IT202100010727A1 - Metodo per la rappresentazione virtuale di un oggetto tridimensionale sostanzialmente planare ottenuta a partire da una immagine bidimensionale di tale oggetto - Google Patents

Description

BREVETTO DI INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

?METODO PER LA RAPPRESENTAZIONE VIRTUALE DI UN OGGETTO TRIDIMENSIONALE SOSTANZIALMENTE PLANARE OTTENUTA A PARTIRE DA UNA IMMAGINE BIDIMENSIONALE DI TALE OGGETTO?

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per la rappresentazione virtuale di una immagine tridimensionale di un oggetto quale una lastra di materiale lapideo o simile e, pi? precisamente, ad un metodo per la visualizzazione virtuale di una immagine tridimensionale di un oggetto sostanzialmente planare, quale ad esempio una lastra di materiale lapideo o simile, a partire da una immagine bidimensionale dell?oggetto acquisita in precedenza.

Stato della tecnica

Come ? noto, nel campo della produzione di oggetti planari realizzati con materiale naturale (ad esempio lastre di marmo / onice / travertino) o realizzati con materiale artificiale ad imitazione dell?aspetto naturale o ancora nell?ambito dell'arte pittorica ? di uso comune documentare ogni lastra con una immagine fotografica in alta risoluzione e cromaticamente corretta, la cui fedelt? e realismo dell?immagine fotografica sono funzione dei continui miglioramenti delle tecniche di foto-ripresa e di resa su monitor in alta definizione.

D?altro canto, sono altrettanto noti diversi metodi di rilievo immagine di lastre di materiale lapideo, i quali metodi prevedono la scansione della superficie con creazione dell?immagine a partire dal rilievo di una linea di pixel mediante una telecamera lineare o, alternativamente, mediante immagine singola, oppure tramite stitching di immagini successive.

Per realizzare ci? si usa quasi esclusivamente la fotografia digitale ?classica?, in molti casi realizzata con apparecchi non dedicati e/o senza particolari procedure o, alternativamente, la fotografia ? realizzata con macchinari progettati e costruiti appositamente per fotografare ogni lastra all?uscita della linea di produzione in modo automatico secondo le tecniche sopra descritte.

Solitamente, quando l?immagine fotografica viene prodotta col sistema industriale, la foto viene ?scontornata?, e cio? viene privata dello sfondo oltre il bordo dell?oggetto. Con i files tipo PNG (molto usati allo scopo) si pu? realizzare una immagine formata da pixel corrispondenti all?oggetto foto-ripreso, mentre ogni pixel esterno all?oggetto viene digitalmente eliminato, lasciando di fatto ?vuota? la posizione normalmente occupata dal pixel stesso: in questo modo l?immagine ? pronta per un fotomontaggio sovrapponendola ad uno sfondo a piacere e che pu? essere di qualsiasi tipo quali ad esempio, uno sfondo uniforme, uno sfondo rappresentante un?immagine di fantasia, uno sfondo che rappresenta una situazione industriale tipica quale ad esempio una cavalletta di appoggio dove simulare il deposito della lastra.

In qualsiasi caso il prodotto in output ? una immagine statica formata dall?immagine ritagliata dell?oggetto, eventualmente sovrapposta ad uno sfondo.

Pur essendo ultimamente le immagini delle lastre di marmo (e verosimilmente di altri oggetti naturali quali le pelli conciate o i pannelli di legno) molto dettagliate e colorimetricamente sufficientemente corrette, spesso gli utilizzatori si lamentano che l?immagine rappresentata fotograficamente risultante appare sostanzialmente priva di ?carattere? proprio. Ci? non ? una mera impressione o illusione, ma ? dato dal fatto che l?immagine bidimensionale manca di una parte essenziale, ovvero il gioco dinamico (determinato dal movimento relativo tra l?oggetto/l?osservatore e la sorgente luminosa) di ombre e riflessi quando l?oggetto osservato si trova nel mondo reale e che la mente umana percepisce ed attribuisce alla natura del materiale in esame in modo spesso inconsapevole, istintivo ed automatico.

In pratica, l?osservazione di un oggetto dal vivo avviene sia con macro-movimenti della testa (ad esempio mentre si gira intorno all?oggetto) sia con micro-movimenti (ad esempio oscillazione della testa) sia con movimento dell?oggetto, sia con movimento o variazione della sorgente luminosa, i quali movimenti - per quanto quasi impercettibili possano essere - possono risultare pi? che sufficienti per alterare la situazione di ombre e riflessi sull?oggetto osservato, le quali ombre e riflessi interagiscono con l?effetto percettivo dell?osservatore variando sia prospetticamente sia come intensit? al minimo cambio di angolazioni a causa dei fenomeni di rifrazione, diffusione, e riflessione della luce in ambiente atmosferico.

Quindi, ? assolutamente impossibile replicare questi effetti nella rappresentazione statica di un oggetto, se non con finte animazioni anche in modo dinamico create da opportuni software. Ma anche in questo caso, a causa del fatto che questi ?effetti ottici? sono disgiunti dal posizionamento e dal movimento relativo dell?utilizzatore relativamente all?oggetto osservato, la mente dell?osservatore li classifica immediatamente come ?fake? ed anche la pi? bella immagine fotografica perde la connotazione di autenticit? che caratterizza la visione dell?oggetto al naturale.

Quindi, in nessun caso ? possibile ridare quella naturalezza di visione durante l?osservazione di una immagine statica bidimensionale di un oggetto, nonostante il fatto che sia possibile eventualmente inserire eventuali riflessi e scintillii artificiali, i quali risulterebbero comunque decontestualizzati rispetto alla situazione prospettica, percepita inevitabilmente come statica, quale in effetti sarebbe in tale contesto.

La presente invenzione si prefigge di risolvere i suddetti inconvenienti e limitazioni, fornendo un metodo per la visualizzazione virtuale di una immagine tridimensionale di un oggetto quale ad esempio una lastra di materiale lapideo o simile a partire da una immagine bidimensionale dell?oggetto stesso.

BREVE DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE

L?invenzione riguarda un metodo per la rappresentazione virtuale di una immagine tridimensionale di un oggetto quale una lastra di materiale lapideo o simile a partire da una immagine bidimensionale dell?oggetto stesso.

Secondo un primo aspetto del metodo della presente invenzione, viene fornito un metodo per la rappresentazione e gestione in un contesto virtuale tridimensionale di rappresentazioni fotografiche di oggetti planari di spessore non elevato rispetto alla dimensione della superficie principale (quali ad esempio una lastra di marmo), avente contorno anche irregolare, a partire da un'immagine bidimensionale in formato preferibilmente .PNG (o equivalente).

Secondo un secondo aspetto del metodo della presente invenzione, l?immagine bidimensionale dell?oggetto ? ottenuta da un?immagine bidimensionale, nella quale tutti i pixel dell?immagine sono riferibili al solo oggetto ed in cui i pixel relativi allo sfondo sono stati precedentemente eliminati (ed in modo tale che nel file lo sfondo risulti perfettamente trasparente e quindi non visibile).

Secondo un terzo aspetto del metodo della presente invenzione, l?effetto prospettico dello spessore dell?oggetto planare rappresentato ? ottenuto collocando l?immagine planare da visualizzare su un primo piano virtuale, e collocando una seconda immagine di un secondo oggetto planare che ? ottenuta ed ? derivata direttamente dalla immagine di detto primo oggetto e di dimensioni analoghe, proiettata in modo sostanzialmente ortogonale su un secondo piano virtuale parallelo al primo piano, la distanza tra i due piani essendo una distanza concettualmente analoga e proporzionale a quella che corrisponde allo spessore dell?oggetto reale. In questo modo, inclinando virtualmente ed in maniera sincrona ambedue i piani virtuali di un angolo preferibilmente non eccedente 20? rispetto agli assi ortogonali, si genera nell?osservatore un effetto prospettico di percezione dello spessore dell?oggetto a causa dello sfasamento prospettico del contorno tra i due oggetti.

Secondo un quarto aspetto, l?immagine ? preferibilmente parametrizzata. Pi? precisamente, nell?immagine ? nota la dimensione della porzione di oggetto rappresentata associando ad ogni pixel un determinato valore di dimensione lineare di detta immagine dell?oggetto stesso.

Quindi, la presente invenzione fornisce un metodo per la visualizzazione di una immagine tridimensionale di un oggetto quale una lastra di materiale lapideo o simile a partire da una immagine bidimensionale di detto oggetto secondo le rivendicazioni annesse.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE

Verr? ora fornita una descrizione dettagliata di una forma preferita di realizzazione del metodo di visualizzazione di una immagine tridimensionale di un oggetto quale una lastra di materiale lapideo o simile e secondo la presente invenzione, data a titolo esemplificativo e non limitativo, facendo riferimento alle figure annesse, in cui:

- La figura 1 ? un diagramma di flusso che illustra le varie fasi del metodo della presente invenzione; e

- La figura 2 ? un diagramma di flusso che illustra diverse fasi del metodo di figura 1 e secondo della presente invenzione;

Secondo il presente metodo, l?immagine dell?oggetto viene rappresentata in ambiente tridimensionale ed in modo da poter correlare correttamente il cambio di posizione prospettica di osservazione con la situazione dei riflessi e ombre derivate dal contesto illuminotecnico virtuale variabile.

Secondo questa forma di realizzazione preferita del metodo della presente invenzione vengono abbinati due oggetti simili per dimensione rispettivamente su due piani virtuali paralleli e distanziati, gli oggetti essendo ottenuti dallo stesso file (PNG), dei quali la superficie del primo replica fedelmente le tonalit? cromatiche dell?oggetto ed in modo naturale e molto realistico rappresentato corrispondente all?ambiente virtuale in cui ? contestualizzato, mentre la superficie del secondo oggetto replica un?immagine di dimensioni correlate alla prima (ad esempio, se non di forma identica, piuttosto di forma geometricamente proporzionata oppure caratterizzata da un offset fisso rispetto al perimetro) ma di aspetto superficiale con colorazione preferibilmente pi? scura, di tonalit? costante o variabile in funzione della colorazione della superficie del primo oggetto in prossimit? del perimetro.

In questo caso, per effetto prospettico dovuto al fatto che la seconda superficie ? relativamente vicina alla prima superficie ed il bordo di entrambe ? sempre coerente, si ottiene l?effetto ottico di uno spessore come percepito dall?osservatore ma che in realt? ? la vista prospettica angolata della parte di immagine posteriore e che ? visibile solo parzialmente.

? bene qui precisare che al variare l?angolazione dell?oggetto virtuale rispetto alla posizione dell?osservatore, aumenta la porzione di superficie del bordo dell?oggetto sul secondo piano virtuale, aumentando cos? l?effetto di apparire pi? grande il bordo.

L?effetto sopra descritto ? valido tanto pi? gli spessori sono limitati rispetto alle dimensioni superficiali dell?oggetto rappresentato fotograficamente. Secondo esempi non limitativi, le condizioni sopra indicate si riscontrano tipicamente nei seguenti oggetti:

a) Lastre (ed i relativi manufatti ricavati dal taglio delle lastre) in materiale lapideo quale Marmo, Onice, Travertino, Granito e altre tipologie di pietra naturale. Tali manufatti presentano tipicamente ma non limitatamente una dimensione superficiale variabile da 200x60 cm fino a 350x220 cm, e spessore da 2 a 3 cm.

b) Materiali artificiali succedanei, quali ad esempio non limitativo le lastre fabbricate a partire da polvere di quarzo o gres porcellanato, ceramica e simili, in generale caratterizzati da un effetto estetico rappresentativo di materiali naturali. Tali manufatti presentano tipicamente ma non limitatamente una dimensione minima di 20 cm x 10 cm o superiore.

c) Pelle Conciata e manufatti ricavati dal taglio della stessa. Tali manufatti presentano tipicamente ma non limitatamente una dimensione superficiale variabile da 130x80 cm fino a 300x250 cm, e spessore da 0,07 a 0,25 cm.

d) Simil-pelle artificiale (detta anche ecopelle) e manufatti ricavati dal taglio della stessa. Tali manufatti presentano tipicamente ma non limitatamente una dimensione superficiale minima di 10 cm x 4 cm o superiore.

e) Legno in fogli e relativi manufatti. Tali manufatti presentano tipicamente ma non limitatamente una dimensione variabile da 200x60 cm fino a 600x300 cm, e spessore da 0,3 a 3 cm.

f) Materiali artificiali succedanei al legno, quali, ad es. non limitativo, lastre fabbricate a partire da polvere di quarzo o gres porcellanato, ceramica e simili decorati con stampa digitale, in generale caratterizzati da un effetto estetico rappresentativo di materiali naturali. Tali manufatti presentano tipicamente ma non limitatamente una dimensione superficiale minima di 15 cm x 6 cm o superiore.

g) Manufatti artistici di forma planare quali disegni, quadri dipinti o comunque disegnati ed eventualmente colorati con qualsiasi tecnica, tessuti, tappeti, arazzi, murales, mosaici ed in generale qualsiasi prodotto unico di forma planare realizzato con tecniche manuali.

h) Semilavorati o manufatti di origine naturale o artificiale avente forma sostanzialmente planare o simil-planare e caratterizzati dal fatto di avere un basso spessore (es. spessori che vanno da 1/10 a 1/20 della dimensione maggiore), sia con perimetro di forma regolare sia irregolare.

i) Oggetti virtuali realizzati digitalmente di forma sostanzialmente planare e rappresentabili da una immagine bidimensionale.

Quindi, secondo questa prima forma di realizzazione preferita del metodo della presente invenzione, viene fornita la visualizzazione virtuale di un oggetto tridimensionale in un ambiente tridimensionale, ed il quale oggetto ? ottenuto a partire da una immagine bidimensionale dello stesso oggetto ed in cui l?effetto dello spessore ? creato tramite la rappresentazione di due immagini bidimensionali ricavate da detta immagine e disposte su rispettivi piani paralleli l?uno rispetto all?altro in una condizione sovrapposta, ed in cui i piani contenenti le immagini sono distanziati di una predeterminata distanza.

Secondo una seconda forma di realizzazione preferita del metodo della presente invenzione, viene fornita la visualizzazione virtuale di un oggetto tridimensionale di piccolissimo spessore in un ambiente tridimensionale, ed il quale oggetto ? ottenuto a partire da una immagine bidimensionale dello stesso oggetto ed in cui l?effetto dello spessore ? creato tramite la rappresentazione di due immagini bidimensionali ricavate da detta immagine e disposte su rispettivi piani paralleli l?uno rispetto all?altro in una condizione sovrapposta, ed in cui la distanza definita tra detti due piani tende a zero.

La metodologia proposta risulta meno efficace nel caso di spessori pi? rilevanti e soprattutto nei casi dove l?aspetto dello spessore abbia importanza sostanziale, e cio? in generale in casi diversi rispetto ai diversi casi sopra elencati.

Inoltre, l?inclinazione dell?oggetto non dovrebbe eccedere una determinata misura angolare nell?ambito della rappresentazione in ambiente tridimensionale: ad esempio, per inclinazioni variabili tra 0? fino a circa 20? si ottengono in modo anche molto significativo i desiderati effetti di riflessi e ombre ed in cui, qualora fosse il caso, non comportano una significativa presenza scenica dello spessore percepito in prospettiva.

Ulteriormente, l?errore di rappresentazione generato dalla mancanza di spessore dell'oggetto virtuale ? tanto meno percepibile quanto pi? ? piccolo il rapporto tra la distanza assoluta tra i due piani (altezza) e la superficie dell?oggetto (larghezza per lunghezza), quanto pi? la forma della zona angolare dell?oggetto sia arrotondata, e quanto meno accentuato sia l?angolo di inclinazione. Ad esempio, per inclinazioni comprese tra 5?, 10?, 15?, 20? e fino a 35? l?errore diventa sempre pi? tollerabile quanto pi? ci si avvicini all?angolo nullo (0?) e quanto pi? l?oggetto presenta spigoli arrotondati piuttosto che spigoli vivi.

Con queste limitazioni, il software proposto pu? simulare su un monitor il movimento dell?oggetto inclinandolo in un determinato spazio virtuale tridimensionale, ed ove sia prevista una sorgente virtuale di illuminazione che renda l?oggetto otticamente responsivo rispetto alle angolazioni assunte.

Verr? ora illustrato il metodo della presente invenzione con maggior dettaglio e riferito al software che implementa il suddetto metodo e facendo riferimento alle figure annesse.

Verr? qui di seguito fatto riferimento in maniera illustrativa ma non limitativa ad una illustrazione virtuale di un oggetto tridimensionale quale una lastra di marmo.

Secondo il metodo della presente invenzione, viene tipicamente ma non limitatamente implementato il motore grafico noto denominato UNITY.

Il metodo prevede la creazione di cosiddetti "PIANI TRASPARENTI" di forma quadrata, modificabili in forma rettangolare dimensionabile a piacere, e che di fatto risultano in s? invisibili nella scena virtuale. Essi per? costituiscono il necessario supporto per posizionare su di essi una ?texture? (ad esempio, realizzata con un file PNG) per la rappresentazione di immagini.

Secondo il metodo, vengono creati tramite il detto software due piani ?A? e ?B? paralleli e distanziati di misura tale da simulare lo spessore dell?oggetto da rappresentare, quale ad esempio una lastra di marmo.

La texture dell'oggetto, e cio? in particolare la superficie della faccia a vista della Lastra e che ? originata dal file immagine quale ad esempio un file PNG, viene posizionata su entrambi i piani ?A? e ?B?, ed in modo tale che l?immagine sul piano ?B? risulti una proiezione ortogonale dell?immagine del piano ?A?.

? bene qui precisare che dal punto di vista prospettico (ovvero rispetto all?osservatore) l'oggetto rappresentato sul piano ?A? risulta posizionato davanti al corrispondente oggetto rappresentato sul piano ?B? e, se osservato da posizione ortogonale, l?oggetto sul piano ?A? copre completamente l?oggetto sul piano ?B?.

Secondo il metodo, gli oggetti disposti sui piani ?A? e ?B? sono inclinabili in modo sincrono e solidale, mantenendoli paralleli ed equidistanti tra loro seguendo le direzioni ortogonali e ruotando rispettivamente intorno all?asse verticale e/o intorno all?asse orizzontale (si possono combinare a piacere le due inclinazioni).

In questo modo, l?assieme delle due figure piane e parallele e posizionate a distanza molto ravvicinata (ad esempio, un oggetto di spessore di 2-3 cm rispetto ad una dimensione della superficie di 200x300 cm), per inclinazioni non eccessive (ad esempio, tra 0? a /- 20? di inclinazione verticale e/o orizzontale) danno complessivamente all?osservatore l?impressione che si tratti di un oggetto solido, in quanto non appena si inclinano i due oggetti posizionati sui rispettivi piani ?A? e ?B? in maniera sincronizzata e rispetto ad una posizione iniziale identica prossima a quella ortogonale, l?effetto della prospettiva in un ambiente virtuale fa percepire all?osservatore la presenza di un singolo oggetto dotato di spessore e cos? come avverrebbe nella realt?.

Secondo il metodo della presente invenzione, le due immagini disposte rispettivamente sul piano ?A? e piano ?B? vengono ognuna ?renderizzata? con tecniche differenziate. Pi? precisamente:

a) L?immagine sul Piano ?A? viene rappresentata illuminata virtualmente con luce corrispondente alla luce solare (se ambientata in esterno) o luce artificiale (se ambientata in interno), o comunque viene riprodotto un sistema di ?illuminazione virtuale? tale da riprodurre correttamente la visualizzazione ottica nel mondo reale. Allo scopo, ? possibile utilizzare le diverse metodologie gi? note agli esperti del settore.

? inoltre possibile conferire alla superficie caratteristiche ottiche specifiche quali:

- Lucidit? / Opacit?

- Brillantezza / Riflessi

- Colore cangiante con l?inclinazione Inoltre, in dipendenza dall?ambiente virtuale dove viene rappresentato l?oggetto, ? previsto che il software elabori l?eventuale proiezione di ombre e di qualsiasi effetto prospettico o delle condizioni di luce riprodotte nell?ambientazione virtuale.

b) L?immagine sul piano ?B? viene rappresentata con un sistema di illuminazione distinto e che non interagisce sull?immagine sul piano ?A?. Tale secondo sistema di illuminazione del piano ?B? pu? dunque essere tarato in modo diverso dal sistema ?A?, e con l?obiettivo di rendere al meglio l?illusione dello spessore fisico. Nello specifico, l?oggetto sul piano ?B? pu?, ad esempio, essere meno illuminato, rendendo cos? l?immagine sul piano ?B? eventualmente pi? scura dell?immagine sul piano ?A?.

Inoltre, l?immagine sul piano ?B? pu? essere dotata di una determinata ?semi-trasparenza?, in modo tale che da poter intravedere l?ambientazione di sfondo attraverso l?immagine sul piano ?B?, ovvero attraverso la porzione di bordo dell?immagine sul piano ?B? che non ? nascosta dall?immagine sul piano ?A?. Tali semitrasparenze accentuano l?effetto realistico dando un?ulteriore illusione di riflessi coerenti con l?ambiente di sfondo.

Verr? ora fornita una descrizione della logica di funzionamento del software che implementa il metodo della presente invenzione e facendo riferimento alle figure 1 e 2.

Il metodo prevede le seguenti fasi:

Rappresentazione di una singola lastra

1) Acquisizione files (immagine formato .png) Il metodo pu? essere riferito ad un singolo file oppure ad un insieme di files collegati tra loro da un concetto di sequenza logica. Ad esempio, possono essere lastre di marmo originate dallo stesso blocco, oppure possono essere lastre di marmo campionate da diversi blocchi e messe in sequenza per confronto.

2) Disposizione files immagini

Lastre in uno slide-show. L'immagine di ogni lastra viene caricata nello slide show in modo da poter essere facilmente selezionata.

3) Struttura scena

Si predispongono due superfici rettangolari parallele tra loro caratterizzate da:

a) essere totalmente trasparenti e dunque sostanzialmente invisibili nell'ambiente 3D;

b) fungere da supporto per l'appoggio dell'immagine nell'ambiente 3D;

c) avere dimensione lati tale da essere capiente per la massima dimensione immagine prevista;

d) essere distanti tra loro in proporzione con lo spessore dell'oggetto planare da rappresentare; e) essere ambientate all'interno di un sistema di visualizzazione tridimensionale.

4) Ambientazione

L'ambiente 3D che fa da sfondo pu? essere rappresentato con uno skybox oppure con un volume realizzato con superfici texturizzate posizionate opportunamente tra loro a riproduzione di un particolare ambiente (ad esempio, un contesto di interni o all'aperto) oppure con una qualsiasi scenografia virtuale anche non ispirata alla realt?. Nel caso in cui l'oggetto rappresentato sia realmente esistente e dimensionalmente relazionabile al contesto nel quale viene ambientato, ? importante che le dimensioni delle superfici rettangolari siano tali da contenere l'oggetto pi? grande che prevedibilmente sar? da rappresentare.

In caso di oggetti significativamente pi? piccoli della superficie totale disponibile in qualsiasi caso essendo il supporto invisibile l'utente non ne percepisce la presenza.

5) Proporzionamento

Le dimensioni dell'immagine vengono proporzionate per mezzo del fattore di proporzionamento in modo appunto da risultare proporzionate con il resto dell'ambiente e con gli altri prodotti eventualmente presenti nella scena.

6) Creazione di un oggetto tridimensionale virtuale

In questa fase, viene creato l?oggetto tridimensionale secondo le modalit? precedentemente illustrate ed a partire da una prima immagine che rappresenta la parte sempre visibile dell'oggetto da rappresentare ed ? di fatto la pi? importante. Se disponibili informazioni sulle caratteristiche della superficie (quali ad esempio opacit?, rugosit?, ecc.) esse possono essere impartite informaticamente alla texture in modo che risponda correttamente all'illuminazione virtuale della scena.

7) Inclinazione

? possibile inclinare l'oggetto entro un limite di ampiezza angolare massimo (positivo e/o negativo) predeterminato rispetto alla posizione zero (e cio?, quella dove la superficie risulta normale all'asse ottico dell'osservatore). L'oggetto si pu? inclinare su due dimensioni liberamente combinate ruotando attorno rispettivamente all'asse orizzontale e verticale.

8) Riflessi e Ombre

In base alla disposizione ed al tipo di illuminazione inserita nella scena, ad ogni diversa inclinazione corrisponder? una predeterminata situazione di ombre e riflessi derivanti dall'illuminazione ambientale e dalle caratteristiche della superficie dell'oggetto illuminata virtualmente, anche in funzione della situazione prospettica caratterizzante il punto di osservazione.

? bene qui evidenziare che questo ? l'effetto pi? importante che serve a dare credibilit? rappresentativa all'oggetto nel suo insieme.

9) Zoom

Mediante una periferica quale la rotella del mouse (o con altro metodo) ? possibile avvicinarsi virtualmente all'oggetto, facendo emergere i dettagli. Tale avvicinamento va limitato in funzione dell'accuratezza dell'immagine per evitare eventuali fenomeni di sgranamento. Allo scopo, pu? essere aggiuntivamente prevista una cosiddetta ?collision box?, cio? una sorta di teca trasparente virtuale che impedisce alla telecamera virtuale di avvicinarsi al di sotto di una certa distanza, tale da non superare il limite dello zoom oltre il quale l?immagine risulterebbe sgranata.

10) Traslazione

Una volta zoomata l'immagine, essa risulter? parziale sullo schermo. Quindi, ? possibile spostarsi lateralmente in una libera combinazione di movimenti verticali oppure orizzontali, ad esempio con le freccette (su-gi?) e/o (destra - sinistra) della tastiera per esplorare l'intera superficie.

Pu? essere mantenuta l'inclinazione attuale durante tutte le manovre di zoom e traslazione, mantenendo in tal modo stabili gli effetti ottenuti con l'inclinazione stessa nei diversi punti della lastra.

Con riferimento ora alla figura 2, viene in esse illustrato lo schema logico relativo alla rappresentazione multipla di lastre.

Rappresentazione di pi? elementi impilati Questo ? il caso in cui possono essere rappresentate pi? lastre appoggiate a formare un "pacco" o "pastello".

Nel caso di rappresentazione di pi? oggetti appoggiati uno all'altro, il software non rappresenta la seconda immagine di ogni singola lastra, ed inserisce direttamente la prima immagine della lastra successiva, avente tipicamente profilo simile alla precedente, e da essa solitamente coperta in tutto o in gran parte.

Quindi, nel caso di rappresentazione di ?n? lastre appoggiate una all'altra, il numero di piani di supporto ? pari a ?n+1?, dove solo l'ultima lastra sar? dotata di doppia immagine a rappresentare il suo spessore, mentre lo spessore delle lastre precedenti viene sostanzialmente simulato dalla rispettiva immagine della lastra successiva.

? bene qui precisare che ? possibile prevedere un certo riproporzionamento dimensionale secondo un valore percentuale costante tra le dimensioni della prima immagine e le dimensioni della seconda immagine al fine di ottimizzare la resa estetica dello spessore simulato.

Vantaggi

Il metodo della presente invenzione presenta numerosi vantaggi.

Un primo vantaggio ? dato dalla possibilit? di creare un oggetto virtuale in ambiente 3D apparentemente solido a partire da una sola immagine bidimensionale dell?oggetto stesso.

Un secondo vantaggio ? dato dal fatto che l?oggetto tridimensionale virtuale ? ottenuto a partire da una singola immagine di un oggetto bidimensionale come sopra descritto e successivamente duplicata, quindi nell?ambito di un ambiente tridimensionale 3D virtuale la gestione del suddetto oggetto tridimensionale virtuale risulta molto pi? ?leggera? da gestire tramite software rispetto ad un oggetto virtuale solido.

Un terzo vantaggio ? dato dal fatto che le funzioni di inclinazione e movimento risultano molto pi? leggere nella gestione del software, e questo in ambiente web ? fondamentale dato che ogni cosa avviene con trasmissione dati in I/O tramite rete internet, non sempre performante come sarebbe necessario, oltre al fatto che sempre pi? di frequente la visualizzazione si realizza con dispositivi mobili, caratterizzati da importanti limiti di prestazione rispetto a computers portatili, desktop o workstation.

Un quarto vantaggio ? dato dal fatto che l?inclinazione dell?oggetto (immagine) in ambiente 3D ? gestita dall?utente e, quindi, l?utente stesso risulta l?attore che, muovendo con il mouse (o altro metodo) l?oggetto virtuale liberamente e secondo qualsiasi combinazione delle due inclinazioni possibili (verticale e/o orizzontale) si ottengono ombre e riflessi coerenti con il movimento realizzato nell?ambiente prospettico 3D ove l?oggetto stesso ? collocato ed imitando con grande efficacia gli effetti ottici e prospettici in una situazione di osservazione reale.

Un quinto vantaggio ? dato dal fatto che ? possibile tramite software dotare l?oggetto tridimensionale virtuale illustrato di caratteristiche superficiali (quali, ad esempio, opacit? / lucidit?) che caratterizzano ancora pi? in particolare lo specifico comportamento del materiale di cui esso ? costituito, e tramite le corrette parametrizzazioni, rendendo estremamente coinvolgente e fedelmente realistica l?esperienza di visione da parte del fruitore.

Un sesto vantaggio ? dato dal fatto che all?utente ? data la possibilit? di interagire con l?oggetto illustrato tramite dispositivi ?touch screen? in maniera dinamica, intuitiva e coinvolgente. Ad esempio, secondo un altro esempio di realizzazione alternativo e non limitativo del metodo della presente invenzione, l?utente pu? interagire con l?immagine su un monitor touch screen, ad esempio come se stesse ?spingendo? ortogonalmente verso il basso la lastra con un dito, ed ottenendo con ci? l?effetto (riconoscibile a livello di user-experience come molto naturale e dinamicamente logico) di inclinare virtualmente la lastra e di riportare la stessa in posizione piana appena rilasciata.

Inoltre, in caso di rappresentazione dinamica di pi? oggetti contemporaneamente (che ? importante per seguire ad esempio l?andamento estetico e morfologico di una vena nelle diverse lastre) la prima lastra potr? generare un?ombra sulla seconda lastra, che rimarrebbe pienamente illuminata al momento di diventare lei stessa la prima lastra a sua volta.

Un altro vantaggio ? dato dalla possibilit? di inserire gli oggetti in vendita in un contesto 3D che permette di ambientare la scena in un ambito familiare all?utente, ossia che riproduce quello che ? l?aspetto della showroom dove normalmente il cliente si aggira per identificare il prodotto di suo gradimento e acquistarlo. Questo contesto ? replicabile ed ai fini dell?esposizione virtuale, gli oggetti da osservare sono localizzati ai lati, e l?utente pu? virtualmente orientarsi lateralmente nella scena virtuale per poterli guardare uno alla volta frontalmente, rivolgendosi verso l?oggetto stesso (ad esempio, in caso di lastre lapidee scoprendo una ad una le lastre posizionate in serie e appartenenti allo stesso gruppo, in quanto originate dallo stesso blocco) e ogni volta potendole osservare con i suddetti giochi di inclinazione, eventualmente applicabili simultaneamente a tutte le lastre.

Riassumendo, secondo il metodo della presente invenzione, ? possibile conferire all?utente una esperienza di fruizione dell?immagine che pu? arrivare a coinvolgere l?intero ambiente virtuale nel quale l?oggetto da osservare ? immerso, con ci? trasformando radicalmente la user-experience secondo la seguente sequenza: ?ingresso nell?ambiente showroom? con possibilit? di movimento all?interno dell?ambiente virtuale dove gli oggetti in vendita, ed i quali oggetti sono collocati in slot virtuali in modo corrispondente alla loro disposizione consueta nel mondo reale.

Inoltre, secondo il metodo della presente invenzione ? prevista la possibilit? di applicare dei filtri di selezione (ad esempio, solo lastre di colore bianco) ed in modo tale che gli oggetti esclusi dal filtro vengano rimossi, e dunque ?scompaiano? dalla scena, mentre quelli selezionati dal filtro si possono avvicinare tra loro e si raggruppino secondo filtro impostato.

Ulteriormente, una volta identificato il gruppo di oggetti di interesse (ad esempio, le lastre originate dalla segagione dello stesso blocco), il metodo prevede la possibilit? di creare effetti del tipo ?scopri la prossima lastra?, virtualmente muovendo le lastre fuori scena una alla volta, e richiamandole o posizionandole fuori dallo slot virtuale dove alloggiavano, ad esempio a lato oppure sul pavimento.

Inoltre, secondo il metodo della presente invenzione ? possibile far osservare la lastra all?utente inclinandola con diverse tecniche quali, ad esempio, freccette da tastiera, mouse, touchscreen, oppure tramite opportuni dispositivi di interfaccia noti tramite body motion o addirittura movimenti del corpo percepiti dal software (tipo videogioco) i quali dispositivi di interfaccia possono essere indossati dall?osservatore e consistono in visiere, guanti, e altri mezzi idonei a tracciare i movimenti del corpo o tenuti in mano dall?osservatore.

Ulteriormente, secondo un ulteriore esempio di realizzazione alternativo del metodo della presente invenzione, ? prevista la possibilit? di rispondere a comandi vocali o tramite il movimento degli occhi o tramite qualsiasi combinazione delle tecniche sopra illustrate.

Inoltre, in un ulteriore esempio di realizzazione alternativo del metodo della presente invenzione, ? prevista la possibilit? di muovere diversi oggetti (quali ad esempio le lastre) in modo sincronizzato. Pi? precisamente, ad esempio pu? essere previsto di imporre a tutte le lastre la stessa inclinazione, oppure farle avanzare contemporaneamente o con accelerazione impartita sequenzialmente e progressivamente.

Claims (10)

BREVETTO DI INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: ?METODO PER LA RAPPRESENTAZIONE VIRTUALE DI UN OGGETTO TRIDIMENSIONALE SOSTANZIALMENTE PLANARE OTTENUTA A PARTIRE DA UNA IMMAGINE BIDIMENSIONALE DELL?OGGETTO STESSO? RIVENDICAZIONI

1. Metodo per la rappresentazione virtuale su un dispositivo di visualizzazione di un oggetto tridimensionale di un determinato spessore ed a partire da una immagine bidimensionale di detto oggetto,

caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi:

- creazione di una coppia di piani virtuali (A,B) di forma modificabile ed invisibili in una scena virtuale;

- disposizione di detti coppia di piani (A,B) l?uno parallelamente all?altro e distanziati di una misura determinata equivalente a detto spessore di detto oggetto;

- disposizione di una immagine bidimensionale di detto oggetto da visualizzare su ciascuno di detti piani (A,B), ed in modo tale che l?immagine sul piano (B) risulti una proiezione ortogonale dell?immagine sul piano (A), e tale per cui per un osservatore l?immagine sul piano (A) risulti posizionata davanti all?immagine corrispondente sul piano (B);

- rappresentare l?immagine sul piano (A) in maniera virtualmente illuminata con luce corrispondente alla luce solare o luce artificiale; e

- rappresentare l?immagine sul piano (B) con un sistema di illuminazione virtuale distinto dal sistema di illuminazione virtuale dell?immagine sul piano (A).

2. Metodo per la rappresentazione virtuale su un dispositivo di visualizzazione di un oggetto tridimensionale secondo la rivendicazione 1, in cui l?immagine su detto piano (B) viene rappresentata con un sistema di illuminazione distinto all?immagine sul piano (A) e che non interagisce con detta immagine sul piano (A).

3. Metodo per la rappresentazione virtuale su un dispositivo di visualizzazione di un oggetto tridimensionale secondo la rivendicazione precedente, in cui l?immagine sul piano (B) presenta una luminosit? diversa rispetto all?immagine sul piano (A).

4. Metodo per la rappresentazione virtuale su un dispositivo di visualizzazione di un oggetto tridimensionale secondo la rivendicazione precedente, in cui detta immagine sul piano (B) ? dotata di una determinata semi-trasparenza ed in modo tale che un osservatore possa intravedere uno sfondo relativo a detta scena virtuale attraverso detta immagine sul piano (B).

5. Metodo per la rappresentazione virtuale su un dispositivo di visualizzazione di un oggetto tridimensionale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti piani (A,B) e le dette immagini sui rispettivi piani (A,B) sono inclinabili in modo solidale e sincrono rispetto alle proprie direzioni ortogonali di un determinato angolo, e possono ruotare rispettivamente intorno al proprio asse verticale e/o intorno al proprio asse orizzontale, ed all?interno di detta scena virtuale, ed in cui detti piani (A,B) vengono mantenuti paralleli ed equidistanti tra loro.

6. Metodo per la rappresentazione virtuale su un dispositivo di visualizzazione di un oggetto tridimensionale secondo la rivendicazione precedente, in cui detto angolo predeterminato ? compreso tra 0? e 35?.

7. Metodo per la rappresentazione virtuale su un dispositivo di visualizzazione di un oggetto tridimensionale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre le seguenti fasi:

a) Acquisizione files, in cui vengono acquisite una o pi? immagini virtuali in formato grafico, nel caso di pi? immagini esse sono collegate tra loro da un concetto di sequenza logica;

b) Disposizione files immagini, in cui ciascuna immagine viene caricata in un ambiente virtuale; c) Realizzazione di una scena, in cui vengono creati due piani rettangolari paralleli tra essi, detti piani essendo caratterizzati da:

- essere totalmente trasparenti e sostanzialmente invisibili in detto ambiente virtuale;

- fungere da supporto per ciascuna di dette immagini in detto ambiente virtuale;

- avere dimensione tale da contenere la massima dimensione di immagine prevista;

- essere distanti tra loro in proporzione con lo spessore dell'oggetto tridimensionale da rappresentare; ed

- essere ambientati all'interno di detto ambiente virtuale.

d) Ambientazione, in cui viene rappresentato un ambiente virtuale tridimensionale tramite uno skybox oppure tramite un volume realizzato con superfici texturizzate posizionate opportunamente tra loro a riproduzione di un determinato ambiente;

e) Proporzionamento delle immagini, in cui le dimensioni di ciascuna immagine vengono proporzionate per mezzo di un fattore di proporzionamento in modo tale da risultare proporzionate in detto ambiente virtuale;

f) Creazione di un oggetto tridimensionale virtuale, in cui viene creato un oggetto tridimensionale virtuale a partire da una prima immagine che rappresenta la parte sempre visibile di detto oggetto da rappresentare, ed impartendo caratteristiche alla superficie quali opacit?, rugosit?, e analoghe e tale per cui risponda correttamente all'illuminazione virtuale della scena e disporre detto oggetto creato su detti piani paralleli;

g) Inclinazione, in cui ? conferita la capacit? di inclinare detti piani contenenti detto oggetto tridimensionale rispetto ai propri assi cartesiani;

h) Conferimento di riflessi ed ombre all?oggetto creato, in cui in base alla disposizione ed al tipo di illuminazione inserita nella scena, ad ogni diversa inclinazione corrisponder? un predeterminato orientamento di ombre e riflessi derivanti dall'illuminazione ambientale e dalle caratteristiche della superficie dell'oggetto illuminata virtualmente;

i) Funzionalit? di Zoom, in cui mediante interfaccia di detto dispositivo di visualizzazione, si esegue un avvicinamento virtuale a detto oggetto stringendo il campo di visualizzazione su dettagli;

j) Funzionalit? di Traslazione, in cui si esegue la traslazione lateralmente in una libera combinazione di movimenti verticali oppure orizzontali tramite interfaccia di detto dispositivo di visualizzazione.

8. Metodo per la rappresentazione virtuale su un dispositivo di visualizzazione di un oggetto tridimensionale secondo la rivendicazione precedente, in cui detta fase di funzionalit? di traslazione prevede che essa possa essere eseguita mantenendo una inclinazione impartita precedentemente all?oggetto rappresentato.

9. Metodo per la rappresentazione virtuale su un dispositivo di visualizzazione di un oggetto tridimensionale secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui detta fase di funzionalit? zoom prevede che l?avvicinamento sia limitato in funzione dell'accuratezza dell'immagine, e tramite una ?collision box?.

10. Metodo per la rappresentazione virtuale su un dispositivo di visualizzazione di un oggetto tridimensionale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ? prevista una fase di rappresentazione di una serie di oggetti tridimensionali piani ed aventi uno spessore e disposti in una condizione impilata, ed in cui viene rappresentata ogni singola immagine di ciascun oggetto in una sequenza di immagini ciascuna di un rispettivo oggetto successivo, ed in cui lo spessore degli oggetti piani precedenti ? simulato dalla rispettiva immagine dell?oggetto successivo, ed in cui il numero di detti piani paralleli (A,B) equivale al numero di immagini da rappresentare, ed in cui solo l'ultimo oggetto tridimensionale rappresentato ? realizzato tramite una sua doppia immagine ciascuna contenuta in un rispettivo piano parallelo (A, B).