EP2753995A2 - Abgewinkeltes display zur dreidimensionalen darstellung eines szenarios - Google Patents

Abgewinkeltes display zur dreidimensionalen darstellung eines szenarios

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EP2753995A2
EP2753995A2 EP12781024.0A EP12781024A EP2753995A2 EP 2753995 A2 EP2753995 A2 EP 2753995A2 EP 12781024 A EP12781024 A EP 12781024A EP 2753995 A2 EP2753995 A2 EP 2753995A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
display area
display
virtual
dimensional
scenario
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12781024.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Leonhard Vogelmeier
David Wittmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
EADS Deutschland GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by EADS Deutschland GmbH filed Critical EADS Deutschland GmbH
Publication of EP2753995A2 publication Critical patent/EP2753995A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • G06T15/10—Geometric effects
    • G06T15/20—Perspective computation
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/40—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images giving the observer of a single two-dimensional [2D] image a perception of depth
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    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
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    • G02B30/52—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels the 3D volume being constructed from a stack or sequence of 2D planes, e.g. depth sampling systems
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G—PHYSICS
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    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/006—Simulators for teaching or training purposes for locating or ranging of objects
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    • G09B9/48—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer a model being viewed and manoeuvred from a remote point
    • G—PHYSICS
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    • G09G2380/12—Avionics applications
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2213/00—Details of stereoscopic systems
    • H04N2213/006—Pseudo-stereoscopic systems, i.e. systems wherein a stereoscopic effect is obtained without sending different images to the viewer's eyes

Definitions

  • the invention relates to a display device for displaying a three-dimensional virtual scenario, a workstation device for
  • Stereoscopic visualization techniques are used to give the impression of a three-dimensional scenario to a viewer of a stereoscopic display.
  • the three-dimensional impression arises at the
  • Display device for displaying a three-dimensional virtual
  • a display device for displaying a three-dimensional virtual scenario which has a first display area and a second display area for displaying the three-dimensional scenario.
  • the first display area lies in a first level and the second display area in a second level, the first level and the second level being one
  • the first display area and the second display area may be a display element that is designed for stereoscopic visualization.
  • the display area may thus be, for example, a display or a projection surface, which are suitable for one
  • the first display area and the second display area are identical to each other.
  • Display area may be arranged so that two levels, in each of which a display area is located, have an angle of inclusion to each other.
  • the inclusion angle is preferably not equal to zero degrees.
  • the inclusion angle may also be 0 °, ie that the first plane and the second plane are parallel to each other and preferably not
  • the first plane and the second plane are mutually offset in the direction of a vertical on one of the planes.
  • first display area and the second display area can also be arranged relative to one another in such a way that the first level and the second level, which respectively contain the first display area and the second
  • Contain presentation area intersect so that they form a cutting line.
  • the angle at which the first plane and the second plane intersect represents the inclusion angle ⁇ .
  • the first display area and the second display area may be arranged to be coupled to each other at the first-level and second-level intersecting lines.
  • the first display area and the second display area may also be arranged so that they are not coupled to each other.
  • Three-dimensional virtual scenario allows a longer concentrated
  • the eyeballs are so located when looking at each other that both eyes directly look at a viewed object. Depending on the distance of one
  • Observer of the object under consideration changes the position of the eye axes to each other, since the eyes of a human have a lateral distance from each other. The smaller the distance of the eyes from an observed object, the more pronounced the convergence. At very small distances of a viewed object from the eyes of a viewer, d. H. Distances of a few centimeters, for example, three to five centimeters, the convergence is very pronounced and viewing such a very close object leads to the so-called squinting in the viewer.
  • the distance to a viewed object has in addition to the influence on the position of the eye axes to each other, d. H. on the convergence, also affecting the adjustment of the refractive power of the lens of the eye, d. H. the accommodation.
  • Convergence and accommodation are usually coupled to one another in natural vision, so that conflicting information, such as: As a pronounced convergence and a low degree of accommodation, in a viewer of an object can lead to fatigue of the visual system, nausea and headache.
  • conflicting information arises from the fact that the convergence points to a small distance to the object under consideration and the accommodation points exactly opposite to a large distance to the object under consideration.
  • a contradiction between convergence and accommodation can arise in particular when viewing three-dimensional virtual scenes. This is because the convergence results from the virtual location of the virtual object and the accommodation, on the other hand, results from the distance to the imaging surface.
  • Visualization techniques that create a virtual three-dimensional scenario, the virtual location of a virtual object is rarely congruent with the real location of the imaging surface.
  • a display device having a first display area and a second display area that are angled relative to one another may reduce the conflict between convergence and accommodation when viewing a three-dimensional virtual scenario, since an imaging surface, i. H. the first display area or the second display area, from the viewing direction of a viewer on the virtual scenario have a smaller distance to a considered virtual object.
  • the presentation device can also have more than two display areas, for example three, four, five or even higher numbers of display areas.
  • the first display area and the second display area are flat.
  • Visualization surface of the display areas are executed in the form of a plane.
  • the presentation areas can also be in the form of a circular arc or in the form of a hollow cylindrical arc, the three-dimensional equivalent of
  • the display areas may be designed as a hollow hemisphere, wherein the imaging surface is arranged on a surface of the display area, which points to a center of the hollow cylindrical arc or the hemisphere.
  • the first level and the second level each represent a tangent plane of the display areas.
  • Presentation areas are not executed in the form of a layer, each one
  • Display area have a variety of tangent planes.
  • each image line of the imaging surface of a presentation area may have a tangent plane.
  • Circular arcuate display areas can then be arranged in particular to each other so that a first tangent plane of the first display area and a second tangent plane of the second
  • Representation range have an inclusion angle ⁇ to each other.
  • the inclusion angle ⁇ is between 90 ° and 150 °.
  • the first display area and the second display area which has the inclusion angle ⁇ to the first display area, as well as the eye position of the viewer on a display space.
  • Representation space is the space in which the virtual
  • Three-dimensional scenario is presented, ie in which a virtual location of the virtual objects can be displayed in the three-dimensional scenario.
  • the three-dimensional virtual scenario can also be represented in such a way that the virtual objects are located behind the visualization surface of the display area from the perspective of the observer.
  • a rounded transition between the first display area and the second display area avoids an edge being visible and thereby can enhance the three-dimensional impression of the virtual scene in the viewer.
  • a workstation device for displaying a three-dimensional virtual scenario with a
  • the workstation device can also be used, for example, to monitor any scenarios by one or more users.
  • the workstation device as described above and below may, of course, have a plurality of display devices but also have one or more conventional displays for displaying additional two-dimensional information.
  • the workstation device may include input elements that may be used to interact with the three-dimensional virtual scenario.
  • the workstation device may be a so-called. Computer mouse, a keyboard or use-typical interaction devices, such as those of a
  • Air traffic controller workplace exhibit.
  • all displays can be conventional displays or touch-sensitive displays (so-called touchscreens).
  • a workstation device as described above and below for displaying and monitoring airspaces is provided.
  • a workstation device as described above and below is provided for use as an air traffic controller workstation.
  • the activity of an air traffic controller may require maximum concentration over a longer period of time.
  • the Häanvornchtung as described above and below can offer a three-dimensional representation of the airspace, which allows a natural picture of the airspace and protects the viewer of the virtual scene even with prolonged activity against fatigue of the visual system.
  • the workstation device can in particular increase the performance of an air traffic controller in monitoring the air space allocated to him.
  • the workstation device can also be used for other purposes, such as for monitoring and controlling unmanned aerial vehicles.
  • the workstation device may also be used to control components such as a camera or other sensors that are part of an unmanned aerial vehicle.
  • Fig. 1 shows a display device according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 2 shows a display device according to another
  • Fig. 3 shows a display device according to another embodiment of the invention.
  • Fig. 4 shows a side view of a workstation according to a
  • Fig. 5 shows a side view of a workstation device according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a display device 100 with a first display area 11 1 and a second display area 112.
  • the first display area and the second display area are arranged such that they have an inclusion angle ⁇ 115 relative to one another.
  • the first display area, the second display area and an eye position 195 of a viewer of the display device stretch one
  • Display room 130 in which a virtual three-dimensional scene with virtual objects 301 is displayed.
  • the conflict between convergence and accommodation in a viewer of a three-dimensional virtual scenario in the display space 130 can be considerably reduced by arranging the first display area and the second display area at an angle to one another.
  • the convergence results from the distance from the eyes of a 195
  • Depth information is really present, since the imaging surface of a
  • Display area is executed purely two-dimensional.
  • the inclusion angle ⁇ 115 in which the first display area and the second display area are arranged relative to one another, can lead to the conflict between convergence and accommodation being reduced by a first distance 180 between the virtual location of the virtual object 301 and the imaging area Surface of a display area due to the angled position of the display areas is reduced to each other.
  • FIG. 1 shows, in addition to the angled second display region 112, a hypothetical representation region 112a drawn in dashed lines, which has no inclusion angle relative to the first representation region 111.
  • a second distance 180a between a virtual object 301 and the hypothetical presentation area 112a is significantly greater than a first distance 180 between the virtual object 301 and the second presentation area 112 angled to the first display area.
  • the significantly reduced first distance 180 between the virtual object 301 and the imaging surface compared to the second distance 180a can lead to a smaller contradiction between convergence and accommodation in a viewer of the three-dimensional scenario and thus enable a longer concentrated viewing of the three-dimensional scene Sehapparat of the viewer to spare more than a display device with not angled display areas.
  • FIG. 2 shows a display device 100 having a first display area 111 and a second display area 112, the display areas having a rounded transition in an angled area 113.
  • the bending region 113 represents the region in which the first
  • Display area and the second display area are coupled to each other.
  • the rounded transition between the first display area and the second display area may in particular avoid that a real visible edge between the display areas adversely affects the three-dimensional impression of the virtual scenario.
  • Fig. 3 shows a display device 100, which is designed circular arc.
  • the first display area and the second display area merge seamlessly into each other.
  • the circular arc-shaped imaging surface of the display device 100 in Fig. 3 is also a
  • FIG. 4 shows a workstation device 200 for a viewer of a three-dimensional virtual scenario.
  • the workstation device 200 has a display device 100 with a first display area 111 and a second display area 112, wherein the second display area is angled relative to the first display area in the direction of the user so that the two
  • the first display area 111 and the second display area 112 stretch through their mutually angled position with a viewer position 195, d. H. the eye position of the observer, a presentation space 130 for the three-dimensional virtual scenario.
  • the display room 130 is thus that one
  • Room volume in which the visible three-dimensional virtual scene is displayed An operator using the seat 190 during use of the workstation device 200 may also use, in addition to the three-dimensional virtual scenario presentation space 130, a workspace area 140 on which other touch-sensitive or conventional displays may reside.
  • the inclusion angle ⁇ 115 may be dimensioned such that all virtual objects in the display space 130 are within an arm reach of the user of the workstation device 200.
  • an inclusion angle a which is between 90 degrees and 150 degrees
  • the inclusion angle ⁇ can also be adapted to the individual needs of a single user while both falling below and exceeding the range of 90 degrees to 150 degrees.
  • the inclusion angle ⁇ is 120 degrees.
  • the angled geometry of the display device 100 is able to reduce the conflict between convergence and accommodation when using stereoscopic visualization techniques.
  • the angled geometry of the display device can minimize the conflict between convergence and accommodation in a viewer of a virtual three-dimensional scene by positioning the virtual objects as close as possible to the imaging view area due to the angled geometry. Since the position of the virtual objects and overall the geometry of the virtual scenario results from each specific application, the geometry of the display device, for example the inclusion angle a, can be adapted to the respective application.
  • the three-dimensional virtual scenario can be represented, for example, such that the second display area 112 corresponds to the virtually represented earth surface or a reference area in space.
  • the workstation device according to the invention is particularly suitable for the long-term, low-fatigue viewing and processing of
  • the workstation device as described above and below thus enables a large stereoscopic display volume or a
  • the workstation device enables a virtual reference surface in the virtual three-dimensional scenario
  • a terrain surface is positioned in the same plane as the real existing display area. This can be a removal of the virtual objects from the surface of the
  • Fig. 5 shows a workstation device 200 with a display device 100 and a viewer 501 of the illustrated three-dimensional virtual
  • the presentation device 100 has a first one
  • Display area 111 and a second display area 112 which, together with the eyes of the operator 501, span the presentation space 130 in which the virtual objects 301 of the three-dimensional virtual scenario are located.
  • a distance of the user 501 from the presentation device 100 can be dimensioned such that it is possible for the user to reach a majority or the entire presentation space 130 with at least one of his arms. This allows the viewer to interact with virtual scenario objects.
  • the presentation device as described above and below can also be designed to display virtual objects whose virtual location is located behind the visualization surface of the presentation unit from the user's point of view. In this case, however, no direct interaction of the user with the virtual objects is possible because the user can not reach through the presentation unit.
  • the display device 100 and the virtual position of the virtual objects 301 in the virtual three-dimensional scenario can differ as little as possible from each other, so that a conflict between convergence and
  • Accommodation in the user's visual system is reduced to a minimum.
  • the design of the workstation device may support longer term, concentrated use of the workstation device as described above and below, by mitigating the side effects of a conflict between convergence and Accommodation, such as headache and nausea, in which users are reduced.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Darstellungsvorrichtung (100) zur Darstellung eines dreidimensionalen virtuellen Szenarios, welche einen ersten Darstellungsbereich (111) und einen zweiten Darstellungsbereich (112) zur Darstellung des dreidimensionalen Szenarios aufweist. Dabei sind der erste Darstellungsbereich in einer ersten Ebene und der zweite Darstellungsbereich in einer zweiten Ebene angeordnet, wobei die erste Ebene und die zweite Ebene einen Einschlusswinkel α zueinander aufweisen. Durch die abgewinkelte Lage wird ein Konflikt zwischen Konvergenz und Akkommodation im menschlichen Sehapparat reduziert, was ein ermüdungsarmes Betrachten des dreidimensionalen Szenarios unterstützt.

Description

Abgewinkeltes Display zur dreidimensionalen Darstellung eines Szenarios
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Darstellungsvorrichtung zur Darstellung eines dreidimensionalen virtuellen Szenarios, eine Arbeitsplatzvorrichtung zur
Darstellung eines dreidimensionalen virtuellen Szenarios, die Verwendung einer Arbeitsplatzvorrichtung zur Darstellung eines dreidimensionalen virtuellen
Szenarios zur Darstellung und Überwachung von Lufträumen sowie die
Verwendung einer Arbeitsplatzvorrichtung zur Darstellung eines
dreidimensionalen virtuellen Szenarios als Fluglotsenarbeitsplatz.
Technischer Hintergrund der Erfindung
Stereoskopische Visualisierungstechniken werden verwendet, um bei einem Betrachter eines stereoskopischen Displays den Eindruck eines dreidimensionalen Szenarios hervorzurufen. Der dreidimensionale Eindruck entsteht bei dem
Betrachter dadurch, dass die Augen des Betrachters unterschiedliche Bilder wahrnehmen. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem zwei verschiedene Bilder so in Richtung des Betrachters projiziert werden, dass jedes Auge jeweils nur eines der beiden Bilder wahrnimmt. Weiterhin kann dies dadurch erreicht werden, dass der Betrachter eine Brille mit polarisierten Gläsern aufsetzt und auf einem Display unterschiedlich polarisierte Bilder dargestellt werden und die Polarisation der Bilder und der Brille so aufeinander abgestimmt sind, dass jedes Auge des Betrachters nur jeweils ein Bild wahrnimmt.
US 6,412,949 B1 zeigt eine Darstellungsvorrichtung basierend auf dem
stereoskopischen Prinzip unter Nutzung von Polarisationsfiltern.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Zusammenfassung der Erfindung
Es kann als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, eine
Darstellungsvorrichtung zum Darstellen eines dreidimensionalen virtuellen
Szenarios anzugeben, welche eine verbesserte Darstellung des
dreidimensionalen virtuellen Szenarios ermöglicht.
Es sind eine Darstellungsvorrichtung, eine Arbeitsplatzvorrichtung und eine Verwendung einer Arbeitsplatzvorrichtung gemäß den Merkmalen der
unabhängigen Patentansprüche angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Darstellungsvorrichtung zur Darstellung eines dreidimensionalen virtuellen Szenarios angegeben, welche einen ersten Darstellungsbereich und einen zweiten Darstellungsbereich zur Darstellung des dreidimensionalen Szenarios aufweist. Dabei liegen der erste Darstellungsbereich in einer ersten Ebene und der zweite Darstellungsbereich in einer zweiten Ebene, wobei die erste Ebene und die zweite Ebene einen
Einschlusswinkel α zueinander aufweisen.
Der erste Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich können ein Anzeigeelement sein, welches zur stereoskopischen Visualisierung ausgeführt ist. Bei dem Darstellungsbereich kann es sich damit beispielsweise um ein Display oder eine Projektionsfläche handeln, welche geeignet sind, für eine
stereoskopische Visualisierungstechnik genutzt zu werden.
Insbesondere können der erste Darstellungsbereich und der zweite
Darstellungsbereich so angeordnet sein, dass zwei Ebenen, in welchen jeweils ein Darstellungsbereich liegt, einen Einschlusswinkel zueinander aufweisen. Der Einschlusswinkel ist bevorzugterweise ungleich Null Grad. Der Einschlusswinkel kann aber auch 0° betragen, d. h. dass die erste Ebene und die zweite Ebene parallel zueinander sind und sich bevorzugterweise nicht
überdecken, d. h. dass die erste Ebene und die zweite Ebene zueinander in Richtung einer Senkrechten auf einer der Ebenen versetzt sind.
Wenn die Ebenen als parallel zueinander liegend beschrieben werden, bedeutet dies, dass die Ebenen keinen gemeinsamen Schnittpunkt bzw. keine
Schnittgerade haben.
Der erste Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich können aber auch so zueinander angeordnet sein, dass die erste Ebene und die zweite Ebene, welche jeweils den ersten Darstellungsbereich bzw. den zweiten
Darstellungsbereich enthalten, sich so schneiden, dass sie eine Schnittgerade bilden.
Der Winkel, unter dem sich die erste Ebene und die zweite Ebene schneiden, stellt den Einschlusswinkel α dar. Der erste Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich können so angeordnet sein, dass sie an der Schnittgeraden der ersten Ebene und der zweiten Ebene aneinander gekoppelt sind. Selbstverständlich können der erste Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich auch so angeordnet sein, dass sie nicht aneinander gekoppelt sind.
Der erfindungsgemäße Aufbau einer Darstellungsvorrichtung für ein
dreidimensionales virtuelles Szenario ermöglicht eine längere konzentrierte
Betrachtung eines virtuellen dreidimensionalen Szenarios, da der Aufbau der Darstellungsvorrichtung ein ermüdungsarmes und einen Sehapparat des
Betrachters schonendes Betrachten einer dreidimensionalen virtuellen Szene unterstützen kann. Bei der Darstellung von räumlichen Informationen mittels stereoskopischer Visualisierungstechniken muss in der Regel die beim natürlichen Sehen
vorhandene Kopplung von Konvergenz (Stellung der Augachsen eines Betrachters zueinander) und Akkommodation (Einstellung der Brechkraft der Linse)
aufgehoben werden.
Die Augachsen sind beim Sehen so zueinander gelegen, dass beide Augen ein betrachtetes Objekt direkt ansehen. In Abhängigkeit der Entfernung eines
Betrachters von dem betrachteten Objekt ändert sich die Stellung der Augachsen zueinander, da die Augen eines Menschen einen seitlichen Abstand voneinander aufweisen. Dabei ist die Konvergenz umso stärker ausgeprägt, je geringer die Entfernung der Augen von einem beobachteten Objekt ist. Bei sehr geringen Entfernungen eines betrachteten Objektes von den Augen eines Betrachters, d. h. Entfernungen von wenigen Zentimetern, beispielsweise drei bis fünf Zentimetern, ist die Konvergenz sehr stark ausgeprägt und das Betrachten eines solchen sehr nahen Objektes führt beim Betrachter zum sog. Schielen.
Die Entfernung zu einem betrachteten Objekt hat neben dem Einfluss auf die Stellung der Augachsen zueinander, d. h. auf die Konvergenz, auch einen Einfluss auf die Einstellung der Brechkraft der Linse des Auges, d. h. die Akkommodation.
Konvergenz und Akkommodation sind beim natürlichen Sehen gewöhnlicherweise so aneinander gekoppelt, dass widersprüchliche Informationen, wie z. B. eine stark ausgeprägte Konvergenz und eine gering ausgeprägte Akkommodation, bei einem Betrachter eines Objektes zu Ermüdungen des Sehapparates, Übelkeit und Kopfschmerzen führen können. Die widersprüchlichen Informationen ergeben sich dabei daraus, dass die Konvergenz auf eine geringe Entfernung zum betrachteten Objekt hinweist und die Akkommodation genau entgegengesetzt auf eine große Entfernung zu dem betrachteten Objekt hinweist. Ein Widerspruch zwischen Konvergenz und Akkommodation kann sich insbesondere bei der Betrachtung von dreidimensionalen virtuellen Szenen ergeben. Dies liegt daran, dass die Konvergenz sich aus dem virtuellen Ort des virtuellen Objektes ergibt und die Akkommodation sich hingegen aus der Entfernung zu der bildgebenden Oberfläche ergibt.
Es liegt in der Natur der Sache, dass bei stereoskopischen
Visualisierungstechniken, welche ein virtuelles dreidimensionales Szenario erzeugen, der virtuelle Ort eines virtuellen Objektes in den seltensten Fällen deckungsgleich mit dem realen Ort der bildgebenden Oberfläche ist.
Eine Darstellungsvorrichtung mit einem ersten Darstellungsbereich und einem zweiten Darstellungsbereich, welche relativ zueinander abgewinkelt angeordnet sind, kann den Konflikt zwischen Konvergenz und Akkommodation bei der Betrachtung eines dreidimensionalen virtuellen Szenarios reduzieren, da eine bildgebende Oberfläche, d. h. der erste Darstellungsbereich oder der zweite Darstellungsbereich, aus der Blickrichtung eines Betrachters auf das virtuelle Szenario einen geringeren Abstand zu einem betrachteten virtuellen Objekt aufweisen.
Die Darstellungsvorrichtung kann selbstverständlich auch mehr als zwei Darstellungsbereiche aufweisen, beispielsweise drei, vier, fünf oder eine noch höhere Anzahl von Darstellungsbereichen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind der erste Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich eben.
Dies bedeutet, dass die bildgebende Oberfläche bzw. die
Visualisierungsoberfläche der Darstellungsbereiche in Form einer Ebene ausgeführt sind. Die Darstellungsbereiche können aber auch in Form eines Kreisbogens oder in Form eines Hohlzylinderbogens, der dreidimensionalen Entsprechung des
Kreisbogens, ausgeführt sein. Ebenso können die Darstellungsbereiche als hohle Halbkugel ausgeführt sein, wobei die bildgebende Oberfläche auf einer Oberfläche des Darstellungsbereiches angeordnet ist, welche zu einem Mittelpunkt des Hohlzylinderbogens bzw. der Halbkugel weist.
Im Falle, dass die Darstellungsbereiche nicht in Form einer Ebene ausgeführt sind, stellen die erste Ebene und die zweite Ebene jeweils eine Tangentialebene der Darstellungsbereiche dar. Insbesondere kann in dem Fall, dass die
Darstellungsbereiche nicht in Form einer Ebene ausgeführt sind, jeder
Darstellungsbereich eine Vielzahl von Tangentialebenen haben. Beispielsweise kann jede Bildzeile der bildgebenden Oberfläche eines Darstellungsbereiches eine Tangentialebene haben.
Kreisbogenförmig ausgeführte Darstellungsbereiche können dann insbesondere so zueinander angeordnet sein, dass eine erste Tangentialebene des ersten Darstellungsbereiches und eine zweite Tangentialebene des zweiten
Darstellungsbereiches einen Einschlusswinkel α zueinander aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt der Einschlusswinkel α zwischen 90° und 150°.
Damit spannen der erste Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich, welcher den Einschlusswinkel α zu dem ersten Darstellungsbereich aufweist, sowie die Augenposition des Betrachters einen Darstellungsraum auf. Der
Darstellungsraum ist dabei derjenige Raum, in welchem das virtuelle
dreidimensionale Szenario dargestellt wird, d.h. in welchem ein virtueller Ort der virtuellen Objekte in dem dreidimensionalen Szenario dargestellt werden kann. Selbstverständlich kann das dreidimensionale virtuelle Szenario auch so dargestellt werden, dass die virtuellen Objekte sich aus Sicht des Betrachters hinter der Visualisierungsoberfläche des Darstellungsbereichs befinden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beträgt der
Einschlusswinkel a, den der erste Darstellungsbereich und der zweite
Darstellungsbereich zueinander aufweisen, 120°.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die
Darstellungsvorrichtung in einem Abwinklungsbereich zwischen dem ersten Darstellungsbereich und dem zweiten Darstellungsbereich einen abgerundeten Übergang auf.
Werden der erste Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich aneinander gekoppelt, kann dies dazu führen, dass zwischen den
Darstellungsbereichen eine real vorhandene Kante, welche auch als solche sichtbar ist, sich als Störfaktor bei der Betrachtung des dreidimensionalen virtuellen Szenarios darstellt. Ein abgerundeter Übergang zwischen dem ersten Darstellungsbereich und dem zweiten Darstellungsbereich vermeidet es, dass eine Kante sichtbar ist und kann dadurch den dreidimensionalen Eindruck der virtuellen Szene bei dem Betrachter verbessern. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die
Darstellungsvorrichtung zum Darstellen des dreidimensionalen virtuellen
Szenarios mittels stereoskopischer Visualisierungstechniken ausgeführt.
Daneben können auch spezielle Projektionstechniken genutzt werden, welche geeignet sind, bei einem Betrachter einen dreidimensionalen Eindruck einer virtuellen Szene zu erwecken. Insbesondere kann jede Visualisierungstechnik zur Erweckung eines dreidimensionalen Eindruckes bei einem Betrachter genutzt werden, welche eine bildgebende Oberfläche bzw. eine Visualisierungsoberfläche nutzt. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Arbeitsplatzvorrichtung zur Darstellung eines dreidimensionalen virtuellen Szenarios mit einer
Darstellungsvorrichtung für ein dreidimensionales virtuelles Szenario wie oben und im Folgenden beschrieben angegeben. Die Arbeitsplatzvorrichtung kann beispielsweise auch Überwachung von beliebigen Szenarien durch einen oder mehrere Benutzer eingesetzt werden.
Die Arbeitsplatzvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben kann selbstverständlich über eine Mehrzahl von Darstellungsvorrichtungen verfügen, daneben aber auch eines oder mehrere herkömmliche Displays zur Darstellung zusätzlicher zweidimensionaler Informationen aufweisen.
Weiterhin kann die Arbeitsplatzvorrichtung Eingabeelemente aufweisen, die zur Interaktion mit dem dreidimensionalen virtuellen Szenario benutzt werden können.
Die Arbeitsplatzvorrichtung kann eine sog. Computermaus, eine Tastatur oder verwendungstypische Interaktionsgeräte, beispielsweise diejenigen eines
Fluglotsenarbeitsplatzes, aufweisen. Ebenso kann es sich bei allen Displays um herkömmliche Displays oder um berührungsempfindliche Displays (sog. Touchscreens) handeln.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Arbeitsplatzvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben zur Darstellung und Überwachung von Lufträumen angegeben. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Arbeitsplatzvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben zur Verwendung als Fluglotsenarbeitsplatz angegeben. Die Tätigkeit eines Fluglotsen kann höchste Konzentration über einen längeren Zeitraum erfordern. Die Arbeitsplatzvornchtung wie oben und im Folgenden beschrieben kann dabei eine dreidimensionale Darstellungsweise des Luftraumes anbieten, welche eine natürliche Abbildung des Luftraumes ermöglicht und den Betrachter der virtuellen Szene auch bei längerer Tätigkeit vor Ermüdung des Sehapparates schützt.
Damit kann die Arbeitsplatzvorrichtung insbesondere die Leistungsfähigkeit eines Fluglotsen bei der Überwachung des ihm zugewiesenen Luftraumes erhöhen. Selbstverständlich kann die Arbeitsplatzvorrichtung auch für andere Zwecke verwendet werden, beispielsweise für die Überwachung und Steuerung unbemannter Luftfahrzeuge.
Ebenso kann die Arbeitsplatzvorrichtung auch zur Steuerung von Komponenten wie beispielsweise einer Kamera oder sonstiger Sensoren, welche Bestandteil eines unbemannten Luftfahrzeugs sind, verwendet werden.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt eine Darstellungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 zeigt eine Darstellungsvorrichtung gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 3 zeigt eine Darstellungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer Arbeitsplatzvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer Arbeitsplatzvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Werden in der folgenden Figurenbeschreibung gleiche Bezugszeichen verwendet, so betreffen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Die Darstellungen sind schematisch und nicht maßstabsgetreu.
Fig. 1 zeigt eine Darstellungsvorrichtung 100 mit einem ersten Darstellungsbereich 1 11 und einem zweiten Darstellungsbereich 112. Der erste Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich sind so angeordnet, dass sie einen Einschlusswinkel α 115 zueinander aufweisen. Damit spannen der erste Darstellungsbereich, der zweite Darstellungsbereich und eine Augenposition 195 eines Betrachters der Darstellungsvorrichtung einen
Darstellungsraum 130 auf, in welchem eine virtuelle dreidimensionale Szene mit virtuellen Objekten 301 dargestellt wird.
Der Konflikt zwischen Konvergenz und Akkommodation bei einem Betrachter eines dreidimensionalen virtuellen Szenarios im Darstellungsraum 130 kann dadurch erheblich reduziert werden, dass der erste Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich zueinander abgewinkelt angeordnet sind. Die Konvergenz ergibt sich aus der Entfernung von den Augen 195 eines
Betrachters zu dem virtuellen Ort des betrachteten virtuellen Objektes 301 entlang einer Blickrichtung 170 des Betrachters. Die Akkommodation hingegen ergibt sich aus der Entfernung der bildgebenden Oberfläche, in Fig. 1 ist dies der zweite Darstellungsbereich 112, vom Auge 195 eines Betrachters in Blickrichtung 170.
Naturgemäß führt die virtuelle Darstellung eines dreidimensionalen Szenarios zu einem Konflikt zwischen Konvergenz und Akkommodation, da das virtuelle dreidimensionale Szenario eine Tiefeninformation erhält, ohne dass diese
Tiefeninformation real vorhanden ist, da die bildgebende Oberfläche eines
Darstellungsbereiches rein zweidimensional ausgeführt ist.
Der Einschlusswinkel α 115, in welchem der erste Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich relativ zueinander angeordnet sind, kann dazu führen, dass der Konflikt zwischen Konvergenz und Akkommodation dadurch verringert wird, dass ein erster Abstand 180 zwischen dem virtuellen Ort des virtuellen Objektes 301 und der bildgebenden Oberfläche eines Darstellungsbereiches aufgrund der abgewinkelten Lage der Darstellungsbereiche zueinander reduziert wird.
Fig. 1 zeigt neben dem abgewinkelten zweiten Darstellungsbereich 112 einen hypothetischen gestrichelt eingezeichneten Darstellungsbereich 112a, welcher keinen Einschlusswinkel relativ zu dem ersten Darstellungsbereich 111 aufweist. In anderen Worten liegen der erste Darstellungsbereich 111 und der
hypothetische Darstellungsbereich 112a in der gleichen Ebene.
Wie aus Fig. 1 deutlich ersichtlich ist, ist ein zweiter Abstand 180a zwischen einem virtuellen Objekt 301 und dem hypothetischen Darstellungsbereich 112a deutlich größer als ein erster Abstand 180 zwischen dem virtuellen Objekt 301 und dem zu dem ersten Darstellungsbereich abgewinkelten zweiten Darstellungsbereich 112. Der im Vergleich zum zweiten Abstand 180a deutlich verkleinerte erste Abstand 180 zwischen dem virtuellen Objekt 301 und der bildgebenden Oberfläche kann zu einem geringeren Widerspruch zwischen Konvergenz und Akkommodation bei einem Betrachter des dreidimensionalen Szenarios führen und somit eine längere konzentrierte Betrachtung der dreidimensionalen Szene ermöglichen und dabei den Sehapparat des Betrachters mehr schonen als eine Darstellungsvorrichtung mit nicht zueinander abgewinkelten Darstellungsbereichen.
Fig. 2 zeigt eine Darstellungsvorrichtung 100 mit einem ersten Darstellungsbereich 111 und einem zweiten Darstellungsbereich 112, wobei die Darstellungsbereiche in einem Abwinklungsbereich 113 einen abgerundeten Übergang aufweisen.
Der Abwinklungsbereich 113 stellt dabei den Bereich dar, in dem der erste
Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich aneinander gekoppelt sind.
Der abgerundete Übergang zwischen dem ersten Darstellungsbereich und dem zweiten Darstellungsbereich mag insbesondere vermeiden, dass eine real sichtbare Kante zwischen den Darstellungsbereichen den dreidimensionalen Eindruck des virtuellen Szenarios negativ beeinflusst.
Um einen möglichst störungsfreien und für die Augen eines Betrachters wenig irritierenden dreidimensionalen Eindruck der dargestellten virtuellen Szene zu erhalten, sind nach Möglichkeit real sichtbare Gegenstände aus dem
Darstellungsraum 130 zu entfernen.
Schon eine Kante zwischen dem ersten Darstellungsbereich und dem zweiten Darstellungsbereich kann sich negativ auf die Kopplung von Konvergenz und Akkommodation bei dem Betrachter der virtuellen Szene auswirken, da durch die Entfernung zwischen realem Ort der sichtbaren Kante und dem virtuellen Ort eines virtuellen Objektes ein Konflikt im Sehapparat des Betrachters entsteht. Fig. 3 zeigt eine Darstellungsvorrichtung 100, welche kreisbogenförmig ausgeführt ist. Der erste Darstellungsbereich und der zweite Darstellungsbereich gehen dabei nahtlos ineinander über. Durch die kreisbogenförmig ausgestaltete bildgebende Oberfläche der Darstellungsvorrichtung 100 in Fig. 3 wird ebenfalls ein
Widerspruch zwischen Konvergenz und Akkommodation im Sehapparat eines Benutzers dadurch reduziert, dass ein virtueller Ort eines virtuellen Objektes im Darstellungsraum 130 aus Sicht eines Betrachters 195 einen möglichst geringen Abstand von der bildgebenden Oberfläche der Darstellungsvorrichtung aufzeigt.
Fig. 4 zeigt eine Arbeitsplatzvorrichtung 200 für einen Betrachter bzw. Bediener eines dreidimensionalen virtuellen Szenarios.
Die Arbeitsplatzvorrichtung 200 weist eine Darstellungsvorrichtung 100 mit einem ersten Darstellungsbereich 111 und einen zweiten Darstellungsbereich 112 auf, wobei der zweite Darstellungsbereich relativ zum ersten Darstellungsbereich in Richtung des Benutzers so abgewinkelt ist, dass die beiden
Darstellungsbereiche einen Einschlusswinkel α 115 aufzeigen.
Der erste Darstellungsbereich 111 und der zweite Darstellungsbereich 112 spannen durch ihre zueinander abgewinkelte Lage mit einer Betrachterposition 195, d. h. der Augenposition des Betrachters, einen Darstellungsraum 130 für das dreidimensionale virtuelle Szenario auf.
Bei dem Darstellungsraum 130 handelt es sich damit um dasjenige
Raumvolumen, in dem die sichtbare dreidimensionale virtuelle Szene dargestellt wird. Ein Bediener, welcher die Sitzgelegenheit 190 während der Benutzung der Arbeitsplatzvorrichtung 200 nutzt, kann neben dem Darstellungsraum 130 für das dreidimensionale virtuelle Szenario auch einen Arbeitsplatzbereich 140 nutzen, auf dem sich weitere berührungsempfindliche oder herkömmliche Displays befinden können.
Der Einschlusswinkel α 115 kann derart bemessen sein, dass sämtliche virtuellen Objekte im Darstellungsraum 130 innerhalb einer Armreichweite des Benutzers der Arbeitsplatzvorrichtung 200 liegen. Insbesondere bei einem Einschlusswinkel a, welcher zwischen 90 Grad und 150 Grad liegt, ergibt sich eine gute Anpassung an die Armreichweite des Benutzers. Der Einschlusswinkel α kann beispielsweise auch an die individuellen Bedürfnisse eines einzelnen Benutzers angepasst werden und dabei den Bereich von 90 Grad bis 150 Grad sowohl unter- als auch überschreiten. In einem Ausführungsbeispiel beträgt der Einschlusswinkel α 120 Grad.
Die möglichst große Überlagerung der Armreichweite bzw. des Greifraumes des Bedieners mit dem Darstellungsraum 130 unterstützt ein intuitives,
ermüdungsarmes und ergonomisches Betrachten der virtuellen Szene und Bedienen der Arbeitsplatzvorrichtung 200.
Insbesondere die abgewinkelte Geometrie der Darstellungsvorrichtung 100 vermag es, den Konflikt zwischen Konvergenz und Akkommodation bei der Nutzung stereoskopischer Visualisierungstechniken zu reduzieren.
Die abgewinkelte Geometrie der Darstellungsvorrichtung kann den Konflikt zwischen Konvergenz und Akkommodation bei einem Betrachter einer virtuellen dreidimensionalen Szene dadurch minimieren, dass die virtuellen Objekte aufgrund der abgewinkelten Geometrie möglichst nahe an dem bildgebenden Darstellungsbereich positioniert werden. Da sich die Position der virtuellen Objekte und insgesamt die Geometrie des virtuellen Szenarios aus jeder speziellen Anwendung ergibt, kann die Geometrie der Darstellungsvorrichtung, beispielsweise der Einschlusswinkel a, an die jeweilige Anwendung angepasst werden.
Bei der Luftraumüberwachung kann das dreidimensionale virtuelle Szenario beispielsweise so dargestellt werden, dass der zweite Darstellungsbereich 112 der virtuell dargestellten Erdoberfläche oder einer Referenzfläche im Raum entspricht. Damit eignet sich die erfindungsgemäße Arbeitsplatzvorrichtung insbesondere für die längerfristige, ermüdungsarme Betrachtung und Bearbeitung von
dreidimensionalen virtuellen Szenarien mit integrierter räumlicher Darstellung geografisch referenzierter Daten, wie z. B. Luftfahrzeugen, Wegpunkten,
Kontrollzonen, Bedrohungsräumen, Geländetopografien und Wettergeschehen, mit einfachen intuitiven Interaktionsmöglichkeiten bei gleichzeitiger Darstellung eines Überblicksbereiches und eines Detailbereiches.
Die Arbeitsplatzvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben ermöglicht damit ein großes stereoskopisches Darstellungsvolumen bzw. einen
Darstellungsraum. Weiterhin ermöglicht es die Arbeitsplatzvorrichtung, dass eine virtuelle Referenzfläche in dem virtuellen dreidimensionalen Szenario,
beispielsweise eine Geländeoberfläche, in derselben Ebene positioniert wird wie der real vorhandene Darstellungsbereich. Damit kann eine Entfernung der virtuellen Objekte von der Oberfläche der
Darstellungsbereiche reduziert werden und so ein Konflikt zwischen Konvergenz und Akkommodation bei dem Betrachter reduziert werden. Weiterhin werden dadurch störende Einflüsse auf den dreidimensionalen Eindruck reduziert, welche sich dadurch ergeben, dass der Bediener mit einer Hand in den Darstellungsraum hineingreift und das Auge des Betrachters somit einen realen Gegenstand, d. h. die Hand des Bedieners, und virtuelle Objekte zeitgleich wahrnimmt. Fig. 5 zeigt eine Arbeitsplatzvorrichtung 200 mit einer Darstellungsvorrichtung 100 und einen Betrachter 501 des dargestellten dreidimensionalen virtuellen
Szenarios. Die Darstellungsvorrichtung 100 weist einen ersten
Darstellungsbereich 111 und einen zweiten Darstellungsbereich 112 auf, welche gemeinsam mit den Augen des Bedieners 501 den Darstellungsraum 130 aufspannen, in welchem sich die virtuellen Objekte 301 des dreidimensionalen virtuellen Szenarios befinden. Ein Abstand des Benutzers 501 von der Darstellungsvorrichtung 100 kann dabei so bemessen sein, dass es dem Benutzer möglich ist, mit wenigstens einem seiner Arme einen Großteil oder den ganzen Darstellungsraum 130 zu erreichen. Damit kann es dem Betrachter ermöglicht werden, mit Objekten des virtuellen Szenarios zu interagieren.
Die Darstellungsvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben kann selbstverständlich auch ausgeführt sein, virtuelle Objekte darzustellen, deren virtueller Ort sich aus Sicht des Benutzers hinter der Visualisierungsoberfläche der Darstellungseinheit befindet. In diesem Fall ist jedoch keine direkte Interaktion des Benutzers mit den virtuellen Objekten möglich, da der Benutzer nicht durch die Darstellungseinheit hindurch greifen kann.
Die reale Position der Hand 502 des Benutzers, die reale Position der
Darstellungsvorrichtung 100 und die virtuelle Position der virtuellen Objekte 301 in dem virtuellen dreidimensionalen Szenario können dabei möglichst gering voneinander abweichen, so dass ein Konflikt zwischen Konvergenz und
Akkommodation im Sehapparat des Benutzers auf ein Minimum reduziert wird.
Der Aufbau der Arbeitsplatzvorrichtung kann eine längerfristige konzentrierte Benutzung der Arbeitsplatzvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben unterstützen, indem die Nebeneffekte eines Konfliktes zwischen Konvergenz und Akkommodation, wie beispielsweise Kopfschmerzen und Übelkeit, bei dem Benutzer reduziert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Darstellungsvorrichtung (100) zur Darstellung eines dreidimensionalen virtuellen Szenarios, aufweisend:
einen ersten Darstellungsbereich (111 ) und einen zweiten
Darstellungsbereich (112) zur Darstellung des dreidimensionalen Szenarios;
wobei der erste Darstellungsbereich in einer ersten Ebene liegt und der zweite Darstellungsbereich in einer zweiten Ebene liegt;
wobei die erste Ebene und die zweite Ebene einen Einschlusswinkel α (115) zueinander aufweisen.
2. Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
wobei die beiden Darstellungsbereiche eben sind.
3. Darstellungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Einschlusswinkel α zwischen 90° und 150° liegt.
4. Darstellungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Einschlusswinkel α 120° beträgt.
5. Darstellungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Darstellungsvorrichtung in einem Abwinklungsbereich (113) zwischen dem ersten Darstellungsbereich und dem zweiten Darstellungsbereich einen abgerundeten Übergang aufweist.
6. Darstellungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
ausgeführt zum Darstellen des dreidimensionalen virtuellen Szenarios mittels stereoskopischer Visualisierungstechniken.
7. Arbeitsplatzvorrichtung (200) zur Darstellung eines dreidimensionalen virtuellen Szenarios mit einer Darstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
8. Verwendung einer Arbeitsplatzvorrichtung nach Anspruch 7 für die
Darstellung und Überwachung von Lufträumen.
9. Verwendung einer Arbeitsplatzvorrichtung nach Anspruch 7 als
Fluglotsenarbeitsplatz.
10. Verwendung einer Arbeitsplatzvorrichtung nach Anspruch 7 zur
Überwachung und Steuerung von unbemannten Luftfahrzeugen.
Fig. 5
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3113582C (en) * 2021-03-30 2022-02-08 Cae Inc. Adjusted-projection panel for addressing vergence-accommodation conflict in a dome-type simulator
US11551572B2 (en) 2021-03-30 2023-01-10 Cae Inc. Adjusted-projection panel for addressing vergence-accommodation conflict in a dome-type simulator

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011044936A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-21 Nokia Corporation Autostereoscopic rendering and display apparatus

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH481442A (de) * 1969-05-27 1969-11-15 Vinzenz Tuechler Rudolf Flugsimulator
US5537127A (en) * 1992-06-30 1996-07-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Image monitor system console
WO1996027145A1 (de) * 1995-02-27 1996-09-06 HEINRICH-HERTZ-INSTITUT FüR NACHRICHTENTECHNIK BERLIN GMBH Autostereoskopisches bildschirmgerät
US6031519A (en) * 1997-12-30 2000-02-29 O'brien; Wayne P. Holographic direct manipulation interface
AU2479399A (en) * 1998-01-31 1999-08-16 Don William Lindsay Multiscreen display system and method
US6212068B1 (en) * 1998-10-01 2001-04-03 The Foxboro Company Operator workstation
DE19924096C2 (de) 1999-05-26 2003-11-27 Eads Deutschland Gmbh System zur stereoskopischen Bilddarstellung
DE10134488A1 (de) * 2001-06-13 2003-01-09 Square Vision Ag Verfahren und Vorrichtung zur Projektion einer digital gespeicherten 3D-Szene auf mehreren, im Winkel zueinander angeordneten Projektionsflächen
SE0102584D0 (sv) * 2001-07-23 2001-07-23 Ck Man Ab Sätt och anordning för bildpresentation
US7091926B2 (en) * 2002-02-08 2006-08-15 Kulas Charles J Computer display system using multiple screens
US7331551B2 (en) * 2002-04-24 2008-02-19 Innovative Office Products, Inc. Multiple electronic device reorienting support
DE10355512A1 (de) * 2003-11-26 2005-06-30 X3D Technologies Gmbh Anordnung zur Bildwiedergabe
US8267780B2 (en) * 2004-03-31 2012-09-18 Nintendo Co., Ltd. Game console and memory card
JP2006053678A (ja) * 2004-08-10 2006-02-23 Toshiba Corp ユニバーサルヒューマンインタフェースを有する電子機器
FR2874371B1 (fr) * 2004-08-19 2007-12-21 Airbus France Sas Systeme d'affichage pour aeronef
US7339782B1 (en) * 2004-09-30 2008-03-04 Lockheed Martin Corporation Multi-display screen console with front access
DE102004054365A1 (de) * 2004-11-10 2006-08-24 Xetos Ag Vorrichtung zur Stereobildbetrachtung
JP4692986B2 (ja) * 2004-12-17 2011-06-01 株式会社 日立ディスプレイズ 表示装置
US7706677B2 (en) * 2005-01-14 2010-04-27 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd Mobile communication terminal device
RU2306581C1 (ru) * 2006-04-07 2007-09-20 Владимир Романович Мамошин Способ многомерного траекторного сопровождения объекта и устройство его реализации
US20080297535A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Touch Of Life Technologies Terminal device for presenting an improved virtual environment to a user
KR101136231B1 (ko) * 2007-07-30 2012-04-17 도쿠리츠 교세이 호진 죠호 츠신 켄큐 키코 다시점 공중 영상 표시 장치
US20090112387A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Kabalkin Darin G Unmanned Vehicle Control Station
EP2335219B1 (de) * 2008-10-14 2014-01-15 Dolby Laboratories Licensing Corporation Hintergrundbeleuchtungssimulation bei verringerten auflösungen zur bestimmung einer räumlichen modulation von licht für bilder mit hohem dynamikumfang
JP4719929B2 (ja) * 2009-03-31 2011-07-06 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 表示装置、および、プログラム
US8417297B2 (en) * 2009-05-22 2013-04-09 Lg Electronics Inc. Mobile terminal and method of providing graphic user interface using the same
US9294751B2 (en) * 2009-09-09 2016-03-22 Mattel, Inc. Method and system for disparity adjustment during stereoscopic zoom
DE102009042961A1 (de) * 2009-09-24 2011-04-07 Christopher Walter Verfahrenstechnik zur 3-dimensionalen Luftverkehrsüberwachung/-sicherung durch Hologrammtechnik oder andere Techniken
DE102009051644A1 (de) * 2009-11-02 2011-05-05 Eurosimtec Gmbh Ausbildungssimulationssystem für ein Drohnensystem
US8605006B2 (en) * 2009-12-23 2013-12-10 Nokia Corporation Method and apparatus for determining information for display
JP4900741B2 (ja) * 2010-01-29 2012-03-21 島根県 画像認識装置および操作判定方法並びにプログラム
DE102010013241A1 (de) * 2010-03-29 2011-09-29 Audi Ag Vorrichtung zur Anzeige von Informationen in einem Kraftfahrzeug
KR101682205B1 (ko) * 2010-05-03 2016-12-05 삼성전자주식회사 입체영상의 시청피로를 저감하는 장치 및 방법
US9693039B2 (en) * 2010-05-27 2017-06-27 Nintendo Co., Ltd. Hand-held electronic device
US8836755B2 (en) * 2010-10-04 2014-09-16 Disney Enterprises, Inc. Two dimensional media combiner for creating three dimensional displays
US8896667B2 (en) * 2010-10-25 2014-11-25 Aptina Imaging Corporation Stereoscopic imaging systems with convergence control for reducing conflicts between accomodation and convergence
US9001053B2 (en) * 2010-10-28 2015-04-07 Honeywell International Inc. Display system for controlling a selector symbol within an image
JP5678643B2 (ja) * 2010-12-21 2015-03-04 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム
WO2012108668A2 (ko) * 2011-02-10 2012-08-16 삼성전자 주식회사 터치 스크린 디스플레이를 구비한 휴대 기기 및 그 제어 방법
US9117384B2 (en) * 2011-03-18 2015-08-25 Blackberry Limited System and method for bendable display
US9812074B2 (en) * 2011-03-18 2017-11-07 Blackberry Limited System and method for foldable display
KR101832958B1 (ko) * 2011-06-01 2018-02-28 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그의 3ｄ영상 표시방법
US8760319B2 (en) * 2011-11-15 2014-06-24 Honeywell International Inc. Aircraft monitoring with improved situational awareness
WO2014101036A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Intel Corporation Open angle detection and processing apparatus and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011044936A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-21 Nokia Corporation Autostereoscopic rendering and display apparatus

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HASHIMOTO N ET AL: "Immersive Multi-Projector Display on Hybrid Screens with Human-Scale Haptic and Locomotion Interfaces", CYBERWORLDS, 2004 INTERNATIONAL CONFERENCE ON TOKYO, JAPAN 18-20 NOV. 2004, PISCATAWAY, NJ, USA,IEEE, 18 November 2004 (2004-11-18), pages 361 - 368, XP010750839, ISBN: 978-0-7695-2140-4, DOI: 10.1109/CW.2004.37 *
See also references of WO2013034132A2 *

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Publication number Publication date
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