DE69704283T2

DE69704283T2 - Elektronisches Kaleidoskop

Info

Publication number: DE69704283T2
Application number: DE69704283T
Authority: DE
Inventors: Dr. Mase; Dr. Sol Fels
Original assignee: ATR Media Integration and Communication Research Laboratories
Current assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Priority date: 1996-11-06
Filing date: 1997-11-03
Publication date: 2001-08-09
Anticipated expiration: 2017-11-04
Also published as: DE69704099D1; KR19980042113A; US6300983B1; CA2220265C; EP0843282B1; CA2220265A1; EP0945831A1; JPH10145671A; EP0945831B1; KR100298564B1; EP0843282A1; DE69704099T2; DE69704283D1; JP3014647B2

Description

TITEL DER ERFINDUNG

Elektronisches Kaleidoskopgerät, das ein Kaleidoskopbild gestalten kann, das ein Bild des Beobachters selbst in natürlicher Lage enthält.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Kaleidoskopgerät, das aufgenommene Bildinformation mit speziellen Bildeffekten, insbesondere Effekten, die durch ein Kaleidoskop erzielt werden, liefern kann.

Beschreibung der Hintergrundstechnik

Im allgemeinen liegt ein Kaleidoskop, das als ein Spielzeug oder ähnliches verwendet wird, in der Form eines polygonalen Rohres mit einer Mehrzahl von Spiegeln vor, die mit nach innen gerichteten reflektierenden Oberflächen versehen sind, so daß ein Bild mit einem vorgeschriebenen Muster auf einer Seite des Rohres angeordnet ist, so daß es von der anderen Seite zu beobachten ist. Daher ist es unmöglich, den Beobachter solch eines Kaleidoskops zum Beispiel in das Bild zu reflektieren.
Während es möglich ist, Interreflektion durch die Spiegel zum Bilden verschiedener Muster zu verursachen, können die Muster nur durch ein Verfahren des Änderns des Objektbildes geändert werden.
Andererseits sind verschiedene Geräte zum Liefern aufgenommener Bildinformation mit speziellen Effekten durch Verwenden von Videosignalen als Eingängen vorgeschlagen. Solch ein Videospezialeffektgerät kann das Gesamtbild invertieren oder über Kreuzauflösung oder Abwischeffekte zum sanften Schalten zweier Szenen zum Beispiel implementieren.
Bei dem herkömmlichen Kaleidoskop mit dem zuvor erwähnten Aufbau ist es unmöglich, ein Kaleidoskopmuster mit der Bewegung eines Teiles des Beobachterkörpers oder eines Objektes in seiner Hand zum Beispiel zu bilden. In Beziehung auf die Rehabilitation für physisch Behinderte oder ähnliches wird eine Verbesserung der Rehabilitationseffekte durch Gruppenarbeit einer Mehrzahl von Personen erwartet. Bei dieser Gruppenarbeit können Bilder einer Mehrzahl von Personen mit vorgeschriebenen Mustern in ihren Händen entsprechend durch eine Videokamera aufgenommen werden und auf einen Schirm projiziert werden, so daß die Personen ein integriertes Muster auf dem Schirm in Zusammenarbeit miteinander bilden können. Wenn die aufgenommenen Bilder einfach auf den Schirm als solches projiziert werden, gibt es eine Grenze in der Verbesserung der Schwierigkeit der Gruppenarbeit, und es ist schwierig, das Interesse der Personen an der Arbeit zu wecken. Wenn die zuvor erwähnten Kaleidoskopmuster auf den Schirm projiziert werden können, ist es vorteilhaft zum Lösen solcher Probleme.
In Bezug auf Hintergrundbilder für Tanzvorführungen auf der Bühne oder ähnliches können nur Bilder, die sich nicht auf den Tanz beziehen, dargestellt werden, oder nur monotone Bilder wie jene, die eine Bewegung nur durch Ändern der Farbtöne von Personen oder ähnliches darstellen, können allgemein gebildet werden.
Ebenfalls ist es in diesem Fall möglich, Bühneneffekte zu erzielen, die das Interesse des Publikums anziehen, wenn ein kompliziertes geometrisches Muster synchron zu dem Tanz oder ähnliches angezeigt werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Kaleidoskopgerät vorzusehen, das ein Kaleidoskopbild mit der Bewegung eines Teiles des Beobachters selbst oder eines Objektes in seiner Hand gestalten kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektronisches Kaleidoskopgerät vorzusehen, das optische Effekte zu einem Kaleidoskopmuster durch dynamisches Ändern der Anordnung von Spiegeln oder durch Bildverarbeitung durch einen Computer hinzufügen kann.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektronisches Kaleidoskopgerät vorzusehen, das entsprechende Klänge zum Bilden eines Kaleidoskopmusters durch Kombinieren eines Bildes mit den Klängen ausgeben kann.
Kurz gesagt, die vorliegende Erfindung sieht ein elektronisches Kaleidoskopgerät vor, das eine Bildaufnahmeeinheit, ein Kaleidoskopbildgestaltungsteil und eine Anzeigeneinheit aufweist.
Die Bildaufnahmeeinheit wandelt ein aufgenommenes optisches Bild in ein Aufnahmesignal um. Das Kaleidoskopbildgestaltungsteil empfängt das Aufnahmesignal und gestaltet ein Bildsignal eines Kaleidoskopmusters. Dieses Kaleidoskopbildgestaltungsteil enthält ein Bildgewinnungsteil zum Empfangen des Aufnahmesignales und Ausschneiden eines Teilaufnahmesignales entsprechend einem angegebenen Polygonbereich in der aufgenommenen Szene aus dem Aufnahmesignal gemäß einer externen Anweisung und ein Bildverarbeitungsteil zum aufeinanderfolgenden Wiederholen eines Schrittes des Bildens eines Spiegelbildes durch Invertieren/Duplizieren eines ursprünglichen Bildes des Teilaufnahmesignales um jede Kante, die eine Symmetrieachse definiert, des Polygonalbereiches auf dem Spiegelbild, das in jedem Schritt gestaltet wird, wodurch ein Bildsignal eines Kaleidoskopbildes gestaltet wird, das eine Szene ausfüllt. Die Anzeigeneinheit gibt ein entsprechendes Bild als Reaktion auf eine Ausgabe des Kaleidoskopbildgestaltungsteiles aus.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein elektronisches Kaleidoskopgerät eine Bildaufnahmeeinheit, ein Kaleidoskopbildgestaltungsteil und eine Anzeigeneinheit auf.
Die Bildaufnahmeeinheit wandelt ein aufgenommenes optisches Bild in ein Aufnahmesignal um. Das Kaleidoskopbildgestaltungsteil empfängt das Aufnahmesignal und gestaltet ein Bildsignal eines Kaleidoskopmusters. Dieses Kaleidoskopbildgestaltungsteil enthält ein Bildgewinnungsteil zum Empfangen des Aufnahmesignales und Ausschneiden eines Teilaufnahmesignales entsprechend einem angegebenen Winkelbereich um einen angegebenen Zentralpunkt in der aufgenommenen Szene aus dem Aufnahmesignal gemäß einer externen Anweisung und ein Bildverarbeitungsteil zum aufeinanderfolgenden Invertieren/Duplizieren eines Ursprungsbildes des Teilaufnahmesignales entlang einer Kante, die eine Spiegelbildsymmetrieachse definiert, einer vorgeschriebenen Drehrichtung um den Zentralpunkt entlang der vorgeschriebenen Drehrichtung, wodurch ein Bildsignal eines Kaleidoskopmusters gestaltet wird, das einen Schirm ausfüllt. Die Anzeigeneinheit gibt ein entsprechendes Bild als Reaktion auf die Ausgabe des Kaleidoskopbildgestaltungsteiles aus.
Somit liegt ein prinzipieller Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, daß es möglich ist, ein Kaleidoskopbild auf der Grundlage von Bildinformation in Bezug auf den gesamten Körper oder eines Teiles des Beobachters für das Kaleidoskopbild oder ein Objekt in seiner Hand zu gestalten.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß es möglich ist, ein Bild zu gestalten, das weiter die Aufmerksamkeit oder das Interesse des Beobachters anzieht, in dem eine Ausgabe eines Klangsignales mit der eines Bildsignales kombiniert wird.
Ein noch weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß es auch möglich ist, ein Kaleidoskopbild mit verschiedenen Änderungen zu gestalten, in dem ein Bild, das einer Computergraphikverarbeitung unterworfen ist, zu einer tatsächlich aufgenommenen Bildinformation addiert wird.
Die vorangehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn sie in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild, das den Aufbau eines elektronischen Kaleidoskopgerätes 100 gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm das schematisch einen Betrieb des elektronischen Kaleidoskopgerätes 100 zeigt;
Fig. 3 ist ein konzeptionelles Bild, das einen Betrieb des elektronischen Kaleidoskopgerätes 100 mit zwei Spiegeln zeigt;
Fig. 4 ist ein Modellbild, das einen Vorgang zum Gestalten eines Kaleidoskopbildes mit drei Spiegeln zeigt;
Fig. 5 ist ein konzeptionelles Bild, das einen Vorgang des Gestaltens eines Reflektionsmusters zeigt, das nicht die Grenzen zwischen den Spiegeln schneidet;
Fig. 6 ist ein konzeptionelles Bild, das einen Vorgang des Gestaltens von Reflektionsmustern zeigt, die Grenzen zwischen den Spiegeln schneiden;
Fig. 7 ist ein Modellbild, das einen Vorgang des Gestaltens eines Kaleidoskopbildes mit vier Spiegeln zeigt;
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das einen Betrieb einer Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 100 darstellt;
Fig. 9 ist ein konzeptionelles Bild, das einen Vorgang des Gestaltens eines Kaleidoskopbildes auf der Grundlage eines allgemeinen dreieckigen anfänglichen Bildfragmentes zeigt;
Fig. 10 ist ein konzeptionelles Bild, das einen Vorgang des Gestaltens des in Fig. 9 gezeigten Kaleidoskopbildes durch einen optischen Vorgang zeigt;
Fig. 11 ist ein erstes konzeptionelles Bild, das einen Betrieb der Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 entsprechend dem in Fig. 9 gezeigten Kaleidoskopbild zeigt;
Fig. 12 ist ein konzeptionelles Bild, das eine Prioritätszuordnung bei der Reflektionsmustergestaltung zeigt;
Fig. 13 ist ein Baumdiagramm, das den Algorithmus der Reflektionsmustergestaltung zeigt;
Fig. 14 ist ein zweites konzeptionelles Bild, das einen anderen Betrieb der Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 entsprechend dem in Fig. 9 gezeigten Kaleidoskopbild zeigt;
Fig. 15 ist ein schematisches Blockschaltbild, das den Aufbau eines elektronischen Kaleidoskopgerätes 200 gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 16A u. 16B sind konzeptionelle Bilder, die einen Betrieb der Klanggestaltungseinheit 200 darstellt;
Fig. 17 ist ein Flußdiagramm, das Betriebsabläufe einer Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 und der Klanggestaltungseinheit 200 darstellt;
Fig. 18 ist ein schematisches Blockschaltbild, das den Aufbau eines elektronischen Kaleidoskopgerätes 300 gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 19 ist ein konzeptionelles Bild, das Betriebsabläufe einer Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 und einer Computergraphikgestaltungseinheit 304 darstellt; und
Fig. 20 ist ein Flußdiagramm, das die Betriebsabläufe der Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 und der Computergraphikgestaltungseinheit 304 darstellt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

[Ausführungsform 1]

(Gestaltung eines Kaleidoskopbildes mit zwei Spiegeln)

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild, das den Aufbau eines elektronischen Kaleidoskopgerätes 100 gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung; zeigt.
Das elektronische Kaleidoskopgerät 100 enthält eine Videokamera 102 zum Aufnehmen eines Bildes eines Objektes, eine Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 zum Aufnehmen eines Aufnahmesignales von Videokamera 102 und Gestalten eines Kaleidoskopbildes und eine Anzeigeneinheit 106 zum Empfangen einer Ausgabe der Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 und Ausgeben eines entsprechenden Bildes.
Nicht nur ein optisches Anzeigengerät sondern auch ein Gefühlsanzeigengerät stehen als die Anzeigeneinheit 106 zur Verfügung.
Die Videokamera 102 ist ausgelegt zum Aufnehmen eines Gesamt- oder Teilbildes einer Person oder eins Objektes, das von der Person gehalten wird.
Die Aufgabe der Videokamera 102 ist nicht auf das obige beschränkt, sondern jede allgemeine Bildinformation ist verwendbar.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das einen allgemeinen Fluß der Verarbeitung des elektronischen Kaleidoskopgerätes 100 zeigt.
Zuerst wird eine Spiegelanordnung in die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 von außen eingegeben (Schritt S102).
Dann werden Parameter eines eingestellten Zeitintervalles zum Bewegen der Spiegel (zum Ändern des Winkels zwischen zwei Spiegeln) und der geänderte Winkel zum dynamischen Ändern des Kaleidoskopbildes eingegeben (Schritt S104).
Dann berechnet die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 einen Formparameter zum Ausschneiden des Teilaufnahmesignales aus dem Aufnahmesignal von der Videokamera 102 als Reaktion auf die gelieferte Spiegelanordnung. Diese Berechnung ist ausgelegt zum Einstellen der Form des Teiles, das aus dem Aufnahmesignal von der Videokamera 102 auszuschneiden ist (zu gewinnen ist) zum Gestalten des Kaleidoskopbildes (Schritt S106).
Dann gewinnt die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 ein Bildsignal entsprechend der Form eines Bildfragmentes, das an dem Schritt S106 berechnet worden ist, aus dem Aufnahmesignal, das von der Videokamera 102 empfangen worden ist, und gestaltet das Bildsignal eines Kaleidoskopmusters (Schritt S108).
Fig. 3 ist ein konzeptionelles Bild zum Darstellen des Schrittes S108 zum Gestalten des in Fig. 2 gezeigten Kaleidoskopbildes.
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 gewinnt einen Sektorbereich S mit einem Zentralwinkel θ und einen Zentralpunkt P aus dem Bild, das von der Videokamera 102 aufgenommen ist und in die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 eingegeben ist, auf der Grundlage extern eingegebener Parameter. In diesem Fall entsprechen zwei Kanten, die einander an dem Zentralwinkel θ gegenüberstehen, Spiegeln des Kaleidoskops.
Dann gestaltet die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 das Kaleidoskopbild auf der Grundlage des aus dem eingegebenen Bildsignal ausgeschnittenen Bereiches S wie folgt: zuerst ordnet die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 das aus dem Bereich S gewonnene Bildsignal an einer Position 0 um den Zentralpunkt P an. Dann gestaltet die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 aufeinanderfolgend invertierte Bildinformation des Bereiches S im Uhrzeigersinne entlang eines Pfeiles zum Beispiel. Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 gestaltet nämlich ein invertiertes Bild S' auf einer Position 1 entlang einer Kante, die eine Spiegelbildsymmetrieachse definiert, des Bereiches S in der Drehrichtung um Uhrzeigersinne. Dann gestaltet die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 eine invertierte Bildinformation des Bildes S' auf einer Position 2 entlang einer Kante, die eine Spiegelbildsymmetrieachse definiert, des Sektorbildes S' in der Drehrichtung.
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 wiederholt aufeinanderfolgend den zuvor erwähnten Vorgang des Invertierens/Duplizierens zum Gestalten von Bildern in Bezug auf alle Anordnungen entsprechend der einzelnen Drehung, wodurch vollständig das Kaleidoskopbild gestaltet wird.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist θ = 45º, und folglich gestaltet die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 acht Bilder einschließlich des ursprünglichen Bildes insgesamt. Es sei angenommen, daß das Symbol S die Bildinformation auf der Position 0 darstellt, die mit dem ursprünglichen Bild versehen ist, die Bildinformation S' wird auf der Position 1 durch Invertieren der Bildinformation S gestaltet. Weiter kehrt die auf der Position 2 gestaltete Bildinformation zu der ursprünglichen Bildinformation aufgrund des Wiederholens des Invertierungsvorganges zurück. Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 wiederholt aufeinanderfolgend solche Verarbeitung, wodurch die Bildinformation auf den entsprechenden Positionen 0 bis 7 durch abwechselndes Drehen der Bildinformation gestaltet wird, in dem das ursprüngliche Bild S um entsprechende Winkel invertiert wird.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel kann die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 ein Bild entsprechend dem Muster eines Kaleidoskops durch einfaches Invertieren des ursprünglichen Bildes S und Drehen desselben um den Zentralpunkt P um vorgeschriebene Winkel gestalten.
Wie hier oben beschrieben wurde, ist es möglich, leicht das Kaleidoskopmuster durch einfaches Wiederholen der Invertierung/Duplizierung des ursprünglichen Bildes S gestalten, das aus dem eingegebenen Bild gewonnen wurde.
(Gestaltung des Kaleidoskopbildes mit drei oder mehr Spiegeln) Die obige Beschreibung wurde unter Bezugnahme auf ein Verfahren zum Bilden eines Kaleidoskopmusters entsprechend einem herkömmlichen Kaleidoskop gegeben, das mit zwei Spiegeln versehen ist. Im allgemeinen gibt es auch Kaleidoskopbilder, die von einem Kaleidoskop gestaltet sind, das in der Form einer polygonalen Säule vorhanden ist mit einer Mehrzahl von Spiegeln, die mit nach innen gerichteten reflektierenden Oberflächen versehen ist.
Fig. 4 ist ein konzeptionelles bild das ein Kaleidoskopbild zeigt, das durch drei Spiegel A, B und C gestaltet ist, die zum Definieren einer dreieckigen Säule mit einer Bodenoberfläche eines gleichseitigen Dreieckes angeordnet sind.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 4, das Bezugszeichen 0 stellt ein ursprüngliches Bild einer Form eines gleichseitigen Dreieckes dar, das durch dicke Linie definiert ist, und das Bezugszeichen 1 stellt Spiegelbilder dar, die durch die Spiegel A, B und C gestaltet sind, die das Ursprungsbild entsprechend reflektieren. Die verbleibenden numerischen Wert entsprechen der Zahl der Reflektionen und stellen Spiegelbilder dar, die durch Reflektionsmuster des Spiegelbildes 1 durch die Spiegel A bis C gestaltet sind.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, enthält das tatsächliche Kaleidoskopbild Grenzen (entsprechend den Kanten der dreieckigen Säule) zwischen den Spiegeln A bis C, die durch gepunktete Linien gezeigt sind, und Reflektionsmuster auf den Grenzen, die durch strichpunktierte Linien gezeigt sind.
Entlang dieser gestrichelten Linien und der strichpunktierten Linien werden die verschiedenen Muster durch verschiedene Reflektionswege gestaltet. Dieses wird nun kurz beschrieben.
Fig. 5 stellt den Reflektionsweg eines Musters 4p, das nicht die Grenzen zwischen den Spiegeln A, B und C schneidet, und die Reflektionsmuster darauf unter Bezugnahme auf das Ursprungsbild 0 entlang der Muster, die durch Reflektion gestaltet sind, dar. Der Spiegel A reflektiert das Ursprungsbild 0, wodurch ein erstes Reflektionsmuster 1p gestaltet wird, und der Spiegel C reflektiert dieses Reflektionsmuster 1p, wodurch ein zweites Reflektionsmuster 2p gestaltet wird. Der, Spiegel B reflektiert dieses Reflektionsmuster 2p, wodurch ein drittes Reflektionsmuster 3p gestaltet wird, und der Spiegel A reflektiert dieses Reflektionsmuster 3p, wodurch das Reflektionsmuster 4p gebildet wird.
Fig. 6 stellt die Reflektionswege der Muster dar, die auf der Grenze zwischen den Spiegeln A und B vorhanden sind.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 6, die Bezugszeichen 3q und 3r stellen Reflektionsmuster dar, die durch zwei Wege entlang der Grenze zwischen den Spiegeln A und B gestaltet sind.
Es wird Bezug genommen auf das Reflektionsmuster 3q, der Spiegel B reflektiert das Ursprungsbild 0, wodurch ein Reflektionsmuster 1q gestaltet wird, und der Spiegel A reflektiert dieses Reflektionsmuster 1q, wodurch ein Reflektionsmuster 2q gestaltet wird.
Weiter reflektiert der Spiegel B dieses Reflektionsmuster 2q, wodurch das Reflektionsmuster 3q gestaltet wird.
Andererseits reflektiert der Spiegel B ein Reflektionsmuster 1r, das von dem Spiegel A gestaltet ist, der das Ursprungsbild 0 reflektiert, und der Spiegel A reflektiert dieses Reflektionsmuster 2r wiederum, wodurch das Reflektionsmuster 3r gestaltet wird.
Auch in dem Fall des elektronischen Gestaltens eines solchen Kaleidoskopbildes, das durch das zuvor erwähnte Kaleidoskop gestaltet ist, das in der Form einer dreieckigen Säule. vorliegt, ist es daher möglich, Reflektion eines tatsächlichen optischen Bildes getreu wiederzugeben, wie oben beschrieben wurde.
Bei dem zuvor erwähnten Verfahren ist die Berechnung jedoch so kompliziert, daß die Gestaltungsrate verzögert ist. Daher ist dieses Verfahren ungeeignet zum Gestalten eines Kaleidoskopbildes in Echtzeit zum Beispiel.
Es wird wieder Bezug genommen auf Fig. 4, es ist möglich, das Kaleidoskopbild durch Gestalten von Mustern in dem folgenden Vorgang ohne Hinblick auf die Grenzen zwischen den Spiegeln A bis C und die Reflektionsmuster darauf zu gestalten:
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 gestaltet die Reflektionsmuster 1 durch Invertieren und Duplizieren des Ursprungsbildes entlang entsprechender Kanten, die Symmetrieachsen definieren, des gleichseitigen Dreieckes, daß das Ursprungsbild 0 einschließt. Dann invertiert und dupliziert die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 die Reflektionsmuster 1 entlang von Kanten, die Reflektionssymmetrieachsen definieren, die die Reflektionsmuster 1 einschließen, wodurch die Reflektionsmuster 2 gestaltet werden. Einzelne Kanten der Reflektionsmuster 1 stehen in Kontakt mit dem Ursprungsbild 0, und somit zeigt die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 bevorzugt das Ursprungsbild 0 in Bezug auf die invertierten Bilder an, die zum Überlappen mit dem Ursprungsbild 0 gestaltet sind. Alternativ kann die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 die zweiten Reflektionsmuster unter einer Regel des Ausführens keiner Inversion und Duplizierung in Bezug auf den Bereich, der mit dem Ursprungsbild 0 versehen ist, gestalten.
Dann invertiert und dupliziert die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 die zweiten Reflektionsmuster 2 entlang entsprechender Kanten, die Symmetrieachsen definieren, die dasselbe einschließen, wodurch dritte Reflektionsmuster 3 gestaltet werden. Wenn irgendwelche Reflektionsmuster mit jenen überlappen, die eine kleinere Zahl von Reflektionen aufweisen, kann die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 die dritten Reflektionsmuster 3 durch bevorzugtes Anzeigen der Muster mit einer kleineren Zahl von Reflektionen oder keine Invertierung und Duplizierung in den Bereichen, die mit solchen Mustern versehen sind, gestalten.
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 wiederholt aufeinanderfolgend absolut ähnliche Verarbeitung zum Ausfüllen des gesamten Schirmes mit den Reflektionsmustern. Somit ist es möglich, ein Muster äquivalent zu einem Kaleidoskopmuster durch einfaches Wiederholen von Invertierung und Duplizierung des ursprünglichen Bildmusters zu gestalten.
Fig. 7 ist ein konzeptionelles Bild, das eine Mustergestaltung mit vier Spiegeln zeigt.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, enthält ein tatsächliches Kaleidoskopbild, das von einem Kaleidoskop gestaltet ist, das vier Spiegel aufweist, Grenzen zwischen den Spiegeln, die durch gestrichelte Linien gezeigt sind, und Reflektionsmuster auf den Grenzen, die durch strichpunktierte Linien gezeigt sind. Ähnlich zu dem zuvor erwähnten Kaleidoskopmuster, das durch drei Spiegel gestaltet wurde, ist es möglich, ein äquivalentes Kaleidoskopmuster durch einfaches Invertieren und Duplizieren eines Ursprungsbildes 0 eines Bereiches zu gestalten, der solche Grenzmuster aufweist.
Auch in dem Fall von Fig. 7 invertiert und dupliziert die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 das Ursprungsbild 0 entlang von vier Kanten, die Symmetrieachsen definieren, die das Ursprungsbild einschließen, wodurch erste Reflektionsmuster 1 gestaltet werden, ähnlich zu dem Fall von Fig. 4. Dann invertiert und dupliziert die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 die Reflektionsmuster 1 entlang von vier Kanten, die Symmetrieachsen definieren, die jedes Muster 1 einschließen, wodurch zweite Reflektionsmuster 2 gestaltet werden. Wenn ein Reflektionsmuster mit jenen überlappt, die eine kleinere Zahl von Reflektionen aufweisen, zeigt die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 bevorzugt die Muster an mit einer kleineren Zahl von Reflektionen oder führt keine Reflektion und keine Duplikation in den Bereichen durch, die mit solchen Mustern versehen sind, und sie wiederholt aufeinanderfolgend den zuvor erwähnten Vorgang.
Schließlich gestaltet die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 ein gesamtes Muster, das einen Kaleidoskopbild entspricht, in dem der gesamte Schirm mit invertierten/duplizierten Mustern ausgefüllt wird, die auf die zuvor Weise gestaltet sind.
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das den Fluß der zuvor erwähnten Kaleidoskopbildgestaltung zeigt.
Zuerst wird ein Bildsignal, das von der Videokamera 102 aufgenommen ist, in die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 eingegeben (Schritt S202).
Dann wird ein Parameter für die Form eines Bildfragmentes, das ein Ursprungsbild gestaltet, von dem Bildsignal eingegeben (Schritt S204).
Dann gewinnt die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 ein anfängliches Bildfragment auf der Grundlage der eingegebenen Form des Bildfragmentes (Schritt S206).
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 kann die Bildinformation entsprechend der angegebenen Bildfragmentform von der Bildinformation eines willkürlichen Gebietes gewinnen, die von der Videokamera 104 erhalten ist, oder die Bildinformation von der Videokamera 104 zu der Bildfragmentform durch Gestalten umwandeln.
Somit dupliziert die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 das Bildfragment (Schritt S208) und invertiert und dreht das Muster zum Erhalten einer Form, die entlang einer Symmetrieachse invertiert ist (Schritt S210).
Dann bestimmt die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 ob oder nicht der gesamte Raum vollständig ausgefüllt ist (Schritt S212) und gibt ein entsprechendes Bildsignal an die Anzeigeneinheit 106 aus, wenn die Bestimmung JA ist (Schritt S214).
Wenn die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 bestimmt, daß der Raum noch nicht vollständig ausgefüllt ist, kehrt andererseits der Vorgang zu dem Schritt S208 zurück.
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 wiederholt das Invertieren/Duplizieren des Ursprungsbildes (anfänglichen Bildes), bis der gesamte Schirm mit Reflektionsmustern ausgefüllt ist. Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 wiederholt kontinuierlich die oben erwähnte Kaleidoskopbildgestaltungstätigkeit zum Ausgeben eines Kaleidoskopbildes, das in der Echtzeit wechselt, an die Anzeigeneinheit 106.
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 wiederholt nämlich die Verarbeitung von der Eingabe des Bildes durch die Videokamera 104 bis zu der Anzeige, was in dem Flußdiagramm gezeigt ist, mit einer Videorate.
In dem zuvor erwähnten Fall des Ursprungsbildes mit einer Form eines gleichseitigen Dreieckes oder eines Quadrates ist es möglich, einen zweidimensionalen Raum ohne Überlappung zu füllen. Die Form, die jedoch einen zweidimensionalen Raum ausfüllen kann, ist nicht auf ein gleichseitiges Dreieck oder ein Quadrat beschränkt, sondern noch eine andere Form wie ein rechteckiges Dreieck ist zum Beispiel auch anwendbar.
Fig. 9 stellt diesen Fall dar.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 9, ein Ursprungsbild 0 weist eine allgemeine dreieckige Form auf. Wenn Reflektionsmuster 1, die durch Invertieren/Duplizieren des Ursprungsbildes 0 entlang der entsprechenden Kanten davon gestaltet sind, weiter invertiert/dupliziert werden entlang der entsprechenden Kanten davon zum Gestalten von Mustern 2, haben die Muster 1 und 2 nachteilhafterweise überlappende Abschnitte.
Gestrichelte Linien in Fig. 9 zeigen Grenzen zwischen den Spiegeln.
In dem obigen Fall kommt daher in Frage, was für eine Art von Verarbeitung auf den Mustern mit überlappenden Abschnitten ausgeführt wird,
Fig. 10 zeigt ein Resultat einer Verarbeitung, die auf einer tatsächlichen Reflektion durch die Spiegel getreu durch arithmetische Verarbeitung ausgeführt wird.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 10, die Muster werden unter den folgenden drei Regeln berechnet:
(1) Keine Reflektionsmuster gehen über die Grenzen zwischen den Spiegeln.
(2) Keine Muster mit einer großen Zahl von Reflektionen bedecken solche mit einer kleineren Zahl von Reflektionen.
(3) Keine Reflektionsmuster gehen über Grenzen der Reflektion. Wenn solch eine Verarbeitung ausgeführt wird, ist es jedoch notwendig, die Reflektionen auf den Grenzen zwischen den Spiegeln eine nach dem andern zu berechnen zum Ausführen der Verarbeitung als Reaktion darauf, insbesondere in Bezug auf den obigen Punkt (3), und die Berechnung ist kompliziert.
Zum Weitervereinfachen der Mustergestaltung sind daher die folgenden zwei Verfahren denkbar: es ist nämlich möglich, ein Kaleidoskopbild auch in Bezug auf eine allgemeine Ursprungsbildform durch Ausführen der folgenden ersten und zweiten Verarbeitung zu gestalten.
Fig. 11 stellt beispielhaft die erste Verarbeitung dar.
Die in Fig. 11 gezeigte Verarbeitung ist zum Anzeigen von Reflektionsmustern mit einer kleinen Zahl von Reflektionen auf der Grundlage ausgelegt, daß dieselben oberhalb von jenen mit einer großen Zahl von Reflektionen vorhanden sind.
Dieses entspricht einer Technik des aufeinanderfolgenden Erhöhen von Zahlen entsprechend den Mustern, die von den Invertierungstätigkeiten an entsprechenden Kanten verursacht werden, und des Betrachtens der Muster als numerische Werte (hier im folgenden als Z-Werte bezeichnet), die die Tiefe in der Verarbeitung (Anzeige) ausdrücken. Wenn irgendein Muster invertiert und dupliziert wird und es ein anderes Muster mit einer größeren Zahl in einem Bereich gibt, der mit diesem Muster versehen ist, kann das Muster mit der kleineren Zahl wieder ersetzt werden.
Es werden nämlich Muster aufeinanderfolgend von jenen mit dem kleinsten Z-Wert in der Praxis gezeichnet. Daher wird die Ersetzung nur durchgeführt, wenn der Z-Wert der bereits gezeichneten Muster größer als der danach gezeichneten Muster ist. Solch eine Ersetzung wird für jedes Pixel durchgeführt.
Solch eine Verarbeitung wird im allgemeinen hardwaremäßig als ein Z-Puffer Algorithmus in neueren Arbeitsplatzrechnern verwirklicht, die Graphikverarbeitung ausführen, und somit kann eine extreme Hochgeschwindigkeitsverarbeitung durchgeführt werden. Die zuvor erwähnte Ausführung wird auf Mustern mit verschiedenen Z-Werten ausgeführt.
Andererseits kann die Überlappung von Mustern mit gleichen Z- Werten auf die folgende Weise verarbeitet werden:
Vorrang in Bezug auf die Überlappung wird entschieden in Abhängigkeit der Reihenfolge des Zeichnens von Mustern. Zum Beispiel werden die Kanten des Ursprungsmusters entweder im Uhrzeigersinne oder entgegen dem Uhrzeigersinne zum Gestalten von Reflektionsmustern entlang der Kanten in Beziehung zueinander angeordnet.
Fig. 12 ist ein konzeptionelles Bild, das die Gestaltung von Reflektionsmustern durch solche Verarbeitung bis zu zweiten Reflektionsmustern zeigt. Es wird Bezug genommen auf Fig. 12, es wird angenommen, daß die Reflektionsmuster nicht miteinander überlappen, zum Erleichtern des Verständnisses. Wenn irgendwelche Muster miteinander überlappen, werden die zu ersetzenden in Hinblick auf den später beschriebenen Vorrang entschieden.
Fig. 13 ist ein Baumdiagramm, das einen Vorgang des Bildens von Reflektionsmustern zeigt.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 12 und 13, es wird angenommen, daß die Priorität entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne in der Reihenfolge der Kanten A, B und C des dreieckigen Ursprungsmusters 0 zugeordnet wird. Die Kanten A und C entsprechen den Spiegeln (Symmetrieachsen für Inversion).
Ein Reflektionsmuster A1 wird durch Invertieren des Ursprungsmusters 0 entlang der Kante A gestaltet, die eine Symmetrieachse definiert. Dann werden die Reflektionsmuster B2 und B2 in dieser Reihenfolge entlang der Kanten B bzw. C gestaltet, die Symmetrieachsen definieren. Es wird angenommen, daß Priorität zu den ersten Reflektionsmustern A1, B1 und C2 gemäß dem Vorrang der Kanten A, B und C zugeordnet wird, die die Symmetrieachse zum Gestalten derselben definieren.
Danach werden zweite Reflektionsmuster in der Reihenfolge der Reflektionsmuster Al, B1 und C1 gestaltet. Es wird angenommen, daß Priorität ebenfalls entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn den entsprechenden Kanten der Reflektionsmuster Al zugeordnet wird. Ein Reflektionemuster AB2 entlang einer Kante B des Reflektionsmusters A1 hat Vorrang vor einem Reflektionsmuster AC. Dieses gilt auch für die zweiten Reflektionsmuster wie die Reflektionsmuster B1 und C1. Es wird Bezug genommen auf Fig. 13, die Bezugszeichen (1) bis (10) stellen den Vorrang dar, der auf die zuvor erwähnte Weise entschieden ist. Die Prioritätszuordnung in Fig. 13 entspricht nämlich einer Lateralprioritätsbaumsuche in einem Baumaufbau einer Rückkopplungsschleife- (Musterinvertierung)Verarbeitung bezüglich der Kanten der entsprechenden Muster. Es ist auch möglich, einen vertikalen Prioritätsalgorithmus zu betrachten, natürlicherweise.
In dem Fall von Mustern mit gleichen Z-Werten ist andererseits ebenfalls ein Verfahren denkbar, bei dem keine Ersetzung durchgeführt wird, sondern das Mittel der Pixelwerte (Helligkeit, Farbton usw.) der entsprechenden Pixel von 2 (oder mehr) Mustern berechnet wird und dieselben bei der Überlappung der Muster überlagert werden. In diesem Fall wird das Kaleidoskopbild unabhängig von der Reihenfolge des Zeichnens gestaltet.
Fig. 14 zeigt ein Verfahren der zweiten Verarbeitung. Dieses Verfahren ist ausgelegt zum Tätigsein und Gestalten von nur den Grenzen zwischen den Spiegeln, die von der anfänglichen Anordnung erhalten werden, wobei keine Tätigkeiten der Grenzen der Reflektion durchgeführt werden.
Es ist möglich, ein Kaleidoskopbild zu gestalten, das näher an einem tatsächlichen Bild ist, in dem invertierte und duplizierte Muster unter der Regel des Gestaltens keiner Muster über die Grenzen zwischen den Spiegeln in solch einem Raum gestaltet werden.
Während die obige Beschreibung in Hinblick auf die Annahme gegeben wurde, daß die zum Gestalten des Kaleidoskopbildes verwendeten Bildfragmente eine konvexe Form aufweisen, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Bildfragmente können alternativ eine konkave Form aufweisen. Allgemeiner, die Bildfragmente können eine willkürliche Form aufweisen, wenn eine Spiegelsymmetrieachse definiert werden kann. Mit andern Worten, ähnliche Verarbeitung kann ausgeführt werden durch Annhähern einer willkürlichen Form durch ein Polygon.

[Ausführungsform 2]

Das elektronische Kaleidoskopgerät 100 gemäß der Ausführungsform 1 ist ausgelegt zum Gestalten nur eines Kaleidoskopbildes und Projizieren desselben auf einen Schirm. Ein elektronisches Kaleidoskopgerät 200 gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung weist weiter eine Klanggestaltungseinheit 202 zum Formen von Klängen als Reaktion auf Muster eines Kaleidoskopbildes auf.
Teile des elektronischen Kaleidoskopgerätes 200 identisch zu jenen der Ausführungsform 1 werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die redundante Beschreibung wird weggelassen.
Fig. 15 ist ein schematisches Blockschaltbild, das den Aufbau des elektronischen Kaleidoskopgerätes 200 nach der Ausführungsform 2 zeigt.
Fig. 16A und 16B sind konzeptionelle Bilder, die die Verarbeitung in der in Fig. 15 gezeigten Klanggestaltungseinheit 202 zeigen.
Die Klanggestaltungseinheit 202 wandelt ein Aufnahmesignal in einem anfänglichen Bildfragment, das aus einem Bildsignal ausgeschnitten ist, das von der Videokamera 102 als anfängliches Bild zum Gestalten eines Kaleidoskopbildes eingegeben wurde, in ein Klangfragment entsprechend einem jeden Pixel um, wodurch kontinuierliche Klänge gestaltet werden. Zum Beispiel kann die Klanggestaltungseinheit 202 ein Bildsignal in ein Klangsignal umwandeln, in dem ein Farbton und einer Helligkeit selbst mit einer Tonfärbung bzw. einer Klanglautstärke verknüpft werden und in dem Änderungen des Farbtones und der Helligkeit mit dem Farbton bzw. der Klanglautstärke verknüpft werden.
Fig. 17 ist ein Flußdiagramm, das einen Betrieb des in Fig. 15 gezeigten elektronischen Kaleidoskopgerätes 200 darstellt.
Eine Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 empfängt Bildinformation, die von der Videokamera 102 aufgenommen sind (Schritt S302)
Dann wird ein Parameter einer Bildfragmentform entsprechend einem anfänglichen Bildfragment zum Gestalten eines Kaleidoskopbildes von außen in Bezug auf die aufgenommene Bildinformation eingegeben (Schritt S304).
Dann schneidet die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 das anfänglich Bildfragment aus einem Aufnahmesignal als Reaktion auf den eingegebenen Formparameter des Bildfragmentes aus (Schritt S306).
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 kann Bildinformation entsprechend der angegebenen Bildfragmentform aus Bildinformation einer willkürlichen Fläche gewinnen, die von der Videokamera 104 erhalten wird, oder sie kann die Bildinformation von der Videokamera 102 zu der Bildfragmentform durch Umgestalten umwandeln.
Dann dupliziert die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 das Bildfragment (Schritt S308) und gestaltet und ordnet Reflektionsmuster durch Drehen und Inversion an (Schritt S310).
Andererseits empfängt die Klanggestaltungseinheit 202 Information über das gewonnene anfängliche Bildfragment und gestaltet aufeinanderfolgend entsprechende Phoneme aus der Pixelinformation des aufgenommenen Signales (S312).
Die akustische Verarbeitung enthält sowohl einfache Klangverarbeitung als Klangerkennung. Bei der einfachen Klangverarbeitung bildet die Klanggestaltungseinheit 202 die Phoneme auf der Grundlage der Information der Intensität der Helligkeit des Farbtones und ähnliches.
Bei der Klangerkennung erkennt die Klanggestaltungseinheit 202, welche Objekte in dem Bild enthalten sind und wählt Tonfarben synthetischer Klänge, ein Instrument, von dem angenommen wird daß es die Klänge bildet zum Beispiel und ähnliches aus.
Die Inhalte der akustischen Verarbeitung werden nun mehr im einzelnen beschrieben.
Die akustische Verarbeitung wird wie folgt zum Beispiel implentiert: zuerst unterteilt die Klanggestaltungseinheit 202 das Bildfragment in ungefähr fünf bis zwanzig kleine Flächen und prüft, ob die Helligkeit und der Farbton eines jeden Pixels oder deren Änderungen in jeder kleinen Fläche. Wenn die Zahl der sich ändernden Pixel in einer kleinen Fläche einen gewissen Grad zum Beispiel überschreitet, bestimmt die Klanggestaltungseinheit 202, daß die kleine Fläche aktiviert ist. Ein von jeder kleinen Fläche auszugebender Klang wird zuvor so bestimmt, daß sich ein Akkord entlang einer gewissen Skala oder harmonischer Fortsetzung ändert, und die Klanggestaltungseinheit 202 gestaltet den Klang entsprechend der aktivierten kleinen Fläche. Zum Gestalten des Klanges kann die Klanggestaltungseinheit 202 ein MIDI-(eine musikalische Instrumentdigitalschnittstelle)Signal zum Bewegen eines externen MIDI-Instrument ausgeben. Die Stärke, die Tonfarbe usw. des Klanges hängen von der Helligkeit, dem Farbton und der Stärke der Aktivierung ab.
Die Klanggestaltungseinheit 202 gibt kontinuierlich die gebildete Phoneme aus, wodurch Klänge gebildet werden (Schritt S314).
andererseits bestimmt die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104, ob oder nicht ein Schirm vollständig gefüllt ist, nachdem die Reflektionsmuster durch Rotation/Inversion gestaltet sind (Schritt S316).
wenn bestimmt wird, daß der Raum ausgefüllt ist, gibt die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 ein entsprechendes Bild an eine Anzeigeeinheit 106 aus (Schritt S318).
Wenn bestimmt wird, daß der Raum noch nicht vollständig ausgefüllt ist (Schritt S316), kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S308 zum Duplizieren des Bildfragmentes zurück.
In dem zuvor erwähnten Schritt S310 kann ein Kaleidoskopbild in Bezug auf eine allgemeinere Form für das anfängliche Bildfragment durch das in Bezug auf die Fig. 11 bis 14 beschriebene Verfahren gestaltet werden.
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 wiederholt kontinuierlich die zuvor erwähnte Kaleidoskopbildgestaltungstätigkeit zum Ausgeben eines Kaleidoskopbildes, das sich in Echtzeit ändert, an die Anzeigeneinheit 106.
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 wiederholt nämlich die Verarbeitung von der Eingabe des Bildes durch die Videokamera 102 bis zu der Anzeige, wie in dem Flußdiagramm gezeigt ist, mit einer Videorate.
Wie hier oben beschrieben wurde ist es möglich, die Aufmerksamkeit oder das Interesse des Beobachters zu erhöhen, in dem nicht nur ein Kaleidoskopbild aus einem aufgenommenen Bildsignal gestaltet wird, sondern auch ein dementsprechendes Klangsignal gestaltet wird.

[Ausführungsform 3]

Fig. 18 ist ein schematisches Blockschaltbild, das den Aufbau eines elektronischen Kaleidoskopgerätes 300 gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
Dieses elektronische Kaleidoskopgerät 300 unterscheidet sich von dem elektronischen Kaleidoskopgerät 100 gemäß der Ausführungsform 1 in einem Punkt darin, daß dasselbe eine Computergraphikgestaltungseinheit 304 zum Gestalten von Graphikbildern aufweist, und in einem Punkt, daß eine Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 ein Teilbildsignal synthetisiert, das durch Ausschneiden eines anfänglichen Bildfragmentes aus einem aufgenommenen Signal erhalten wird, das von einer Videokamera 102 empfangen ist, mit dem Graphikbild, das von der Computergraphikgestaltungseinheit 304 ausgegeben wird, zum Bilden eines Kaleidoskopbildes.
Teile des elektronischen Kaleidoskopgerätes 300, die identisch zu jenen in der Ausführungsform 1 sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die redundante Beschreibung wird weggelassen.
Fig. 19 ist ein konzeptionelles Bild, das den Betrieb der Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 und der Computergraphikgestaltungseinheit 304 darstellt, die in Fig. 18 gezeigt sind.
Ähnlich zu der Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 104 nach der Ausführungsform 1 gewinnt die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 einen angegebenen Bereich S aus einem Bildsignal, das von der Videokamera 102 geliefert wird, als ein anfängliches Bildfragment. Andererseits gestaltet die Computergraphikgestaltungseinheit 304 eine Computergraphik G, die in einem Bereich äquivalent zu dem Bereich S vorhanden ist.
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 synthetisiert die von der Computergraphikgestaltungseinheit 304 ausgegebene Computergraphik G mit dem anfänglichen Bildfragment S. Dann betrachtet die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 das synthetisierte Bildfragment S+G als ein anfängliches Bildfragment und gestaltet ein Kaleidoskopbild gemäß einem Vorgang ähnlich, wie er unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben wurde.
Fig. 20 ist ein Flußdiagramm, das einen Betrieb des elektronischen Kaleidoskopgerätes 300 darstellt.
Ein von der Videokamera 102 aufgenommenes Bildsignal wird in die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 eingegeben (Schritt S402).
Dann empfängt die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 einen Parameter einer Bildfragmentform entsprechend einem anfänglichen Bildfragment von außen (Schritt S404).
Dann schneidet die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 (gewinnt) ein Bildsignal entsprechend dem anfänglichen Bildfragment aus einem Aufnahmesignal als Reaktion auf den eingegebenen Parameter der Form des anfänglichen Bildfragmentes aus (Schritt S406).
Andererseits gestaltet die Computergraphikgestaltungseinheit 304 die Computergraphik gemäß den extern gelieferten Daten (Schritt S408).
Dann schneidet die Computergraphikgestaltungseinheit 304 (gewinnt) einen entsprechenden Bereich des Computergraphikbildes entsprechend der anfänglichen Bildfragmentform auf der Grundlage der extern gelieferten Daten aus (Schritt S410).
Die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 empfängt das anfängliche Bildfragment, das aus dem Aufnahmesignal gewonnen ist, und das anfängliche Bildfragment der Computergraphik, das von der Computergraphikgestaltungseinheit 304 ausgegeben ist, und gestaltet ein Bild durch Synthetisieren der anfänglichen Bildfragmente miteinander (Schritt S412).
Dann dupliziert die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 das synthetisierte Bild als ein anfängliches Bildfragment (Schritt S414)
Weiter ordnet die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302 die Reflektionsmuster entsprechend dem Bildfragment durch Rotation und Inversion an (Schritt S416)
Dann bestimmt die Kaleidoskopbildgestaltungseinheit 302, ob oder nicht ein Raum vollständig ausgeführt ist (Schritt S418), und sie gibt ein entsprechendes Bildsignal an die Anzeigeneinheit 106 aus, wenn die Bestimmung JA ist (Schritt S420).
Wenn die Bestimmung derart ist, daß der Raum noch nicht vollständig ausgefüllt ist (Schritt S418), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S414 des Duplizierens des Bildfragmentes zurück.
Wie hier oben beschrieben wurde, ist es möglich, ein Kaleidoskopbild mit einer komplexeren Form durch Synthetisieren nicht nur von Bildinformation, die von der Videokamera 102 aufgenommen ist, sondern ein Bildsignal, das von der Computergraphikgestaltungseinheit 304 gestaltet ist, zu gestalten.
Es ist möglich, ein Kaleidoskopbild in Bezug auf eine allgemeinere anfängliche Bildfragmentform zu Gestalten, in dem die unter Bezugnahme auf Fig. 11 bis 14 beschriebene Verarbeitung bei der Anordnung der Reflektionsmuster durch Rotation und Inversion in dem Schritt S416, der in Fig. 20 gezeigt ist, ausgeführt wird.
Weiter ist es möglich, ein Klangsignal entsprechend einem Kaleidoskopbild auszugeben, in dem eine Klanggestaltungseinheit zum Umwandeln eines Bildsignales eines anfänglichen Bildfragmentes in Phoneme für jedes Signal entsprechend einem Pixel hinzugefügt wird, ähnlich wie unter Bezugnahme auf die Ausführungsform 2 beschrieben wurde.
Obwohl die vorliegende Erfindung im einzelnen beschrieben und dargestellt worden ist, ist klar zu verstehen, daß dieses nur als Wege der Darstellung und des Beispieles dient und nicht als Wege der Begrenzung genommen werden kann, der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nur durch den Inhalt der beigefügten Ansprüche begrenzt.

Claims

1. Elektronisches Kaleidoskopgerät mit:

einem Bildaufnahmemittel zum Umwandeln eines aufgenommenen optischen Bildes in ein Aufnahmesignal;

einem Kaleidoskopbildgestaltungsmittel zum Empfangen des Aufnahmesignales und Gestalten eines Bildsignales eines Kaleidoskopmusters, wobei das Kaleidoskopbildgestaltungsmittel enthält:

ein Bildgewinnungsmittel zum Empfangen des Aufnahmesignales und Ausschneiden eines Teilaufnahmesignales entsprechend einem angegebenen Winkelbereich und einem angegebenen Zentralpunkt in der aufgenommenen Szene aus dem Aufnahmesignal gemäß einer externen Anweisung und

einem Bildverarbeitungsmittel zum aufeinanderfolgenden Invertieren/Duplizieren eines Ursprungsbildes des Teilaufnahmesignales entlang einer Kante, die eine Spiegelsymmetrieachse definiert, in einer vorgeschriebenen Drehrichtung um den Zentralrichtung entlang der vorgeschriebenen Drehrichtung, wodurch das Bildsignal des Kaleidoskopmusters, das den Schirm ausfüllt, gestaltet wird; und

einem Anzeigenmittel zum Ausgeben eines entsprechenden Bildes als Reaktion auf eine Ausgabe des Kaleidoskopbildgestaltungsmittels; und

einem Klangmittel (202) zum Empfangen des Teilaufnahmesignales und aufeinanderfolgenden Bilden und Ausgeben eines Klanges einer entsprechenden Tonfärbung und einer entsprechenden Lautstärke auf der Grundlage der Helligkeit und des Farbtones des Aufnahmesignales.

2. Elektronisches Kaleidoskopgerät nach Anspruch 1, bei dem das Bildverarbeitungsmittel aufeinanderfolgend wiederholt einen Schritt des Gestaltens eines Spiegelbildes durch Invertieren/Duplizieren entlang jeder Kante, die eine Spiegelbildsymmetrieachse definiert, des Polygonbereiches bzw. des Winkelbereiches in Bezug auf das Spiegelbild, das in jedem Schritt gestaltet ist, durch Grenzen zwischen Spiegeln, die nur durch die anfängliche Anordnung des Polygonbereiches bzw. des Winkelbereiches entschieden sind, wodurch das Bildsignal des Kaleidoskopmusters, das den Schirm ausfüllt, gestaltet ist.

3. Elektronisches Kaleidoskopgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem das Bildverarbeitungsmittel aufeinanderfolgend wiederholt einen Schritt des Gestaltens eines Spiegelbildes durch Invertieren/Duplizieren entlang einer jeden Kante, die eine Spiegelsymmetrieachse definiert, des Polygonbereiches bzw. des Winkelbereiches durch nur eine Grenze zwischen Spiegeln, die durch die anfängliche Anordnung des Polygonbereiches entschieden ist in Bezug auf das Spiegelbild, das in jedem Schritt gestaltet wird, wodurch das Bildsignal des Kaleidoskopmusters, das den Schirm ausfüllt, gestaltet ist.

4. Elektronisches Kaleidoskopgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Bildgewinnungsmittel aufweist:

ein Teilbildbestimmungsmittel zum Empfangen des Aufnahmesignales und Ausschneiden des Teilaufnahmesignales entsprechend dem angegebenen Polygonbereich bzw. Winkelbereich in der aufgenommenen Szene gemäß der externen Anweisung und

ein Bildsynthetisiermittel zum Empfangen einer Ausgabe des Teilbildbestimmungsmittels und Bilden eines Teilaufnahmesignales durch Synthetisieren eines Graphikbildes, das als Reaktion auf eine externe Anweisung gestaltet ist, mit dem ausgeschnittenen Teilaufnahmesignal.

5. Elektronisches Kaleidoskopgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Bildgewinnungsmittel aufweist:

ein Teilbildbestimmungsmittel zum Empfangen des Aufnahmesignales und Ausschneiden des Teilaufnahmesignales entsprechend dem bestimmten Polygonbereich bzw. Winkelbereich um den angegebenen Zentralpunkt in der aufgenommenen Szene gemäß der externen Anweisung und

ein Bildsynthetisiermittel zum Empfangen einer Ausgabe des Teilbildgewinnungsmittel und Synthetisieren eines Graphikbildes, das als Reaktion auf eine externe Anweisung gestaltet ist, mit dem ausgeschnittenen Teilaufnahmesignal zum Gestalten eines Teilaufnahmesignales.

6. Elektronisches Kaleidoskopgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Bildverarbeitungsmittel das Spiegelbild ersetzt, das in jedem Schritt des Gestaltens des Spiegelbildes gestaltet ist durch Invertieren/Duplizieren entlang jeder Kante, die die Spiegelbildsymmetrieachse definiert, des Polygonbereiches bzw. des Winkelbereiches, in Bezug auf das Spiegelbild, das an einem Schritt gestaltet ist, der dem Schritt vorangegangen ist, wodurch das Bildsignal des Kaleidoskopmusters, das den Schirm ausfüllt, gestaltet ist.