ES2319591B1

ES2319591B1 - Visor estereoscopico digital a pantalla partida.

Info

Publication number: ES2319591B1
Application number: ES200602354A
Authority: ES
Inventors: Juan Andres Calatayud Sanchez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2010-01-29
Anticipated expiration: 2026-09-08
Also published as: ES2319591A1

Abstract

Visor estereoscópico digital a pantalla partida.

Aclaración básica: La estereoscopia se entiende como la técnica capaz de crear ilusión de profundidad y relieve en una imagen o secuencia de estas. Esto es debido a que las imágenes recibidas por cada ojo son ligeramente diferentes. Se trata de la misma acción pero captada desde diferentes ángulos, tal y como trabaja rutinariamente la visión humana.

El visor aquí presentado logra la posibilidad de emitir en formato estereoscópico a través de una sola pantalla y sin súper posición de imágenes. El efecto estereoscópico se crea debido a que cada ojo solo tiene línea de visión para una de las mitades de una pequeña pantalla panorámica situada en el interior del visor (El ojo izquierdo tan solo ve la mitad izquierda de la pantalla y el ojo derecho tan solo ve la mitad derecha de la pantalla).

Aunque mas enfocado a la industria del videojuego, no se pretende limitar las posibilidades de este visor en otras industrias como el cine.

El citado visor, al utilizar una sola pantalla panorámica para crear el efecto estereoscópico, requiere tan solo de una sola entrada de vídeo, lo que lo hace convertirse en el primer y único visor estereoscópico digital compatible con toda videoconsola, reproductor de vídeo y ordenador del mercado.

Son las empresas desarrolladoras quienes, mediante el software del que disponen, dividen verticalmente la pantalla de su juego (o película) en 2 partes, lo que combinado con la arquitectura del visor, recrea el efecto estereoscópico.

El visor estereoscópico digital a pantalla partida aquí presentado, se caracteriza principalmente por poseer un soporte para la cabeza (1), el cual contiene una pantalla panorámica de entre 2 y 8 pulgadas (2). La distancia entre la pantalla y la cara irá en función del tipo de lentes (3). La propia carcasa (4) se encarga de que cada ojo (5) vea únicamente la mitad de la pantalla que le corresponde, consiguiendo así el efecto estereoscópico mediante una sola pantalla es decir, con una sola entrada de vídeo.

Description

Visor estereoscópico digital a pantalla partida.

Visor estereoscópico digital a pantalla partida. Este visor logra la posibilidad de emitir en formato estereoscópico a través de una sola pantalla y sin súper posición de imágenes.

El efecto estereoscópico se crea debido a que cada ojo solo tiene línea de visión para una de las mitades de una pequeña pantalla panorámica situada en el interior del visor (El ojo izquierdo tan solo ve la mitad izquierda de la pantalla y el ojo derecho tan solo ve la mitad derecha de la pantalla). De este modo, cuando un desarrollador (De videojuegos, principalmente) divide verticalmente la pantalla de juego en 2 mitades, podrá reproducir para cada ojo la acción desde el ángulo que le corresponda. (Creando así, como ya se ha dicho, el efecto estereoscópico).

Al utilizar una sola pantalla panorámica, tan solo es necesaria una sola entrada de vídeo, y por lo tanto Logra la compatibilidad con toda videoconsola, ordenador y reproductor de vídeo e imágenes del mercado.

La invención aquí presentada consta de un hardware. Este se compone de un soporte ajustable para la cabeza a la altura de la frente, el cual contiene un par de lentes de aumento situadas junto a cada ojo respectivamente de determinada forma, tamaño, aumento, posición y material. Contiene también a escasos centímetros de la cara (distancia dependiendo del tipo de lente) y perpendicularmente al campo de visión, tras las lentes, una pantalla LCD/TFT panorámica de estudiado tamaño y posición (de entre 2 y 8 pulgadas), con entrada de vídeo directa en alta definición por VGA y HDMI (estos dos tipos de entrada de vídeo utilizados hoy en el visor no pretenden limitar sus posibilidades en cuanto a entradas de vídeo en Alta definición).

El LCD podría ser sustituido por una pantalla de plástico blanca (u otro material) apoyada por un nano-proyector situado de forma centrada en el soporte anteriormente mencionado, a la altura de la frente, justo encima de ambas lentes.

La pantalla panorámica queda dividida en dos partes para la emisión estereoscópica a través del software (Ya se trate de un videojuego, cine o imágenes). Por su parte, las lentes y la carcasa son las encargadas de hacer que el ojo izquierdo vea únicamente la mitad izquierda de la pantalla panorámica y de que el ojo derecho vea únicamente la mitad derecha de la pantalla panorámica, creando así el efecto estereoscópico con tan solo una sola pantalla y por lo tanto una sola entrada de vídeo.

Este nuevo formato de emisión se caracteriza por emitir, en una sola pantalla panorámica en modo estereoscópico, utilizando la mitad izquierda de la pantalla panorámica para emitir el ángulo izquierdo estereoscópico, y la mitad derecha de la pantalla panorámica para emitir el ángulo derecho estereoscópico. Es decir, los desarrolladores (De videojuegos o cine) podrán emitir en una sola pantalla panorámica los 2 ángulos de la acción necesarios para crear el efecto estereoscópico, dividiendo la pantalla en 2 partes mediante software del que disponen. Es el Hardware del visor, el que se encarga de que cada ojo vea únicamente la mitad de la pantalla que le corresponde.

La calidad de imagen del Visor aquí presentado es muy superior a la de cualquier visor estereoscópico (Como los Head Mounted Displays, los mas avanzados actualmente), pues cada una de las mitades de la pantalla panorámica del visor aquí presentado puede llegar a ser hasta 28 veces mas grande que cada una de las pantallas de un HMD.

Sector del producto

La innovación es sitúa dentro de la industria de imagen, cine y videojuegos, en concreto dentro de la realidad virtual (estereoscopia). Aunque Principalmente enfocado hacia el sector del videojuego (Sin limitar por ello sus posibilidades en cine y fotografía).

Estado del mercado

No existe ningún visor en el mercado que presente la características de emisión como el aquí presentado.

Los visores estereoscópicos mas avanzados actualmente son los HMD (Head Mounted Displays). Estos se componen de 2 pequeñas pantallas cuadradas (Una para cada ojo) para recrear el efecto estereoscópico. Esto hace que los HMD requieran de dos entradas de vídeo independientes, y por ello queden totalmente incompatibles con toda videoconsola, reproductores de vídeo y la mayoría de ordenadores del mercado.

Para utilizar un HMD se requiere de dos ordenadores o especiales tarjetas gráficas de doble salida.

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No es un producto doméstico (A diferencia que el aquí presentado). El HMD Suele ser de venta para proyectos empresariales (Como parques temáticos). Su venta suele ir acompañado de todo un proyecto estereoscópico realizado por la misma empresa que fabrica y vende el HMD.

Además, cada una de las pantallas de un HMD mide aproximadamente un centímetro cuadrado y la entrada de vídeo es por S-vídeo (baja resolución) lo que hace que la calidad de visionado sea realmente pobre.

No existe un Hardware en el mundo compatible con ordenadores, videoconsolas y reproductores de vídeo comunes, como el que aquí se presenta.

Se dispone además de un prototipo físico de muestra funcionando correctamente como el aquí presentado.

Problema técnico planteado

Por mucho que en el Videojuego y cine se realicen avances en calidad de visionado, ya sea en la nitidez, resolución, color (En lo que al hardware se refiere) o en aumento y mejora de texturas, física o efectos (en lo que al software se refiere), siempre veremos imágenes planas en 2 dimensiones reales (Aunque sean en 3 dimensiones virtuales, como es el caso habitual de los videojuegos o cine de animación informática), ya que ambos ojos ven las escena desde el mismo ángulo de acción. Esto es debido a que la estereoscopia (La ciencia que permite ver imágenes con profundidad y relieve) no está desarrollada en la industria del videojuego ni en la del cine doméstico.

Los actuales y mas avanzados visores estereoscópicos, denominados Head Mounted Display (HMD), utilizan 2 pequeñas pantallas independientes para reproducir un efecto estereoscópico. Por ello requieren de doble entrada independiente de vídeo (una para cada una de las pequeñas pantallas que posee, las cuales van dirigidas una a cada ojo) y por ello, los HMD son totalmente incompatibles con toda videoconsola, reproductor de vídeo y ordenadores convencionales del mercado. Además estos no existen para el mercado doméstico, sino que se venden como proyectos empresariales (para parques temáticos, por ejemplo).

Las pequeñas pantallas de los HMD de apenas un centímetro cuadrado abarcan un muy pequeño porcentaje del campo visual del usuario, lo que hace que la calidad de visionado sea realmente pobre.

Otro método para crear el efecto estereoscópico, es la superposición de imágenes, ya sea mediante gafas polarizadas o sistemas de gafas tintadas (Como el Rojo verde). Este método presenta una calidad de visionado pobre, pues distorsiona los colores, y no proporciona una inmersión tan profunda, pues solo un visor puede proporcionar un aislamiento 100% efectivo.

Ventaja técnica que aporta la invención

El Visor estereoscópico aquí presentado, al utilizar una sola pantalla panorámica dividida mediante software para crear el efecto estereoscópico, requiere tan solo de una sola entrada de vídeo, lo que lo hace convertirse en el primer y único visor estereoscópico digital compatible con toda videoconsola, reproductor de vídeo y ordenador del mercado.

Además el gran tamaño de cada una de las mitades en las que la pantalla panorámica queda dividida (Hasta 28 veces mayor que las de un HMD, pudiendo llegar a abarcar el 100% del campo visual del usuario) y la gran resolución de esta, mejora considerablemente la calidad de visionado respecto a los visores HMD.

Modos de realización de la invención

La presente invención se ilustra adicionalmente mediante los siguientes ejemplos, los cuales no pretenden ser limitativos de su alcance.

Ejemplo 1

Un estudio de desarrollo de videojuegos decide crear sus videojuegos de forma que sean compatibles con el visor estereoscópico aquí presentado. Para ello deben emitir en un nuevo formato. El videojuego se emitirá de modo estereoscópico en una misma pantalla a través de la división de esta mediante el software de desarrollo del que dispone el estudio. De modo que la emisión correspondiente al ojo izquierdo quede en la mitad izquierda de la pantalla, y la emisión dirigida al ojo derecho quede en la mitad derecha de la pantalla.

Esta división vertical de la pantalla es similar a la que estos desarrolladores hacen para los modos a "2 jugadores", donde cada una de las mitades de la pantalla se emiten las imágenes dirigidas a cada uno de los jugadores (solo que en este caso, cada una de las mitades de la pantalla irán dirigidas a cada uno de los ojos de un mismo jugador).

Suponiendo que el videojuego anteriormente citado llega a los comercios, un usuario y poseedor de un visor como el aquí presentado, podrá adquirirlo en una tienda especializada y conectando su visor a su videoconsola u ordenador (Para la que el juego ha sido desarrollado), podrá disfrutar del mencionado videojuego en su visor en formato estereoscópico. Es decir, en realidad virtual.

El visor se encarga de que el ojo izquierdo perciba únicamente la mitad izquierda de la pantalla panorámica (Donde se está emitiendo la acción desde el ángulo correspondiente al ojo izquierdo), y que el ojo derecha perciba únicamente la mitad derecha de la pantalla panorámica (Donde se está emitiendo la acción desde el ángulo correspondiente al ojo derecho).

Descripción de las figuras

a) Visor estereoscópico digital de una sola pantalla: Se trata de un visor de pantalla panorámica, el cual crea el efecto estereoscópico mediante la división por software en dos mitades de la pantalla. La carcasa y las lentes se encargan de que cada ojo reciba única y exclusivamente las imágenes de la mitad de la pantalla que le corresponde.

b) La pantalla presenta, y un tamaño, forma y textura en función del resultado que se desea conseguir.

Esta pantalla puede tratarse de un pequeño monitor LCD panorámico con entrada de vídeo propia, o una simple pantalla de plástico u otro material, apoyado por un micro proyector (En cuyo caso seria de color blanco).

El diseño del citado visor presenta puertos de entrada y salida de hardware, batería, entrada directa de corriente, posibilidad de conexión inalámbrica con el ordenador PC (U otra consola compatible), y un pequeño panel de control para controlar ciertos aspectos del visor y configurar el mismo (Como el color, el brillo, o la posición de la imagen).

Claims

1. Visor estereoscópico compuesto por soporte para la cabeza, lentes de aumento, pantalla panorámica, (sustituible por un nano-proyector), carcasa y auriculares. Este está destinado a la visualización doméstica de videojuegos (principalmente) y cine en formato estereoscópico en una sola pantalla, donde además la imagen llega a abarcar el 100% del campo visual del usuario.

2. La conexión entre el visor aquí presentado y el ordenador PC (U otra consola compatible), será posible tanto por cable (USB, S-vídeo, VGA, HDMI o similares) o inalámbrica. (Wi-fi, bluetooth o similares).

3. La primera gran innovación de este hardware es el hecho de tratarse del primer y único visor estereoscópico digital que, a diferencia de los "HMD" (Head Mounted Displays), requiere solo una entrada de vídeo, y no de dos, lo cual lo hace compatible con toda videoconsola, reproductor de vídeo y ordenador del mercado. Esto es debido a que el efecto estereoscópico se consigue mediante la división vía software de una sola pantalla panorámica. Mientras que los visores estereoscópicos más avanzados actualmente (los HMD), utilizan 2 pantallas independientes, cada una con su propia entrada de vídeo.

4. La segunda gran innovación es el gran tamaño y resolución de la pantalla panorámica. Cada una de las mitades en las que queda dividida la pantalla puede llegar a ser hasta 28 veces más grandes que una de las pantallas de un HMD, lo que hace aumentar notablemente la calidad del visionado.

5. El hecho de que el visor aquí presentado se enfoque principalmente a la industria del videojuego, no pretende limitar sus grandes posibilidades en sectores como el cine.

6. El visor se presentaría dentro de una carcasa de plástico u otro material, la cual escondiese en su interior tanto las lentes, como la pantalla panorámica. De forma que la oscuridad proporcionada por esta mejorase la calidad de visionado. Esta carcasa, en ningún momento pretende limitar las posibilidades de diseño.

7. El visor estereoscópico digital a pantalla partida aquí presentado, según reivindicación 1, se caracteriza principalmente por poseer un soporte para la cabeza (1), el cual contiene una pantalla panorámica (Den entre 2 y 8 pulgadas) (2) la cual crea el efecto estereoscópico al dividirse en dos partes mediante software. La distancia entre la pantalla y la cara irá en función del tipo de lentes (3). La propia carcasa (4) se encarga de que cada ojo (5) vea únicamente la mitad de la pantalla que le corresponde, consiguiendo así el efecto estereoscópico mediante una sola pantalla es decir, con una sola entrada de vídeo. El visor presentaría puertos de entrada de audio, vídeo y datos (Inalámbricos o mediante cable), auriculares, y un panel de control. Con respecto al diseño, y sin que ello limite sus posibilidades, el visor presenta la forma indicada en el dibujo continuo. La figura 1 se concibe desde la perspectiva de la planta. La figura 2 desde la perspectiva de perfil.