt das Tast-oder Meßergebnis
stets gleich. An Stelle eines Spiegels kann natürlich auch irgendein anderes strahlenablenkendes
System, z. B. ein Prisma oder Prismensystem, treten. Ein solches strahlenablenkendes
Svstem mit Stereoapparat kann statt, wie eben gezeigt, vor den Flächen k, aber auch
hinter denselben angeordnet werden. Auch kann man mehrere solche strahlenablenkende
Systeme in Verbindung mit Stereoapparaten vor und hinter den Flächen k zur Anwendung
bringen, wobei das Betrachten, Abtasten und Messen von beliebiger Stelle aus erfolgen
kann. Das Raumlichtbild wird hierbei in den meisten Fällen verzerrt sein. Das nach
obigem Verfahren gekennzeichnete Arbeiten im verzerrten räumlichen Bild wird aber
immer das gleiche objektive Meßergebnis haben.- Hierdurch ist einerseits die Möglichkeit
gegeben, die Betrachtungsbedingungen für die Augen so bequem als möglich zu gestalten,
ohne dadurch das Meßergebnis zu beeinträchtigen. Es wird dadurch aber auch andererseits
der Vorteil erzielt, daß verschiedene Personen mit einem einzigen Apparat der beschriebenen
Art das gleiche Bild räumlich betrachten, betasten und messen können. Beim Apparat
nach Abb. i und 2 können die gleichen Spiegel- oder Prismenanordnungen getroffen
werden.
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Die Abb. 3 und ,4 zeigen die Umkehrung der Einrichtung nach Abb. i
und 2. Hier fallen die Hebel e und deren Universal- o. dgl. Gelenke weg. f4 ist
wiederum eine senkrechte Führungsstange, `selche den einen Schenkel eines Rahmens
in. bildet, der bei vat am Gestell in wagrechtem Sinne schwenkbar angeordnet
ist. Der mittels der Augen f--> an der Stange f-' verschiebbare und tun diese
Stange wagerecht schwenkbare Schlitten f trägt den Meßfaden q, mit welchem die wandernden
Marken r zusammenfallen. Diese gehören Stiften s an, welche mit den Schenkeln
t, t' eines am Schlitten f in der Verbindungslinie der wandernden
Marken r wagerecht schwenkbar angeordneten, senkrecht beweglichen Gelenkparallelogramms
t, t1, -tt, tet
in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise
je bei y gelenkig verbunden sind. Der vordere Schenkel t1 des genannten Gelenkparallelogramms
trägt an seinem unteren Ende in gelenkiger Verbindung den Modellierstift v, dessen
Spitze in die nach unten verlängerte Verbindungslinie der beiden wandernden Marken
r fällt und dessen weitere Verbindung mit dem unteren Schenkel u1 des Gelenkparallelogramms
t, t1, it, icl durch einen Schenkel w erfolgt, der mit u und z, gleichfalls
gelenkig verbunden ist. Dadurch wird unterhalb des Gelenkparallelogramms
t, t1, u, icl ein weiteres, in senkrechter Richtung bewegliches Gelenkparallelogramm
w, tl, itl, v gebildet, das gleichzeitig mit diesem nicht nur in der genannten Richtung
beweglich, sondern auch um die Schwenkachse des Schlittens f, um f' und ms
wagerecht schwenkbar ist.
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Werden nun die wandernden Marken r oder der Meßfaden q den Umrissen
des bei der stereoskopischen Betrachtung der Bilder im Raum sich ergebenden Stereobildes
entlang geführt, wobei man beispielsweise den Schenkel t unten faßt und entsprechend
bewegt, so wird in der bei x angeordneten plastischen Masse durch den den Marken
r oder dem Meßfaden q entsprechend geführten Modellierstift v ein dem Stereobild
entsprechendes körperliches Bild oder Modell erzeugt.
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Auch hier können an Stelle der Stereoapparate a., b, c Projektionslämpchen
o. dgl. gesetzt, die Flächen k durchscheinend gemacht und der Stereoapparat hinter
den letzteren angeordnet werden, ähnlich wie in Abb. 5 und 6 gezeigt, wobei dann
mit dem Meßpunktschatten von r bzw. q das Raumbild betastet und umfahren und auf
diese Weise auf die plastische Masse übertragen wird. Auch die Anordnung von Spiegeln
u. dgl. in Verbindung je mit einem Stereoapparat kann hier ebenso getroffen werden
wie bei Abb. 5 und 6.