DE9003362U1

DE9003362U1 - Vorrichtung zur Simulation einer Skiabfahrt

Info

Publication number: DE9003362U1
Application number: DE9003362U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-26
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1990-06-07
Anticipated expiration: 2000-03-20

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Simulation einer Skiabfahrt unter Verwendung eines Ständers, in dem ein Paar Skier beweglich gelagert sind, sowie eines Videobildschirms für das Bild der Skipiste.

Vorrichtungen der oben angegebenen Art sind bekannt.

In der AT-PS 240 747 ist eine Vorrichtung zur Simulation einer Skiabfahrt unter Verwendung eines Paars von Skiern beschrieben.

In der DE-OS 32 18 086 ist ein Fahrrad-Trainingsgerät mit Situationsprogrammierung beschrieben.

Die Nachteile der bekannten Ski-Simulatoren bestehen darin, daß die Sicht auf die Skipiste fehlt.

Das bekannte Fahrrad-Trainingsgerät bezieht sich nicht auf eine Skiabfahrt. Im übrigen ist ein Nachteil dieses Gerätes, daß der Fahrer sich selbst nur als Symbol und auch dieses nur für seitliche Bewegungen im Bild erkennt. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Geschwindigkeit nicht individuell vom Fahrer bei der Wiedergabe des Films verändert werden kann, ohne daß damit auch die Geschwindigkeit aller anderen Sportler beeinflußt wird. Außerdem tritt bei kleinen Geschwindigkeiten Bildflimmern auf. Weiterhin ist als Nachteil anzusehen, aaQ die stetige Beeinflussung der Geschwindigkeit von Video- oder Filmwiedergabegeräten mit Aufwand verbunden ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß bei der Anwendung dieses Prinzips für die Simulation einer Skiabfahrt keine Berührungen mit im Bild sichtbaren Hindernissen erfaßbar sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit folgenden Vorteilen zu schaffen: Natürlich wirkendes Bild der Piste mit vielen Details von typischen Skiabfahrtsszenen, reale Fremdsituationen mit natürlicher Eigendynamik, möglichst realistische Darstellung der eigenen Körperhaltung im Bild, die Möglichkeit für den Benutzer, durch geeignete Bewegung der Skier seine Querposition und seine Längsposition im Umweltbild zu verändern, Berührungserfassung und -auswertung,

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Registrierung und Kommentierung von Fahrfehlern und Wirtschaftlichkeit. Darüberhinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Situationen zu simulieren, die schlecht mit der Kamera eingefangen werden können, wie das plötzliche Abschwingen eines vorausfahrenden Skifahrers oder das plötzliche Erscheinen eines Skifahrers von der Seite.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die im Anspruch angegebenen Merkmale gelöst. Diese Lösung ber-ubt auf der Kombination der Vorteile einer Realbildwiedergabe mit denen von computer-orientierten Bildgeneratoren.

Anwendungsmöglichkeiten sind Ausbildung, Werbung und Unterhaltung. Die Erfindung sei nun anhand der Figur näher beschrieben.

Der Benutzer 12 steht, gestützt auf zwei Stöcke 13a, 13b, auf zwei Skiern 5a, 5b, die in einem Ständer 4 derart gelagert sind, daß der Benutzer sie verkanten kann. Der Verkantungswinkel W wird in einer Meßeinrichtung 6 gemessen. Für ein Trainingsgerät mit gehobenen Ansprüchen genügt es nicht, nur den Verkantungswinkel zu erfassen. Vielmehr sollten Hoch-Tief-Entlastungen, das heißt Kräfte, Drehmomente, unsymmetrische Skibelastungen, usw. gemessen und verarbeitet werden.

Im Beispiel der Figur wird der Bildschirm 3 von einem Video-Projektor 2 angestrahlt. Man kann stattdessen auch eine Monitorröhre, einen Flachbildschirm oder einen Projektionsmonitor verwenden.

Die erforderliche Elektronik ist in Form eines Blockschaltbildes eingezeichnet. Es enthält zunächst ein Realbildwiedergabegerät 1. Dieses kann ein Videorecorder oder ein Bildplattenspieler sein. Die Ablaufgeschwindigkeit dieses Gerätes ist normalerweise konstant. Bei einer Original-Skiabfahrt mit Kamera wird das wiederzugebende Bild 11 der Skipiste mit Umgebung aufgenommen. Hierbei sind fremde Skifahrer 14 mit aufzunehmen, deren Verhalten eine schnelle Reaktion des Auszubildenden erfordert. Es kann auch empfehlenswert sein, während der ganzen Abfahrt mit der Kamera einem vorausfahrenden Skifahrer 14 zu folgen. Es kann für die Aufnahme auch eine abgesteckte Slalomstrecke abgefahren werden.

Ein Vicieosignalgenerator 16 erzeugt ein synthetisches Identifikationsbild des Benutzers 12. Es zeigt einen Skifahrer in verschiedenen Größen, Positionen, Blickwinkeln und Haltungen. Der Videosignalgenerator enthält Bildspeicher für entsprechend viele Bilder oder berechnet die Bilder in Echtzeit. Die Perfektion der hier beschriebenen Vorrichtung zur Simulation einer Skiabfahrt steht und fällt mit der Animation des Identifikationsbildes. Es ist also ein entsprechender Software-Aufwand unter Verwendung von Filmaufnahmen und Bewegungsstudien guter Skifahrer mit verschiedenen Schwungtechniken zu treiben.

In einer Vorrichtung 17 zum überblenden des synthetischen Identifikationsbildes 6 in das Realbild 11 wird das Videosignal für den Projektor 2 gebildet. In einer Vorrichtung 15 zur Bildsynchronisation werden Realbildwiedergabegerät 1 und Videosignalgenerator 16 synchronisiert.

Das Signal für den Verkantungswinkel W wird einem Computer 9 zugeführt, der an den Videosignalgenerator 16 Daten für die Bewegung des Identifikationsbildes 8 ausgibt.

Vom Realbildwiedergabegerät 1 wird über ein Kabel 7 die Lauflänge des Videobandes an die Adressleitung eines Speichers 10 übertragen, der Oaten aus der Skiabfahrt an den Computer 9 abgibt.

Im Computer 9 werden aus dem Verkantungswinkel W der Skier die Bewegungsphasen des Identifikationsbildes 8 berechnet. Auch können im Computer Bewegungsphasen fremder Skifahrer 14 berechnet werden, die ebenfalls im Videosignalgenerator 16 in Bilder umzusetzen sind. Wird als Realbildwiedergabegerät 1 ein über eine Schnittstelle steuerbares Gerät mit Bildadressierung verwendet, so kann dem Computer 9 die Aufgabe übertragen werden, in Abhängigkeit von Fahrfehlern des Benutzers oder von einem vorgegebenen Ausbildungsplan verschiedene Bildfolgen anzusteuern.

Dr. Reiner Foerst :'..;.: : , :

Hohe Str. 11

5270 Gummersbach Gummersbach, den 16.03.1990

P-ertenffitnmel dung

Vorrichtung zur Simulation einer Skiabfahrt

Zusammenfassung

Es wird ein Ständer verwendet, in dem ein Paar Skier beweglich gelagert sind. Vor diesen Skiern befindet sich ein Bildschirm, auf welchem das Videobild einer realen Skiabfahrt abgespielt wird. Dem Realbild wird das synthetische Bild eines Skifahrers, von hinten gesehen, in vielen verschiedenen Größen, Positionen, Ansichten und Bewegungsphasen überblendet. Es wird vom Benutzer des Gerätes durch Verkanten der Skier nach Maßgabe der Dynamik einer Skiabfahrt beeinflußt. Dabei kann auch seine Geschwindigkeit und damit sein Abstand von der Betrachterposition, das heißt der Kamera bei der Originalaufnahme, verändert werden. Hierdruch wird der Vorteil der Natürlichkeit eines realen Umfeldbildes mit dem der variablen Darstellbarkeit synthetischer Objekte bei weitgehender Freiheit der individuellen Bewegung in alle Richtungen kombiniert. Zur Hardware-Ausstattung gehören ein Videosignalwiedergabegerät für reale Ereignisse, ein Videosignalgenerator, Vorrichtungen zur Bildsynchronisation, zum Überblenden und zur synchronen Datenübertragung sowie ein Computer.

Claims

spruch

Vorrichtung zur Simulation einer Skiabfahrt unter Verwendung eines Ständers (4), in dem ein Paar Skier (5a, 5b) beweglich gelagert sind sowie eines Videoprojektors (2) mit Videobildschrim (3) oder eines Monitors für das Bild der Skipiste, dadurch gekennzeichnet, daß

a) innerhalb des Ständers (4) ein Winkelmeßgerät (6) zur Erfassung des Verkantungswinkels W der Skier,

b) ein Videosignalwiedergabegerät (1) für aufgenommene Realbilder, wie zum Beispiel ein Videorecorder oder ein Bildplattenspieler,

c) ein Videosignalgenerator (16) zur Erzeugung eines synthetischen Identifikationsbildes (8) sowie anderer synthetischer Bilder,

d) eine Vorrichtung (15) zur Bildsynchronisation, welche mit dem Realbildwiedergabegerät (1) und mit dem Videosignalgenerator (16) verbunden ist,

e) eine Vorrichtung (17) zum überblenden des synthetischen Identifikationsbildes (8) in das Real bild (11), deren beide Videosignaleingänge mit dem Videosignal-Ausgang des Videosignalwiedergabegerätes (1) und dem Videosignal-Ausgang des Videosignalgenerators (16) und deren Videosignal-Ausgang mit dem Videoeingang des Projektors (2) oder eines Monitors verbunden sind,

f) ein Kabel (7) zur synchronen Datenübertragung, welches an einem Ende am Phono-Ausgang oder an einem Ausgang zur Anzeige der laufenden Bandposition des Videosignalwiedergabegerätes (1) angeschlossen ist,

g) ein Speicher mit Adresszähler (10) für in der Videoaufnahme enthaltene Informationen, wobei der Zählertakt-Eingang des Adresszählers mit dem Kabel (7) verbunden ist und

h) ein Computer (9), dessen Dateneingangsleitungen mit dem Signalausgang des Winkelmeßgerätes (6), dessen Daten-Busleitung mit dem Daten-Ausgang des Speichers (10) und dessen Datenausgangsleitung mit den Dateneingangsleitungen des Videosignalgenerators (16) verbunden ist,

angeordnet sind.