FR2987212A1

FR2987212A1 - Procede d'affichage d'informations dans un systeme de visualisation stereoscopique ou binoculaire

Info

Publication number: FR2987212A1
Application number: FR1200443A
Authority: FR
Inventors: Xavier Servantie; Laurent Laluque; Bruno Aymeric
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2013-08-23
Anticipated expiration: 2032-02-16
Also published as: US20130215242A1; FR2987212B1

Abstract

Le domaine général de l'invention est celui des procédés d'affichage d'au moins de deux images de nature différente et non stéréoscopiques destinées à être superposées pour ne former qu'une seule image finale. Le procédé selon l'invention comporte les deux étapes successives suivantes : Une première étape de génération de la première image et de la seconde image ; Une seconde étape d'affichage desdites images dans un système de visualisation binoculaire ou stéréoscopique comportant deux voies d'affichage, la première voie destinée à l'oeil droit d'un utilisateur, la seconde voie destinée à l'oeil gauche dudit utilisateur, la première image étant affichée sur la première voie droite et la seconde image étant affichée sur la seconde voie gauche.

Description

Procédé d'affichage d'informations dans un système de visualisation stéréoscopique ou binoculaire. Le domaine de l'invention est celui des systèmes de présentation d'informations de nature différente devant être présentées en superposition. Il existe un grand nombre d'applications possibles mais le domaine d'application privilégiée est le domaine aéronautique où la présentation claire de données cartographiques est fondamentale. Aujourd'hui, il existe de nombreux systèmes de présentation permettant de consulter des informations superposées et intégrées dans un même format. Par exemple, dans le domaine de la cartographie, de nombreuses informations de nature très différente peuvent être superposées dans une seule et même image. Ainsi, on peut superposer des photographies aériennes, des repères géographiques, des itinéraires, ... La lisibilité de cette superposition d'informations est parfois difficile, compte-tenu de la densité d'informations proposées. Il est, bien entendu, possible de laisser le soin à l'utilisateur ou à un logiciel adapté de ne conserver que les informations importantes ou utiles de façon à améliorer la compréhension de l'image. Les solutions existantes d'amélioration de la lisibilité se font au travers de systèmes de paramétrages spécifiques pour permettre à l'utilisateur d'enlever les informations trop denses. Ceci nécessite des actions de la part de l'utilisateur, et parfois une bonne connaissance du fonctionnement du système. On peut également jouer sur la transparence ou la semitransparence de certaines informations de façon que les informations importantes soient plus contrastées. On comprend bien les limites de l'exercice. Il faut être sûr que les 25 informations choisies sont effectivement les informations importantes. Dans le domaine aéronautique, ces informations évoluent en permanence en fonction de la phase de vol, des conditions météorologiques,... Il existe actuellement des systèmes de visualisation utilisés pour 30 générer des effets stéréoscopiques dits 3D.

Historiquement, pour un certain nombre d'applications concernant notamment les visuels de casque utilisés en aéronautique, les équipementiers ont été amenés à développer des systèmes de visualisation binoculaires, c'est-à-dire des systèmes de visualisation permettant de présenter deux images, la première destinée à l'oeil droit de l'utilisateur, la seconde à l'ceil gauche. Généralement, les images présentées qui sont collimatées à l'infini sont identiques. Cependant, il est facile de générer dans un système binoculaire des images stéréoscopiques prenant en compte la différence de point de vue due à la distance interpupillaire.

Plus récemment, pour des applications cinématographiques ou télévisuelles, des systèmes de visualisation ont été développés pour présenter sur un seul et même écran deux images stéréoscopiques permettant ainsi de créer l'illusion du relief. Ces systèmes reposent soit sur une séparation spatiale des images gauche et droite, soit sur une séparation par polarisation. Dans le premier cas, un réseau de micro-lentilles disposées sur l'écran permet d'envoyer au moins dans certaines directions de l'espace une première image dédiée à l'oeil droit de l'utilisateur et dans d'autres directions de l'espace une seconde image dédiée à l'oeil gauche de l'utilisateur. Il est possible de générer plusieurs paires d'images différentes de façon à augmenter la zone de perception des images stéréoscopiques. On parle alors de systèmes auto-stéréoscopiques dans la mesure où l'utilisateur n'a besoin d'aucun accessoire optique supplémentaire pour obtenir l'effet tridimensionnel.

Dans le second cas, l'écran affiche une image gauche ayant une certaine polarisation et une image droite ayant une polarisation différente. Des moyens de sélection optique disposés devant les yeux de l'utilisateur reposant sur la différence de polarisation de la lumière permettent de sélectionner l'image dédiée à chaque oeil.

L'objet du procédé selon l'invention est d'utiliser les systèmes de visualisation stéréoscopiques précédemment décrits pour présenter sur chaque oeil des images comportant des informations de nature différente et non plus stéréoscopiques. Ainsi, l'utilisateur reçoit en vision monoculaire deux images simples comportant une partie de l'information. En vision binoculaire, il reçoit la totalité de l'information, la superposition des deux images monoculaires étant assurée par les mécanismes de la vision binoculaire de l'utilisateur.

Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé d'affichage d'au moins de deux images de nature différente et non stéréoscopiques destinées à être superposées pour ne former qu'une seule image finale, caractérisé en ce que le procédé comporte les deux étapes successives suivantes : - Une première étape de génération de la première image et de la seconde image ; - Une seconde étape d'affichage desdites images dans un système de visualisation binoculaire ou stéréoscopique comportant deux voies d'affichage, la première voie destinée à l'oeil droit d'un utilisateur, la seconde voie destinée à l'oeil gauche dudit utilisateur, la première image étant affichée sur la première voie droite et la seconde image étant affichée sur la seconde voie gauche. Avantageusement, le système de visualisation binoculaire est un 20 visuel de casque ou le système de visualisation stéréoscopique comporte un seul écran d'affichage. Avantageusement, la première image ou la seconde image comporte des informations de type planimétrique ou de type cartographique ou comporte des informations concernant le pilotage ou la navigation d'un 25 aéronef. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : 30 La figure 1 représente la première étape du procédé d'affichage selon l'invention ; La figure 2 représente la seconde étape du procédé d'affichage selon l'invention ; La figure 3 représente le résultat final du procédé d'affichage 35 selon l'invention.

Le procédé selon l'invention repose sur l'utilisation de systèmes de visualisation stéréoscopiques ou binoculaires pour présenter sur chaque oeil des images comportant des informations de nature différente.

Le procédé d'affichage selon l'invention comporte deux étapes successives suivantes illustrées sur les figures 1, 2 et 3. Les images en noir et blanc représentées sur ces figures sont réalisées selon les règles et les conventions des figures de brevet. Dans la réalité, les images présentées sont le plus souvent en couleur et comportent une richesse d'informations bien plus importante. Une première étape consiste à générer les deux images que l'on souhaite superposer. Dans le cas de la figure 1, il s'agit d'images destinées à la présentation d'informations dans un cockpit d'aéronef. L'image gauche IG comporte des informations de type 15 cartographique. Dans le cas présent, il s'agit d'une vue de dessus du terrain survolé. Mais, la vue peut également être une vue en perspective telle que la voit le pilote ou tout autre vue du terrain. L'image droite ID comporte des informations de navigation concernant la route à suivre avec une représentation symbolique de 20 l'aéronef. Dans le cas présent, il s'agit d'un hélicoptère. La position de ces informations correspond parfaitement à leur emplacement sur le terrain représenté sur l'image gauche IG. Bien entendu, les informations représentées sont données à titre indicatif. La seconde étape illustrée en figures 2 et 3 consiste à afficher les 25 images ID et IG dans un système de visualisation S binoculaire ou stéréoscopique comportant deux voies d'affichage, la première voie destinée à l'oeil droit OD d'un utilisateur, la seconde voie destinée à l'oeil gauche OG dudit utilisateur, la première image ID étant affichée sur la première voie droite et la seconde image IG étant affichée sur la seconde voie gauche.

30 A titre de premier exemple de réalisation, le système de visualisation S utilisé peut être un écran autostéréoscopique qui affiche plusieurs points de vue afin de recréer la sensation de profondeur liée à l'écartement des yeux. Il existe différents procédés d'autostéréoscopie. A titre d'exemple, la technologie d'écrans autostéréoscopiques connue sous la 35 marque « Alioscopy » et commercialisé par la société du même nom permet l'utilisation du procédé selon l'invention. Si on affiche deux images différentes au lieu de deux points de vue, l'utilisateur voit une image différente selon la position de sa tête avec une position intermédiaire où les deux images sont perceptibles par les deux yeux comme illustré en figure 2 qui représente 5 l'image binoculaire perçue par l'utilisateur. Il faut rappeler que cette image de la figure 2 n'est pas générée telle quelle par le système. Elle correspond à la reconstitution qu'en fait le cerveau de l'utilisateur à partir des images perçues par ses yeux gauche et droit de la même façon qu'à partir de deux images stéréoscopiques, un observateur reconstitue la sensation de relief. Sur cette 10 figure 2, les deux images IG et ID sont fusionnées et superposées et forment l'image finale IG+ID. A titre de second exemple, le système de visualisation S utilisé peut être un système stéréoscopique avec des éléments montés sur la tête de l'utilisateur comme des lunettes polarisées ou tout autre système de 15 vision stéréoscopique ou « 3D ». A titre de troisième exemple illustré en figure 3, le système de visualisation S utilisé peut être un système binoculaire comportant deux visuels SG et SD montés sur la tête de l'utilisateur. Chaque visuel donne devant chaque oeil une image collimatée.

20 Dans ces deux derniers cas, l'utilisateur perçoit constamment les deux images superposées.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé d'affichage d'au moins de deux images de nature différente et non stéréoscopiques destinées à être superposées pour ne former qu'une seule image finale, caractérisé en ce que le procédé comporte les deux étapes successives suivantes Une première étape de génération de la première image et de la seconde image ; Une seconde étape d'affichage desdites images dans un système (S) de visualisation binoculaire ou stéréoscopique comportant deux voies d'affichage, la première voie destinée à l'ceil droit (OD) d'un utilisateur, la seconde voie destinée à l'oeil gauche (0G) dudit utilisateur, la première image étant affichée sur la première voie droite et la seconde image étant affichée sur la seconde voie gauche.
2. Procédé d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de visualisation binoculaire est un visuel de casque (SG, SD).
3. Procédé d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce 20 que le système de visualisation stéréoscopique comporte un seul écran d'affichage.
4. Procédé d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première image ou la seconde image 25 comporte des informations de type planimétrique.
5. Procédé d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première image ou la seconde image comporte des informations de type cartographique. 30
6. Procédé d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première image ou la seconde image comporte des informations concernant le pilotage ou la navigation d'un aéronef.5