ES2332561A1 - Interactive visual immersion system (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2332561A1 ES200800240A ES200800240A ES2332561A1 ES 2332561 A1 ES2332561 A1 ES 2332561A1 ES 200800240 A ES200800240 A ES 200800240A ES 200800240 A ES200800240 A ES 200800240A ES 2332561 A1 ES2332561 A1 ES 2332561A1
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality

Abstract

This system comprising a display screen (1) connected to a computer system (2) to generate an interactive animation (3) with a user (4), said computer system (2) being connected to a video camera (5) of capturing a scene before said display screen (1) for capturing the image (51) of the user (4) for its interaction with the interactive animation (3), finding a screen (6) illuminated with visible light or light not visible in the background of the scene, which one wishes to capture, and in which the video camera (5) is focused. The video camera (5) is sensitive to the light of said screen (6) to allow the computer system (2) to determine the outline or silhouette (41) of the user (4) in said scene in contrast to the light emitted or reflected by said screen (6). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Sistema de inmersión visual interactiva.Interactive visual immersion system.

Objeto de la invenciónObject of the invention

La presente invención se refiere a un sistema de inmersión visual interactiva en la que un usuario puede interactuar con una imagen o animación generada por ordenador y mostrada en una pantalla o dispositivo de visualización.The present invention relates to a system of interactive visual immersion in which a user can interact with a computer generated image or animation and displayed in a Display or display device.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Son conocidos sistemas de realidad virtual en los que el usuario, mediante unas herramientas adecuadas es inmerso o introducido en un entorno ficticio o simulado que está generado por ordenador, principalmente mediante audio y video, aunque puede incorporar, entre otros, dispositivos de sensación táctil o de interacción manual o corporal.Virtual reality systems are known in those that the user, through appropriate tools is immersed or introduced into a dummy or simulated environment that is generated by computer, mainly through audio and video, although it can incorporate, among others, touch sensing devices or manual or body interaction.

Así, un ejemplo de estos entornos de realidad virtual está descrito en la patente estadounidense US6409599 en el que se describe un recinto de representaciones interactivas en realidad virtual para uno o más usuarios, utilizando para ello visores personales que los usuarios llevan en la cabeza y dispositivos de comandos portátiles manuales para que el usuario pueda ejercer un control limitado sobre uno o más ordenadores, los cuales recrean un escenario con elementos pregrabados y elementos generados en el momento. Este sistema puede ser utilizado tanto para su uso recreativo como educativo, pero la ejecución de una sesión requiere un tiempo de preparación previo para el aprendizaje por parte del usuario y el uso está limitado a los usuarios equipados con los citados dispositivos de visualización y control, es decir que necesitan los usuarios vestir prendas especificas y manipular también dispositivos específicos, lo cual convierte al sistema en un sistema costoso.So, an example of these reality environments virtual is described in US patent US6409599 in the that an interactive representation enclosure is described in virtual reality for one or more users, using it personal viewers that users wear on their heads and manual portable command devices for the user can exercise limited control over one or more computers, the which recreate a scenario with prerecorded elements and elements generated at the moment. This system can be used both for recreational use as an educational, but the execution of a session requires a previous preparation time for learning by the user and use is limited to users equipped with the aforementioned display and control devices, that is to say that users need to wear specific garments and also manipulate specific devices, which makes system in an expensive system.

Otros sistemas de realidad virtual o "casi-virtual", como el descrito en la patente estadounidense US5534917 comprenden principalmente una pantalla de visualización a gran escala conectada a un sistema informático para generar una imagen o animación interactiva con el usuario, encontrándose dicho sistema informático dotado de un software adecuado y conectado con una cámara de video de captura de una escena ante la citada pantalla de visualización para la captura de la imagen del usuario, usuarios u objetos dispuestos frente a la misma para su interactuación con la citada imagen o animación mostradas, dependiendo de su posición y/o movimiento. En este entorno el usuario o usuarios observan en la pantalla que se ha incorporado una imagen u objeto gráfico que corresponde a su imagen, y que interactúa con otros elementos del entorno según sus movimientos o acciones, sin necesidad de manipular mandos o dispositivos. Aunque un sistema de inmersión visual interactiva de este tipo está más limitado respecto a la recreación de una simulación realista que un sistema de realidad virtual completo, presenta numerosas ventajas y aplicaciones, sobre todo en entornos publicitarios, de ocio y de suministro de información. Esto es así, porque resulta más robusto y menos costoso que un sistema de realidad virtual completo, con la ventaja de que si la pantalla de visualización es considerablemente grande, permite una utilización más intuitiva y con mayor participación de varios usuarios simultáneamente, sin requerir preparación previa ninguna de dichos usuarios.Other virtual reality systems or "almost-virtual", as described in the patent American US5534917 mainly comprise a screen of large-scale display connected to a computer system to generate an interactive image or animation with the user, said computer system being equipped with software suitable and connected with a video camera capturing a scene before the aforementioned display screen for capturing the image of the user, users or objects arranged in front of the same for its interaction with the aforementioned image or animation shown, depending on their position and / or movement. In this environment the user or users observe on the screen that incorporated an image or graphic object that corresponds to your image, and that interacts with other elements of the environment according to their movements or actions, without the need to manipulate controls or dispositives. Although an interactive visual immersion system of this type is more limited with respect to the recreation of a realistic simulation that a complete virtual reality system, It has numerous advantages and applications, especially in environments advertising, leisure and information provision. This is so, because it is more robust and less expensive than a system of full virtual reality, with the advantage that if the screen of display is considerably large, allows use more intuitive and with greater participation of several users simultaneously, without requiring any previous preparation users

En esta patente US5534917 para la determinación de la posición del usuario y sus acciones, la señal es tratada mediante software de reconocimiento de formas y movimientos, según distintas técnicas, de forma que mediante una operación de comparación (función "AND") la imagen tomada es comparada con un mapa almacenado en memoria para determinar si el usuario o participante está activando áreas de interés, por ejemplo "botones simulados" y otros elementos, lo cual resulta beneficioso porque el usuario o usuarios no necesita preparación previa ninguna, puede entrar o dejar el espacio de interactuación con el sistema con total libertad y resulta muy intuitivo. Sin embargo este software está limitado en sus posibilidades según la técnica utilizada, usando las técnicas de:In this patent US5534917 for the determination of the user's position and their actions, the signal is treated through shape and movement recognition software, according to different techniques, so that through an operation of comparison ("AND" function) the image taken is compared with a map stored in memory to determine if the user or participant is activating areas of interest, for example "buttons simulated "and other elements, which is beneficial because the user or users do not need any previous preparation, can enter or leave the interaction space with the system with total freedom and it is very intuitive. However this software is limited in its possibilities according to the technique used, using The techniques of:

- "Extracción de contornos". Esta técnica detecta y recorta la silueta del usuario o usuario, mediante una comparación con el fondo de la imagen. El usuario puede interactuar con el sistema aunque esté quieto, pero presenta problemas, ya que si el usuario se puede confundir con el fondo es posible que no sea detectado o sea detectado de forma deficiente. Esta técnica requiera haber grabado previamente el fondo sin usuarios, por lo que cualquier cambio del fondo, por ejemplo la iluminación, ocasiona la detección de falsos objetos.- "Contour extraction". This technique detects and trims the silhouette of the user or user, by means of a Comparison with the background of the image. The user can interact with the system even if it is still, but it presents problems, since if the user can be confused with the fund it may not be detected or poorly detected. This technique requires having previously recorded the background without users, so any change in the background, for example lighting, causes Detection of false objects.

- "Rastreo de cuerpos". Esta técnica está destinada a la localización de cabeza, ojos, manos, pies, codos y otras partes del cuerpo del usuario. Por si sola puede resultar ineficaz si la escena no es contrastada, con lo que se combina con otra técnica para mejorar su funcionalidad.- "Body tracking". This technique is intended for the location of head, eyes, hands, feet, elbows and other parts of the user's body. By itself it can be ineffective if the scene is not contrasted, which is combined with Another technique to improve its functionality.

- "Rastreo de gestos". Esta técnica tiene como base el reconocimiento de ciertos gestos de la cara, como por ejemplo la sonrisa, o gestos de las manos, como señalar, o gestos del cuerpo, como saltar.- "Gesture tracking". This technique has as a basis the recognition of certain gestures of the face, as per example smile, or hand gestures, such as pointing, or gestures of the body, how to jump.

- "Detección de movimiento". Esta técnica es la más robusta y se basa en localizar en que puntos hay movimiento y su intensidad. Si se supone un fondo estático o de poco movimiento, el usuario dispuesto en primer plano de la escena provoca con el movimiento de la mano u otra parte del cuerpo zonas fácilmente detectables para la interactuación. Sin embargo si el usuario está quieto o se mueve demasiado lento, no es detectado.- "Motion detection". This technique It is the most robust and is based on locating where there are movement and its intensity. If a static or little movement, the user arranged in the foreground of the scene it causes areas of the hand or other part of the body with zones Easily detectable for interaction. However if the User is still or moves too slow, it is not detected.

- Otras técnicas son aplicables como el "rastreo de objetos" en la que se reconocen y siguen ciertos objetos, "Rastreo de patrones", técnica que reconoce patrones y otras.- Other techniques are applicable as the "object tracking" in which certain are recognized and followed objects, "Pattern Tracking", a technique that recognizes patterns and others.

Esta invención aún cumpliendo con muchas características fundamentales exigidas a este aparato, cuenta con grandes limitaciones como por ejemplo el no utilizar mas técnicas de visión por ordenador e interacción física para enriquecer la interacción entre el usuario y la pantalla o imagen generada en la misma y el no ser adaptable el equipo y el sistema a diferentes entornos lumínicos.This invention still fulfilling many fundamental characteristics required of this device, it has major limitations such as not using more techniques computer vision and physical interaction to enrich the interaction between the user and the screen or image generated in the same and not being adaptable the equipment and the system to different light environments.

También la patente estadounidense US5913727 describe un sistema de juego interactivo, más concretamente para juegos de combate personal, en el que se utiliza una pantalla de visualización de grandes dimensiones y que, además de representar la imagen animada del combatiente, emite un barrido selectivo de luz no visible de forma simultánea. El jugador dispuesto frente a dicha pantalla presenta una pluralidad de dispositivos sensores a dichas emisiones de luz no visible sobre su cuerpo, de forma que dichos sensores conectados con el ordenador que controla la imagen en la pantalla es capaz de determinar en tiempo real la posición y los movimientos del jugador para poder mover el combatiente representado. Para mejorar la sensación de realismo el sistema está equipado con unas gafas de visión en tres dimensiones coordinadas con la imagen generada en la pantalla. Este sistema también requiera una preparación previa, ya que el usuario o jugador debe equiparse con unos sensores sobre su ropa y unos cascos de visión en tres dimensiones.Also US Patent US5913727 describes an interactive game system, more specifically for personal combat games, in which a screen of large visualization and that, in addition to representing the animated image of the fighter emits a selective sweep of light not visible simultaneously. The player willing in front of said screen presents a plurality of sensor devices to said light emissions not visible on your body, so that these sensors connected to the computer that controls the image in the screen is able to determine in real time the position and the player movements to move the fighter represented. To improve the feeling of realism the system is equipped with coordinated three-dimensional vision glasses With the image generated on the screen. This system too require prior preparation, as the user or player must Equip yourself with sensors on your clothes and vision helmets in three dimensions.

En estos sistemas de inmersión parcial o interactivos, el reconocimiento de la posición del usuario y su acción el dispositivo realiza una comparación entre las sucesivas imágenes que se van capturando, de forma que las zonas de diferencia indican zonas en las que el usuario se mueve. Esto plantea un problema serio, ya que si el usuario está quieto o se mueve muy lentamente, dichas zonas de diferencia no son suficientemente significativas para proporcionar un rastreo positivo, dando lugar a errores de proceso.In these partial immersion systems or interactive, recognition of the user's position and their action the device makes a comparison between the successive images that are captured, so that the areas of difference indicates areas where the user moves. This It poses a serious problem, since if the user is still or moves very slowly, these zones of difference are not significant enough to provide a trace positive, leading to process errors.

Otra desventaja es que el usuario ha de vestir los sensores. Esto es inviable en un lugar de mucho tráfico como un centro comercial. Ralentizaría y generaría filas. Es poco natural.Another disadvantage is that the user has to wear the sensors This is not feasible in a place with a lot of traffic as a Mall. It would slow down and generate rows. Is little natural.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

El sistema de inmersión visual interactiva, objeto de esta invención, presenta unas particularidades técnicas destinadas a mejorar el funcionamiento de sistemas de pantallas de visualización de imágenes interactiva y a conseguir una mayor robustez y fiabilidad de funcionamiento.The interactive visual immersion system, object of this invention, presents some technical peculiarities aimed at improving the operation of screen systems interactive image display and to achieve greater robustness and reliability of operation.

Este sistema de inmersión visual interactiva comprende una pantalla de visualización interactiva, conectada a un sistema informático para generar una imagen o animación interactiva con uno o más usuarios dispuestos en una escena frente a la citada pantalla de visualización. Este sistema dispone especialmente de una pantalla de fondo de escena, iluminada con luz visible o luz no visible y opuesta a la pantalla de visualización respecto al usuario, usuarios u objetos que interactúan. Adicionalmente el sistema comprende una cámara de captura, enfocada hacia la pantalla de fondo para la captura de la escena, y dispuesta preferentemente bajo la pantalla de visualización, aunque podría colocarse en cualquier otra localización, tal y como arriba, abajo o desplazada hacia los lados, para lo cual se dispone de la utilización de un software de corrección de perspectiva de la imagen (keystone).This interactive visual immersion system comprises an interactive display screen, connected to a computer system to generate an interactive image or animation with one or more users arranged in a scene in front of the aforementioned visual display. This system has especially a scene background screen, illuminated with visible light or non-light visible and opposite to the display screen with respect to user, users or interacting objects. Additionally the system comprises a capture camera, focused on the screen background for capturing the scene, and preferably arranged under the display screen, although it could be placed in any other location, as above, below or displaced sideways, for which the use of a image perspective correction software (keystone).

La cámara es especialmente sensible a esta fuente de luz o radiación transmitida por la pantalla de fondo iluminada, permitiendo al sistema informático determinar el contorno del usuario, usuarios u objetos existentes en dicha escena por contraste con la luz emitida o reflejada por dicha pantalla de fondo, similar a un contraluz Con este sistema se busca el contraste entre el fondo y la silueta, ya sea a través de un claro-oscuro o de un color-no color, como sucede por ejemplo en la técnica audiovisual del "Croma" que consiste en la sustitución de un fondo por otro mediante ordenador. Básicamente esta técnica consiste en reproducir un fondo de imagen de color sólido y uniforme y el objeto o persona que se desea insertar en la imagen dejando en manos del ordenador la sustitución de la imagen con ese color sólido por otra elegida a voluntad y manteniendo el objeto o usuario que se superpone a la imagen generada desde el ordenador.The camera is especially sensitive to this light source or radiation transmitted by the background screen illuminated, allowing the computer system to determine the contour of the user, users or existing objects in that scene by contrast with the light emitted or reflected by said screen of background, similar to a backlight With this system the contrast between the background and the silhouette, either through a light-dark or a color-no color, as happens for example in the audiovisual technique of "Chroma" which consists in replacing one fund with another by computer Basically this technique is to reproduce a solid and uniform color image background and the object or person that you want to insert into the image leaving it to the computer replacing the image with that solid color with another chosen to will and keeping the object or user that overlaps the Image generated from the computer.

Esta pantalla de fondo y su disposición permiten una mejor captura y una visualización de las formas capturadas que permiten un tratamiento optimizado en el sistema informático, ya que la cámara solo necesita reconocer en un punto dos valores de iluminación, correspondientes a la luz o radiación recibida del fondo, y por lo tanto de alta intensidad, y a la sombra ocasionada por el usuario interpuesto, de baja o nula intensidad.This background screen and its arrangement allow a better capture and a visualization of the captured forms that allow an optimized treatment in the computer system, since the camera only needs to recognize at one point two values of lighting, corresponding to the light or radiation received from background, and therefore high intensity, and in the shadow caused by the user filed, of low or no intensity.

La pantalla de fondo está constituida en una primera realización por un panel retroiluminado con una o más fuentes de luz visible o no visible, configurando un campo de intensidad homogéneo que define el fondo de la escena activa, en la que trabaja la cámara de captura. Toda aquella parte que se encuentra fuera de dicha área de escena ocupada por la pantalla de fondo se desecha directamente por el sistema informático, dado su alto contraste, sin necesidad de realizar filtros de zonas útiles como en otros sistemas. Esta retroiluminación se puede conseguir mediante paneles de diodos LED o fluorescentes, tanto de luz visible como no visible.The background screen consists of a first embodiment by a backlit panel with one or more visible or non-visible light sources, setting up a field of homogeneous intensity that defines the background of the active scene, in the that the capture camera works. All that part that is outside of said scene area occupied by the screen of fund is discarded directly by the computer system, given its high contrast, no need to filter useful areas As in other systems. This backlight can be achieved using LED or fluorescent diode panels, both visible light as not visible

En una segunda realización, quizás menos ventajosa, pero no por ello descartable, la pantalla de fondo está constituida por un panel o una superficie reflectante de la luz visible o no visible proyectada por una o más fuentes de iluminación dispuestas delante de dicha pantalla. Esto permite que el sistema tenga una instalación rápida en cualquier lugar, ya que uno o dos focos y una pantalla reflectante son fáciles de disponer de forma profesional y su transporte es rápido y cómodo. Además, es posible utilizar pantallas de colores contrastados si el lugar de instalación está sometido al efecto de la luz solar o de fuentes de luz variable, mejorando el rendimiento de la captura de la escena, por ejemplo usando el color verde.In a second embodiment, perhaps less advantageous, but not therefore disposable, the background screen is constituted by a panel or a light reflecting surface visible or not visible projected by one or more sources of lighting arranged in front of said screen. This allows the system has a quick installation anywhere, since one or two spotlights and a reflective screen are easy to dispose in a professional way and its transport is fast and comfortable. It is also possible to use contrasting colored screens if the place of installation is subject to the effect of sunlight or sources of variable light, improving the capture performance of the scene, for example using the color green.

La luz transmitida o reflejada por dicha pantalla de fondo puede ser luz infrarroja, que no resulta visible al ojo humano y por lo tanto la escena resulta más natural e integrada en el entorno, aumentando el efecto "mágico" de la interactividad del usuario.The light transmitted or reflected by said background screen can be infrared light, which is not visible to the human eye and therefore the scene is more natural and integrated into the environment, increasing the "magic" effect of the user interactivity.

Igualmente, no es descartable la utilización con el tratamiento de luz ultravioleta, en especial en entornos donde interesa crear el efecto de fondo "no visible" para el usuario, pero que puede verse afectado por la radiación solar o fuentes de energía infrarroja ajenas. Esta luz ultravioleta se puede proyectar sobre una pantalla de fondo fosforescente, por lo que dicha pantalla se puede iluminar en un color concreto, pero no se forman conos de luz visible entre el foco y la pantalla.Likewise, the use with ultraviolet light treatment, especially in environments where interested in creating the background effect "not visible" to the user, but that may be affected by solar radiation or sources of other people's infrared energy. This ultraviolet light can be projected on a phosphorescent background screen, so that screen can be illuminated in a specific color, but do not form visible light cones between the focus and the screen.

Para una mayor claridad explicativa se podría decir que los tres tipos de presentación, no ya solo posibles que existirían más, sino más factibles que irían en función de las condiciones lumínicas del entorno de la instalación para conseguir el recorte de la silueta serian las siguientes:For greater explanatory clarity one could say that the three types of presentation, not only possible that there would be more, if not more, feasible that would depend on the light conditions of the installation environment to achieve the cut of the silhouette would be the following:

1.- Con luces infrarrojas para entornos con poca luz solar y mucha luz ambiental.1.- With infrared lights for environments with low sunlight and lots of ambient light.

2.- Con luces visibles y pantalla difuminadora blanca, para entornos con poca luz solar y poca luz ambiental.2.- With visible lights and white blur screen , for environments with low sunlight and low ambient light.

3.- Con luces visibles y pantalla difuminadora verde o azul ("Croma") para entornos con mucha luz solar y mucha luz ambiental.3.- With visible lights and green or blue diffusing screen ("Chroma") for environments with lots of sunlight and lots of ambient light.

La pantalla de fondo puede presentar un filtro reflectante o refractante de luz en un ancho de banda alrededor de una longitud de onda concreta para favorecer la creación del fondo a capturar.The background screen can present a filter reflective or refractive of light in a bandwidth around a specific wavelength to favor the creation of the fund to capture.

En un caso preferente, el sistema informático que trata la imagen capturada por la cámara de video, comprende al menos dos ordenadores conectados por medios de comunicación adecuados, tal como un cable de red con protocolo "ethernet". La cámara de video está conectada a un primer ordenador que mediante el software adecuado, por ejemplo "Openframeworks" realiza la operación de captura, análisis y filtrado de objetos no deseados, para obtener, con una gran nitidez, la silueta o siluetas de los usuarios en escena. Además puede realizar correcciones de distorsiones de la imagen de la escena por la disposición baja de la cámara o por encontrarse el usuario demasiado cerca. Una vez definida la silueta en la escena capturada se envían los datos de la imagen de la silueta en un formato encapsulado al segundo ordenador. Esta comunicación puede utilizar protocolos de software libre, tal como XML o protocolos propietarios desarrollados al efecto.In a case preferred, the computer system that treats the image captured by the video camera, comprises at least two connected computers by appropriate means of communication, such as a network cable with "ethernet" protocol. The video camera is connected to a first computer that using the appropriate software, for example "Openframeworks" performs the capture, analysis and operation filtering of unwanted objects, to obtain, with a large Sharpness, silhouette or silhouettes of users on stage. further you can make distortions corrections to the image of the scene because of the low arrangement of the camera or because the User too close. Once defined the silhouette in the scene captured the image data of the silhouette is sent in a format encapsulated to the second computer. This communication can use free software protocols, such as XML or protocols Owners developed for this purpose.

Este segundo ordenador está conectado con las pantallas de visualización para la generación de la imagen o animación interactiva que se va a mostrar, teniendo en cuenta una película matriz o entorno gráfico preconfigurado, por ejemplo mediante sofware "Flash", sobre la que se monta la silueta concretada en la imagen capturada que se ha recibido del primer ordenador. Así, el usuario ve su silueta captada en la pantalla de visualización como si fuera un espejo, interactuando con los otros objetos gráficos mostrados, tal como iconos y elementos similares en tiempo real. La interacción en la imagen mostrada en la pantalla de visualización, se produce en base a la "colisión" entre cualquier punto de la silueta y los objetos gráficos, aunque también se pueden tomar otros aspectos como la velocidad y dirección del movimiento, la inclinación de la silueta, la posición de una parte del cuerpo con respecto a otras, los gestos que pueda hacer tanto con su cuerpo como con sus manos, su voz, etc. Así la persona puede interactuar con el pelo, con su torso, las manos, los brazos y otras partes del cuerpo recortadas por la silueta. Dado que la silueta siempre está presente, la interacción se produce independientemente de sí el usuario está moviendo o no (el usuario interactúa aún estando quieto).This second computer is connected to the display screens for image generation or interactive animation to be displayed, taking into account a matrix film or preconfigured graphic environment, for example using "Flash" software, on which the silhouette is mounted specified in the captured image that has been received from the first computer. Thus, the user sees his silhouette captured on the screen of visualization as if it were a mirror, interacting with the others graphic objects displayed, such as icons and similar elements in real time. The interaction in the image shown on the screen of display, occurs based on the "collision" between any point of the silhouette and graphic objects, but also Other aspects such as speed and direction of the movement, the inclination of the silhouette, the position of a part of the body with respect to others, the gestures that you can do so much with his body as with his hands, his voice, etc. So the person can interact with the hair, with your torso, hands, arms and others  body parts trimmed by the silhouette. Since the silhouette is always present, the interaction occurs independently the user is moving or not (the user still interacts being still).

Para fomentar la sensación de inmersión, la pantalla de visualización es de considerables dimensiones, comprendiendo una pluralidad de dispositivos de formación de imágenes para la formación de una imagen compuesta de gran tamaño, tal como un "videowall" de pantallas planas, el cual en un ejemplo de realización puede tomar la configuración de un panel publicitario.To encourage the feeling of immersion, the display screen is of considerable dimensions, comprising a plurality of forming devices of images for the formation of a large composite image, such as a flat screen videowall, which in a example of embodiment can take the configuration of a panel advertising

La cámara de vídeo es preferentemente del tipo digital aunque no es descartable el uso de cámaras analógicas, con lo que en el caso de cámaras digitales, suministra directamente la imagen captada en formato digital al primer ordenador de tratamiento de la imagen del sistema informático. Esta cámara presenta una sensibilidad a la luz en un ancho de banda correspondiente con el ancho de banda en la que se encuentra la longitud de onda de la luz procedente de la pantalla de fondo, tanto si es visible como no visible al ojo humano, aumentando el contraste de la captura, y por lo tanto su efectividad y resolución. En un ejemplo de realización esto se consigue mediante un filtro óptico de banda de paso adecuado en la óptica de la cámara de video y cuya banda de paso corresponde con la longitud de onda de la luz procedente de la pantalla de fondo.The video camera is preferably of the type digital although the use of analog cameras is not disposable, with which in the case of digital cameras, directly supplies the image captured in digital format to the first computer of Image processing of the computer system. This camera it presents a sensitivity to light in a bandwidth corresponding to the bandwidth in which the wavelength of the light coming from the background screen, whether it is visible or not visible to the human eye, increasing the contrast of the capture, and therefore its effectiveness and resolution. In an exemplary embodiment this is achieved by a filter. suitable pass band optic in video camera optics and whose pass band corresponds to the wavelength of the light from the background screen.

Estas y otras características de las reivindicaciones se pueden observar en la realización preferente que a continuación se describe.These and other characteristics of the claims can be seen in the preferred embodiment that  described below.

También se incluirán altavoces, para lo cual el software estará preparado para emitir sonidos también en función de la interacción. Por ejemplo, de la velocidad de su movimiento: a más rápido más agudo, a más lento más grave.Speakers will also be included, for which the software will be prepared to emit sounds also depending on the interaction. For example, the speed of your movement: more faster sharper, slower more serious.

Está previsto el poder mostrar la imagen de la persona recortada (video) y no sólo su silueta lo cual es muy útil para temas de juegos, en parques de diversiones, podría ser interesante que el usuario viera su propio cuerpo integrado en un entorno 3D. Sería el caso del juego del fútbol en el que el usuario se ve integrado en el escenario delante de una portería de fútbol y debe tapar los balones con sus manos.It is planned to show the image of the cropped person (video) and not only his silhouette which is very useful for game themes, in amusement parks, it could be interesting that the user saw his own body integrated in a 3D environment It would be the case of the soccer game in which the user it is integrated into the stage in front of a soccer goal and You must cover the balls with your hands.

Descripción de las figurasDescription of the figures

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being performing and in order to facilitate the understanding of characteristics of the invention, is attached herein descriptive a set of drawings in which, with character Illustrative and not limiting, the following has been represented:

- La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de realización con un usuario en la escena.- Figure 1 shows a perspective view of an example of realization with a user in the scene.

- La figura 2 muestra un esquema de bloques del sistema.- Figure 2 shows a block diagram of the system.

- La figura 3 muestra un esquema de la captura de la imagen con una pantalla de fondo retroiluminada.- Figure 3 shows a scheme of the capture of the image with a backlit background screen.

- La figura 4 muestra un esquema de la captura de la imagen con una pantalla de fondo iluminada por focos- Figure 4 shows a scheme of the capture of the image with a background screen illuminated by spotlights

- La figura 5 muestra una representación de una imagen captada por la cámara y la imagen mostrada en la pantalla de visualización.- Figure 5 shows a representation of a image captured by the camera and the image displayed on the screen of display.

- La figura 6 muestra un diagrama de flujo del funcionamiento del sistema.- Figure 6 shows a flow chart of the system operation

Realización preferente de la invenciónPreferred Embodiment of the Invention

Como se puede observar en las figuras referenciadas, el sistema de inmersión visual interactiva comprende una pantalla de visualización (1) conectada a un sistema informático (2), provisto de dos ordenadores (21, 22), para generar una imagen o animación interactiva (3) con un usuario (4), usuarios u objetos dispuestos en una escena frente a dicha pantalla de visualización (1), encontrándose el sistema informático (2) conectado con una cámara de vídeo (5), la cual se encuentra dispuesta bajo la pantalla de visualización (1) a una escasa altura, y enfocada hacia la escena frente a la pantalla de visualización (1). En la parte posterior de la escena se encuentra dispuesta una pantalla (6) de fondo, de iluminación activa para su captación por dicha cámara de video (5), definiendo el área de trabajo, siendo la imagen (51) captada y tratada por el sistema informático (2) para visualizar la silueta tratada (31) del usuario (4) en la pantalla de visualización (1), junto con unos objetos gráficos (32) pregrabados o generados por el sistema informático (2).As can be seen in the figures referenced, the interactive visual immersion system comprises a display screen (1) connected to a computer system (2), provided with two computers (21, 22), to generate an image or interactive animation (3) with a user (4), users or objects arranged in a scene in front of said display screen (1), the computer system (2) being connected to a video camera (5), which is arranged under the screen of display (1) at a low height, and focused on the scene in front of the display screen (1). In the part after the scene a screen (6) of background, active lighting for capture by said camera video (5), defining the work area, being the image (51) captured and processed by the computer system (2) to visualize the treated silhouette (31) of the user (4) on the display screen (1), together with pre-recorded or generated graphic objects (32) by the computer system (2).

En el ejemplo mostrado en la figura 3, la pantalla (6) de fondo está retroiluminada por una cortina (61) de diodos LED infrarrojos, dispuestos detrás de un panel (62) sensiblemente traslúcido, para conseguir que la pantalla (6) de fondo transmita hacia la escena una luz infrarroja, homogénea, intensa y fría Esto es importante ya que se han buscado tanto LEDs como Fluorescentes para conseguir este objetivo: el calor resultaría incómodo para el usuario y también peligroso para una estructura angosta). Con esta disposición, la cámara de vídeo (5) comprende un filtro óptico (52) de banda de paso infrarrojo.In the example shown in Figure 3, the background screen (6) is backlit by a curtain (61) of LED infrared diodes, arranged behind a panel (62) noticeably translucent, to get the screen (6) of background transmits to the scene an infrared, homogeneous light, intense and cold This is important since both LEDs have been searched as Fluorescent to achieve this goal: heat would result uncomfortable for the user and also dangerous for a structure narrow). With this arrangement, the video camera (5) comprises a optical filter (52) of infrared pass band.

En el ejemplo mostrado en la figura 4, la pantalla (6) de fondo está iluminada frontalmente, comprendiendo en este caso un foco anterior (63), con un haz de luz proyectado sobre dicha pantalla (6) opaca para resaltar un efecto de color de la luz en una longitud de onda mediante un filtro superficial (no representado), que en este caso es un pigmento de una pintura.In the example shown in Figure 4, the background display (6) is illuminated frontally, comprising this case an anterior focus (63), with a beam of light projected on said opaque screen (6) to highlight a light color effect over a wavelength using a surface filter (no represented), which in this case is a pigment of a paint.

La pantalla de visualización (1) está constituida por un "videowall" configurado por una matriz de dispositivos (11) de formación de imagen, tal como pantallas individuales de tecnología de plasma en este caso, consiguiendo la formación de un área visual considerable, apta para su uso como anuncio publicitario interactivo.The display screen (1) is constituted by a "videowall" configured by an array of imaging devices (11), such as screens individual plasma technology in this case, getting the formation of a considerable visual area, suitable for use as interactive ad.

Es una opción ofrecer un segundo videowall conectado al sistema, pero ubicado en otro sitio, por ejemplo, a la entrada de una feria para potenciar el efecto publicitario y que un público más amplio también pueda ver el anuncio publicitario.It is an option to offer a second videowall connected to the system, but located elsewhere, for example, to the entrance of a fair to enhance the advertising effect and that a wider audience can also see the commercial.

El sistema informático (2) comprende dos ordenadores (21, 22) conectados mediante unos medios de comunicación (23) adecuados, tal como una conexión Ethernet. El primer ordenador (21) del sistema informática (2) está conectado a la cámara de video (5) para el tratamiento de la imagen (51) mediante "Openframeworks" para realizar una corrección (24) de aspecto y distorsión y una detección (25) y resalte del contorno de la silueta (41) del usuario (4) o usuarios. Una vez tratada la imagen en dicho primer ordenador (21) es sometida a un encapsulado (26) para su transmisión al segundo ordenador (22).The computer system (2) comprises two computers (21, 22) connected by means of communication  (23) suitable, such as an Ethernet connection. The first computer (21) of the computer system (2) is connected to the camera video (5) for image processing (51) by "Openframeworks" to perform an appearance correction (24) and distortion and a detection (25) and highlight the contour of the silhouette (41) of the user (4) or users. Once the image is treated in said first computer (21) it is subjected to an encapsulation (26) for transmission to the second computer (22).

El segundo ordenador (22) está conectado a la pantalla de visualización (1) y comprende un entorno gráfico (27) con una película matriz (28) en software "Flash" en la que se incorporan los datos de la silueta (41) recibidos del primer ordenador (21) para configurar la animación interactiva (3) que se va a mostrar en la pantalla de visualización (1).The second computer (22) is connected to the display screen (1) and comprises a graphic environment (27) with a matrix movie (28) in "Flash" software in which incorporate the silhouette data (41) received from the first computer (21) to configure the interactive animation (3) to be will display on the display screen (1).

Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.Once nature is sufficiently described of the invention, as well as a preferred embodiment, for the appropriate purposes that the materials, form, size and arrangement of the elements described may be modified, as long as this does not imply an alteration of the essential features of the invention claimed in continuation.

Claims (10)

1. Sistema de inmersión visual interactiva, del tipo de los que comprenden una pantalla de visualización (1) conectada a un sistema informático (2) para generar una imagen o animación interactiva (3) con el usuario (4), encontrándose dicho sistema informático (2) dotado de un software adecuado y conectado con una cámara de video (5) de captura de una escena ante la citada pantalla de visualización (1) para la captura de la imagen (51) del usuario (4), usuarios u objetos dispuestos frente a dicha cámara de video (5) para su interactuación con la citada imagen o animación interactiva (3), dependiendo de su posición, gestos y/o movimientos, caracterizado porque comprende una pantalla (6) iluminada con luz visible o luz no visible, dispuesta en el fondo de la escena, por detrás del usuario (4), usuarios u objetos que se desean capturar, y sobre la que está enfocada la cámara de video (5), siendo esta cámara de video (5) sensible a esta fuente de luz o radiación, para permitir al sistema informático (2) determinar el contorno o silueta (41) del usuario (4), usuarios u objetos existentes en dicha escena por contraste con la luz emitida o reflejada por dicha pantalla (6) de fondo.1. Interactive visual immersion system, of the type comprising a display screen (1) connected to a computer system (2) to generate an interactive image or animation (3) with the user (4), said computer system being (2) equipped with suitable software and connected to a video camera (5) capturing a scene before the aforementioned display screen (1) for capturing the image (51) of the user (4), users or objects arranged in front of said video camera (5) for its interaction with said interactive image or animation (3), depending on its position, gestures and / or movements, characterized in that it comprises a screen (6) illuminated with visible light or non-light visible, arranged at the bottom of the scene, behind the user (4), users or objects to be captured, and on which the video camera (5) is focused, this video camera (5) being sensitive to this source of light or radiation, to allow to the computer system (2) determine the contour or silhouette (41) of the user (4), users or objects existing in said scene by contrast with the light emitted or reflected by said background screen (6). 2. Sistema de inmersión visual interactiva según la reivindicación 1, caracterizado porque la pantalla (6) de fondo comprende un panel (62) retroiluminado con una o más fuentes de luz visible o no visible según un campo de intensidad homogéneo.2. Interactive visual immersion system according to claim 1, characterized in that the background screen (6) comprises a backlit panel (62) with one or more visible or non-visible light sources according to a homogeneous intensity field. 3. Sistema de inmersión visual interactiva según la reivindicación 1, caracterizado porque la pantalla (6) de fondo está constituida por un panel (62) o superficie reflectante de la luz visible o no visible proyectada por una o más fuentes de iluminación dispuestas delante de dicha pantalla (6).3. Interactive visual immersion system according to claim 1, characterized in that the background screen (6) is constituted by a panel (62) or reflective surface of visible or non-visible light projected by one or more lighting sources arranged in front of said screen (6). 4. Sistema de inmersión visual interactiva según la reivindicación 1, caracterizado porque la luz transmitida o reflejada por dicha pantalla (6) de fondo es luz infrarroja.4. Interactive visual immersion system according to claim 1, characterized in that the light transmitted or reflected by said background screen (6) is infrared light. 5. Sistema de inmersión visual interactiva según la reivindicación 1, caracterizado porque la luz transmitida o reflejada por dicha pantalla (6) de fondo es luz ultravioleta.5. Interactive visual immersion system according to claim 1, characterized in that the light transmitted or reflected by said background screen (6) is ultraviolet light. 6. Sistema de inmersión visual interactiva según la reivindicación 1, caracterizado porque la pantalla (6) de fondo presenta un filtro reflectante o refractante de luz en un ancho de banda alrededor de una longitud de onda concreta.6. Interactive visual immersion system according to claim 1, characterized in that the background screen (6) has a reflective or refractive filter of light in a bandwidth around a specific wavelength. 7. Sistema de inmersión visual interactiva según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema informático (2) comprende dos ordenadores (21, 22) conectados entre sí por unos medios de comunicación (23), estando la cámara de video (5) conectada a un primer ordenador (21) para la captura y análisis de la imagen de la escena y el segundo ordenador (22) conectado con la pantalla de visualización (1) para la generación de la imagen o animación interactiva (3) a mostrar.7. Interactive visual immersion system according to claim 1, characterized in that the computer system (2) comprises two computers (21, 22) connected to each other by means of communication (23), the video camera (5) being connected to a first computer (21) for capturing and analyzing the image of the scene and the second computer (22) connected to the display screen (1) for generating the image or interactive animation (3) to be displayed. 8. Sistema de inmersión visual interactiva según la reivindicación 1, caracterizado porque la pantalla de visualización (1) comprende una pluralidad de dispositivos (11) de formación de imágenes para la formación de una imagen compuesta de gran tamaño.8. Interactive visual immersion system according to claim 1, characterized in that the display screen (1) comprises a plurality of imaging devices (11) for the formation of a large composite image. 9. Sistema de inmersión visual interactiva según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de video (5) presenta una sensibilidad en un ancho de banda de la luz captada correspondiente con el ancho de banda de la luz procedente de la pantalla (6) de fondo.9. Interactive visual immersion system according to claim 1, characterized in that the video camera (5) has a sensitivity in a bandwidth of the captured light corresponding to the bandwidth of the light coming from the screen (6) of background. 10. Sistema de inmersión visual interactiva según la reivindicación 9, caracterizado porque la cámara de video (5) comprende un filtro óptico (52) de banda de paso correspondiente con la longitud de onda de la luz procedente de la pantalla (6) de fondo.10. Interactive visual immersion system according to claim 9, characterized in that the video camera (5) comprises an optical bandpass filter (52) corresponding to the wavelength of the light coming from the background screen (6) .
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