ES2546918B1 - Graphic display on the water surface by digital control - Google Patents
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Abstract
La presente invención presenta un nuevo tipo de pantalla gráfica que se genera en la superficie del agua de un estanque sobre el que se dispone, a una cierta altura, una serie de surtidores ordenados en forma matricial. Cada surtidor al precipitarse sobre el agua produce un salpiqueo de color blanquecino que actúa a manera de pixel. El pixel de agua desaparece inmediatamente en el instante que el surtidor cesa de impactar en el agua (volviendo en ese punto a ser transparente), y se vuelve a generar cuando el surtidor vuelve a activarse, de manera que la superficie del agua se convierte en una pantalla gráfica de pixeles blancos sobre la superficie mayormente transparente del agua. Los surtidores de agua, dispuestos sobre el estanque en forma matricial, son activados individualmente por electroválvulas que se accionan a través de dispositivos electrónicos, gobernados informáticamente por un software específico, que permite generar textos fijos o desplazantes, logotipos, patrones y multitud de efectos tridimensionales mientras los fragmentos de agua se proyectan hacia abajo y cuando impactan en la superficie del agua.#Esta innovación pertenece al campo de la arquitectura de interior y exterior, como nueva forma de pantalla publicitaria y como display interactivo de gran formato.The present invention presents a new type of graphic display that is generated on the surface of the water of a pond on which, at a certain height, a series of suppliers arranged in matrix form are arranged. Each spout upon rushing into the water produces a whitish splashing that acts like a "pixel." The “pixel” of water disappears immediately at the moment the spout ceases to impact on the water (becoming transparent at that point), and is generated again when the spout is activated again, so that the water surface is it turns into a graphic display of white “pixels” on the mostly transparent surface of the water. The water jets, arranged on the pond in matrix form, are individually activated by solenoid valves that are operated through electronic devices, governed by specific software, which allows the generation of fixed or moving texts, logos, patterns and a multitude of three-dimensional effects. while the fragments of water are projected downwards and when they impact on the surface of the water. # This innovation belongs to the field of interior and exterior architecture, as a new form of advertising screen and as a large format interactive “display”.
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Pantalla grafica sobre la superficie del agua mediante control digital.Graphic display on the water surface by digital control.
La presente invencion presenta un nuevo tipo de pantalla grafica que se genera en la superficie del agua de un estanque sobre el que se dispone, a una cierta altura, una serie de surtidores ordenados en forma matricial. Cada surtidor al precipitarse sobre el agua produce un salpiqueo de color blanquecino que actua a manera de 'pixel'. El 'pixel' de agua desaparece inmediatamente en el instante que el surtidor cesa de impactar en el agua (volviendo en ese punto a ser transparente), y se vuelve a generar cuando el surtidor vuelve a activarse, de manera que la superficie del agua se convierte en una pantalla grafica de 'pixeles' blancos sobre la superficie mayormente transparente del agua. Los surtidores de agua, dispuestos sobre el estanque en forma matricial, son activados individualmente por electrovalvulas que se accionan a traves de dispositivos electronicos, gobernados informaticamente por un software especlfico, que permite generar textos fijos o desplazantes, logotipos, patrones y multitud de efectos tridimensionales mientras los fragmentos de agua se proyectan hacia abajo y cuando impactan en la superficie del agua.The present invention presents a new type of graphic display that is generated on the surface of the water of a pond on which, at a certain height, a series of dispensers arranged in a matrix form are arranged. Each spout upon rushing into the water produces a whitish splashing that acts like a 'pixel'. The 'pixel' of water disappears immediately at the moment the spout ceases to impact the water (becoming transparent at that point), and is generated again when the spout is activated again, so that the surface of the water is it turns into a graphic display of white 'pixels' on the mostly transparent surface of the water. The water jets, arranged on the pond in matrix form, are individually activated by solenoid valves that are operated through electronic devices, governed by specific software, which allows to generate fixed or displaceable texts, logos, patterns and a multitude of three-dimensional effects. while the fragments of water project downwards and when they impact on the surface of the water.
Esta innovacion pertenece al campo de la arquitectura de interior y exterior, como nueva forma de pantalla publicitaria y como 'display' interactivo de gran formato.This innovation belongs to the field of interior and exterior architecture, as a new form of advertising screen and as a large format interactive 'display'.
Antecedentes de la invencionBackground of the invention
El antecedente sobre el que esta inspirada esta invencion, es la patente espanola 200801468, Pantalla grafica de agua mediante control digital, del mismo autor de la presente solicitud de patente, D. Juan Carretero Llorente, de la que esta puede considerarse una nueva rama de desarrollo, descubierta en el transcurso de las investigaciones posteriores de la pantalla grafica, para crear figuras tridimensionales, mediante la intermitente activacion y desactivacion de un grupo controlado de surtidores de agua. La presente invencion, se diferencia de la patente previa en que la pantalla de agua se genera esta vez sobre la superficie del agua, y no en el aire, mientras los surtidores fragmentados crean figuras mientras caen. Las ventajas de esta nueva invencion son muchas, pero es destacable que los graficos generados en la pantalla pueden ser estaticos y por lo tanto permanecer fijos en el tiempo, a diferencia de los graficos del tipo de pantalla anterior, que se desplazan continuamente hacia abajo por accion de la gravedad y solo pueden ser contemplados unos instantes mientras caen. Es de destacar tambien que se trata de un sistema tridimensional que puede contemplarse en los tres planos del espacio, creando figuras en el agua cuando los surtidores impactan sobre la superficie del agua, pero al mismo tiempo creando evoluciones tridimensionales en el aire mientras los surtidores se desplazan hacia abajo. Se trata asl de una doble pantalla: una volumetrica, que crea figuras y objetos tridimensionales de agua mientras se desplazan en el aire hasta impactar en el agua situada en un plano inferior y otra 'display' que genera graficos planos de 'pixeles' blancos producidos por el salpiqueo de los surtidores sobre el fondo transparente del aguaThe antecedent on which this invention is inspired is the Spanish patent 200801468, Graphic display of water by digital control, of the same author of the present patent application, Mr. Juan Carretero Llorente, of which this can be considered a new branch of development, discovered in the course of subsequent investigations of the graphic display, to create three-dimensional figures, through the intermittent activation and deactivation of a controlled group of water jets. The present invention differs from the previous patent in that the water screen is generated this time on the surface of the water, and not in the air, while the fragmented jets create figures as they fall. The advantages of this new invention are many, but it is remarkable that the graphics generated on the screen can be static and therefore remain fixed in time, unlike the graphics of the previous screen type, which continuously scroll down by gravity action and can only be contemplated a few moments while they fall. It is also noteworthy that it is a three-dimensional system that can be seen in all three planes of space, creating figures in the water when the jets impact the water surface, but at the same time creating three-dimensional evolutions in the air while the jets are scroll down. This is a double screen: a volumetric one, which creates three-dimensional figures and objects of water as they travel in the air until they hit the water located in a lower plane and another 'display' that generates flat graphs of white 'produced pixels' by splashing jets on the transparent background of the water
Descripcion de la invencionDescription of the invention
La presente invencion tiene como finalidad generar una pantalla grafica sobre la superficie del agua, mediante la activacion y desactivacion rapida de unas electrovalvulas (1), dispuestas en forma matricial (8), lo que originara segmentos de agua que caenThe present invention aims to generate a graphic display on the surface of the water, by means of the rapid activation and deactivation of electrovalves (1), arranged in matrix form (8), which will cause segments of falling water
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continuamente (11), (13), creando figuras e imagenes que se desplazan hacia abajo cubriendo el espacio visual entre la estructura y la superficie del agua situada bajo la matriz de valvulas. Al impactar en el agua, los surtidores (11), crean una salpicadura en la superficie del agua parecida a un clrculo de unos centlmetros de diametro de color blanco (12), que son visibles desde el exterior del estanque (10). Mediante la combination de surtidores y un programa informatico, las valvulas se activan y desactivan (9), para generar textos (10) estaticos o desplazantes, figuras, graficos y patrones sobre el agua (Figuras 5, 6, 7 y 8).continuously (11), (13), creating figures and images that scroll down covering the visual space between the structure and the surface of the water located under the valve array. Upon impact on the water, the jets (11), create a splash on the surface of the water similar to a calculation of a few centimeters of white diameter (12), which are visible from the outside of the pond (10). Through the combination of suppliers and a computer program, the valves are activated and deactivated (9), to generate static or displaceable texts (10), figures, graphics and patterns on the water (Figures 5, 6, 7 and 8).
La definition de los graficos generados en la superficie del agua dependera del numero de surtidores utilizados, de manera que cada surtidor que produce una salpicadura se puede considerar como un 'pixel de agua', por lo que cuantos mayor sea el numero de surtidores dispuestos en la estructura superior en forma matricial, mayor sera la definicion de los textos, patrones y figuras que se proyecten sobre el agua.The definition of the graphs generated on the surface of the water will depend on the number of suppliers used, so that each supplier that produces a splash can be considered as a 'water pixel', so that the greater the number of suppliers arranged in the superior structure in matrix form, the greater the definition of the texts, patterns and figures that are projected on the water.
La variedad de juegos de agua que podra realizar la pantalla sera muy diversa y mediante una programacion abierta podran ser siempre cambiantes y evolucionar con las innovaciones tecnologicas. Estos juegos de agua formaran patrones en movimiento, slmbolos, letras, numeros, imagenes y figuras en movimiento en un espacio tridimensional, de manera que los graficos se pueden contemplar mientras caen desde la estructura donde estan situadas las electrovalvulas en formas tridimensionales de agua y tambien como pantalla grafica sobre la superficie del agua proyectando los surtidores sobre el estanque inferior. Todas las variedades posibles de juegos podran ser controladas mediante los diferentes dispositivos interactivos dispuestos al efecto.The variety of water games that the screen can make will be very diverse and through open programming they can always be changing and evolve with technological innovations. These water games will form patterns in movement, symbols, letters, numbers, images and figures in movement in a three-dimensional space, so that the graphics can be seen as they fall from the structure where the solenoid valves are located in three-dimensional forms of water and also as a graphic screen on the surface of the water projecting the jets on the bottom pond. All possible varieties of games can be controlled by the different interactive devices arranged for this purpose.
Description del dispositivoDevice Description
A continuation se describe en detalle la pantalla grafica de agua mediante control digital.The graphic water screen is described in detail below by digital control.
Las electrovalvulas (1) se disponen a intervalos regulares en disposition matricial, que podra ser rectangular (8), polar (figura 9) o de forma variable (figura 10). El montaje y desmontaje de las mismas se realiza mediante un sistema de conexion rapida que permite el mantenimiento individualizado y la reinstalacion de una forma agil y sencillaThe solenoid valves (1) are arranged at regular intervals in matrix arrangement, which may be rectangular (8), polar (figure 9) or in variable shape (figure 10). The assembly and disassembly of the same is done through a quick connection system that allows individualized maintenance and reinstallation in an agile and simple way
Cada electrovalvula se conecta a una tuberla con agua a presion mediante mangueras elasticas y se alimentan electricamente mediante un conector desenchufable, lo que permite una sustitucion rapida de la valvula en caso de averla electrica. El cuerpo de la toberas (2) (6) se conecta a la electrovalvula (1). El cuerpo de la valvula (1) se fija a la estructura mediante un sistema de fijacion ajustable.Each solenoid valve is connected to a pipe with pressurized water by means of elastic hoses and is electrically powered by a plug-in connector, which allows a quick replacement of the valve in the event of an electrical failure. The body of the nozzles (2) (6) is connected to the solenoid valve (1). The valve body (1) is fixed to the structure by an adjustable fixing system.
Las toberas (2) podran estan disenadas para crear diferentes efectos de gotas de agua, bien de lluvia fina ( 5), de lluvia moderada (4), o bien de surtidor unico de diametro fijo (3) (7) para crear distintos tipos de salpicaduras (12) (14) y efectos sonoros ambientales cuando los surtidores golpean el agua. Las salpicaduras generadas por las toberas de surtidor unico (3) (7) hacen mas ruido al impactar sobre el agua que las que tienen multiples surtidores finos a manera de fina ducha (4) (5), que por el contrario producen un 'ruido blanco' similar al de una fuerte tormenta de lluvia. Las toberas estan ensambladas mediante sistemas de union que permiten un facil acceso, desmontaje, mantenimiento y posterior montaje rapido.The nozzles (2) may be designed to create different effects of water droplets, either of fine rain (5), of moderate rain (4), or of a single fixed diameter dispenser (3) (7) to create different types of splashes (12) (14) and environmental sound effects when the jets hit the water. The splashes generated by the single jet nozzles (3) (7) make more noise when hitting the water than those with multiple thin jets as a fine shower (4) (5), which on the contrary produce a 'noise white 'similar to that of a heavy rain storm. The nozzles are assembled using union systems that allow easy access, disassembly, maintenance and subsequent rapid assembly.
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El cuerpo de la tobera (2) (6) podra fabricarse con formas diferentes, bien cillndricas, cubicas o bien con otra forma geometrica que permita adaptar la tobera a la disposition matricial de la estructura, manteniendo distancias equidistantes entre ellas. La forma cubica tiene la ventaja de nivelar tanto el plano horizontal como el vertical, permitiendo en una disposicion en llnea recta que todos los surtidores esten perfectamente alineados siguiendo una gula. La forma cillndrica, sin embargo permite una mayor libertad para crear otras figuras espaciales tales como curvas, clrculos o formas en zigzag.The body of the nozzle (2) (6) can be manufactured with different shapes, either cylindrical, cubic or with another geometric shape that allows the nozzle to be adapted to the matrix arrangement of the structure, maintaining equidistant distances between them. The cubic shape has the advantage of leveling both the horizontal and the vertical plane, allowing in a straight line arrangement that all jets are perfectly aligned following a glutton. The cylindrical shape, however, allows greater freedom to create other spatial figures such as curves, circles or zigzag shapes.
Description del funcionamientoFunction Description
Las electrovalvulas estan dispuestas en una disposicion matricial (cuadrada, rectangular, polar o bien variable) formando los surtidores al caer, desde una estructura elevada respecto al suelo, salpicaduras en el agua que actuan a manera de 'pixeles', generando una pantalla grafica sobre la superficie del agua. Las electrovalvulas tienen un tiempo de respuesta muy rapido y se activan y se desactivan mediante un sistema logico programable. El software de control de la instalacion transmite las ordenes de 'imprimir' los graficos de agua a la matriz de electrovalvulas de manera que generan surtidores fragmentados y espacios vaclos por cada valvula. El resultado visual es un grafico digital generado por el agua mientras se desplaza desde la estructura que soporta el sistema hasta el suelo y tambien una pantalla grafica formada por la proyeccion de estos surtidores sobre el estanque inferior, que al impactar en el agua producen salpicaduras de color blanquecino que contrastan con la transparencia del agua Estas salpicaduras desaparecen de forma inmediata en el momento que el surtidor de agua deja de impactar, volviendo instantaneamente el agua a ser transparente en ese punto. En el instante que el surtidor vuelve a impactar nuevamente, la salpicadura generada vuelve a ser blanca de forma inmediata De esta manera la superficie del agua se transforma en una pantalla grafica de un pixel de profundidad, pudiendo generarse graficos en 'blanco y negro', usando los 'pixeles' blanco y transparente que se pueden generar a voluntad usando el software realizado a tal efecto del sistema informatico que gobierna la matriz de surtidores. Se podrla considerar a esta invention como un 'plotter' de agua que instantaneamente 'imprime' graficos de agua digital, patrones dinamicos, figuras, slmbolos, textos, etc., segun la variada programacion que permita el software, tanto tridimensionalmente mientras los graficos caen, como al impactar sobre el agua generando una pantalla grafica sobre la superficie del agua de un pixel de profundidad (blanco y negro).The solenoid valves are arranged in a matrix arrangement (square, rectangular, polar or variable) forming the jets when falling, from an elevated structure with respect to the ground, splashes in the water that act as 'pixels', generating a graphic screen on The surface of the water. The solenoid valves have a very fast response time and are activated and deactivated by a programmable logic system. The installation control software transmits the orders to 'print' the water graphics to the solenoid valve array so that they generate fragmented jets and empty spaces for each valve. The visual result is a digital graphic generated by the water as it travels from the structure that supports the system to the ground and also a graphic screen formed by the projection of these jets on the lower pond, which when they hit the water produce splashes of water. whitish color that contrast with the transparency of the water These splashes disappear immediately at the moment that the water dispenser stops impacting, instantly returning the water to be transparent at that point. As soon as the spout impacts again, the splashing generated is immediately white again. In this way, the surface of the water becomes a graphic screen of a pixel depth, and graphics can be generated in 'black and white', using the white and transparent 'pixels' that can be generated at will using the software made for this purpose of the computer system that governs the supplier matrix. This invention could be considered as a 'water plotter' that instantly 'prints' digital water graphics, dynamic patterns, figures, symbols, texts, etc., according to the varied programming that the software allows, both three-dimensionally while the graphics fall , as when impacting on the water generating a graphic screen on the surface of the water of a pixel of depth (black and white).
Breve descripcion de los dibujosBrief description of the drawings
Para facilitar la comprension de lo descrito en los apartados anteriores, se han realizado 10 dibujos diferentes.To facilitate the understanding of what has been described in the previous sections, 10 different drawings have been made.
En la figura 1 se representa una unidad del valvula y tobera. La figura 2 muestra varios disenos de toberas, segun el tipo de orificios de salida para el agua. La figura 3 muestra una disposicion matricial rectangular de una serie de valvulas, la activation de un grupo de ellas formando las letras E y T, y finalmente, la proyeccion de estas letras E y T sobre la superficie del agua. La figura 4 muestra la salpicadura generada por un surtidor unico y la de un grupo de surtidores que forman la palabra WATER. Las figuras 5, 6, 7 y 8 muestran varios dibujos en los que muestran graficos generados por una disposicion matricial cuadrada de 30 x 30 surtidores. La figura 9 muestra una disposicion de matriz polar sobre un estanque redondo. La figura 10 muestra una disposicion matricial variableFigure 1 shows a unit of the valve and nozzle. Figure 2 shows several designs of nozzles, according to the type of water holes. Figure 3 shows a rectangular matrix arrangement of a series of valves, the activation of a group of them forming the letters E and T, and finally, the projection of these letters E and T on the water surface. Figure 4 shows the splatter generated by a single dispenser and that of a group of suppliers that form the word WATER. Figures 5, 6, 7 and 8 show several drawings showing graphs generated by a square matrix arrangement of 30 x 30 jets. Figure 9 shows a polar array arrangement on a round pond. Figure 10 shows a variable matrix arrangement
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(en forma de onda) para demostrar que el sistema podra adoptar multitud de formas distintas para adaptarse a cada proyecto de forma personalizada.(in the form of a wave) to demonstrate that the system can adopt many different ways to adapt to each project in a personalized way.
Descripcion de una realizacion favoritaDescription of a favorite embodiment
A continuation se describe una aplicacion practica de una pantalla grafica sobre la superficie del agua mediante control digital.A practical application of a graphic display on the surface of the water by digital control is described below.
El campo de aplicacion de esta invention sera la arquitectura de interior y de exterior protegido de las inclemencias atmosfericas. Imaginemos un centro comercial con varias plantas desde las que se puede divisar la planta inferior en la que hay un estanque alargado realizado de granito negro que contiene una lamina de agua. Sobre este estanque, fijado al techo del edificio se dispone una estructura que contiene la disposition matricial de los surtidores para generar los graficos sobre el agua del estanque inferior, que tal como se ha descrito anteriormente se compone de grupos de electrovalvulas a distancias equidistantes entre si, con una tobera de agua especial en cada una de ellas. En esta aplicacion la tuberla, las valvulas, las toberas, e incluso la iluminacion y diversos sensores interactivos se integran en una estructura disenada a tal fin. Una bomba aspira el agua del estanque y la impulsa al colector principal que abastece a las valvulas de forma permanente. El sistema se gobierna desde un ordenador con un software especlfico que envla las ordenes de activar y desactivar las valvulas a una serie de electronicas de control integradas en el sistema, al que estan conectadas electricamente las electrovalvulas.The field of application of this invention will be the indoor and outdoor architecture protected from the weather. Imagine a shopping center with several plants from which you can see the lower floor in which there is an elongated pond made of black granite that contains a sheet of water. On this pond, fixed to the roof of the building there is a structure that contains the matrix arrangement of the jets to generate the graphics on the water of the lower pond, which as described above is composed of groups of solenoid valves equidistant from each other , with a special water nozzle in each of them. In this application the pipe, the valves, the nozzles, and even the lighting and various interactive sensors are integrated into a structure designed for this purpose. A pump sucks water from the pond and drives it to the main manifold that supplies the valves permanently. The system is governed from a computer with specific software that sends the orders to activate and deactivate the valves to a series of control electronics integrated in the system, to which the solenoid valves are electrically connected.
Cuando el sistema informatico envla los datos a la pantalla grafica de agua, las valvulas generan fragmentos de surtidores y espacios vaclos segun la programacion, creando es su conjunto un 'display' digital de agua capaz de 'imprimir' letras, slmbolos, graficos y patrones en movimiento en formas tridimensionales mientras cubren el espacio entre la estructura y la superficie del agua, y tambien como pantalla grafica cuando los surtidores impactan sobre la superficie del agua, generando graficos en 'blanco y negro' con el salpiqueo programado de los surtidores de agua.When the computer system sends the data to the graphic water screen, the valves generate fragments of jets and empty spaces according to the programming, creating a digital 'water display' capable of 'printing' letters, symbols, graphics and patterns. moving in three-dimensional shapes while covering the space between the structure and the surface of the water, and also as a graphic display when the jets impact the water surface, generating graphics in 'black and white' with the programmed splashing of the water jets .
El sistema se puede hacer interactivo mediante la incorporation de sensores que permita que los visitantes actuen sobre los graficos que genera la cortina de agua digital, bien abriendo espacios, generando las evoluciones con gestos de la mano, etc., segun la variedad de programaciones que permita el sistema.The system can be made interactive by incorporating sensors that allow visitors to act on the graphics generated by the digital water curtain, either by opening spaces, generating evolutions with hand gestures, etc., according to the variety of schedules that Allow the system.
La pantalla grafica de sobre la superficie del agua tambien puede incorporar otros elementos como luces de colores con control digital, que se activaran y cambiaran de color segun las evoluciones del agua; proyectores de video que pueden plasmar la proyeccion sobre la misma cortina de agua si se usan toberas de agua disenadas a tal fin y en fin, otros elementos multimedia que puedan ofrecer un valor anadido al atractivo espectaculo que supone este novedoso sistema.The graphic display on the surface of the water can also incorporate other elements such as colored lights with digital control, which will be activated and will change color according to the evolution of the water; video projectors that can capture the projection on the same water curtain if water nozzles designed for this purpose are used and finally, other multimedia elements that can offer a value added to the attractive spectacle that this new system supposes.
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