JP2015506121A - ロボット制御のオブジェクトによる3dプロジェクション・マッピングのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
運動制御システムは、主制御装置10と、入力/帰還システム20と、デバイスアクター40と、安全システム90とを備える。最も基本的な視点でみると、運動制御システム100は、入力システム20が命令を主制御装置10を介してデバイスアクター40に送るときに機能する。
空間内のカメラの1ミリメートル未満のレベルでの位置を、照明、女優、3D映写面を備えるロボットのアクター、および特別効果(effects)(火工術、ビデオ再生、音の合図等)の位置に対して調整する。これにより、人手による人間の位置決めを伴ういくつかの映画部門の調整が今まで必要であった、非常に複雑なショットの実行が可能となる。このような制御システムにより、非常に正確なコンピュータによる事象同期を手段として、不正確さをなくし、ロボット工学の再現性を導入することができた。プログラムの作成がより速く、より堅固で、より安全で、より容易なロボットアームシステムを開発することに加えて、本願の新規な発明の実施形態は、創作ディレクタが非常に速く設定調整を行うことが可能となるインタフェースを含む。長編映画やコマーシャル製作のプレッシャーが高い環境では、ディレクタまたは視覚効果管理者が非常に速い創造的なあるいは技術的な決定を下すことができることが非常に重要であり、ここで説明するシステムは従来技術では知られていない方法で可能とする。
可視性−確認する場所の制御部の可視性を切り替える。
ディセイブルヘッドアップディスプレイ(HUD)アップデート−確認する場所の全てのHUD更新を無効にする。
A(1−6)角度−それぞれのロボット軸の現在の角度を表示する。
トラックロボット(TR)の位置−トラック軸上のロボットの位置を表示する。
軸を示す(Show Axes)−確認場所の骨格の可視性を切り替える。
FKIK(A1−A6)−個々の結合のスイッチング設定を可能とする。
Zを移動する−トラックシステムに沿ってベースを動かす。
Yを回転する−ベースの方向を変更する。
柱の高さ(Column Height)−ロボットのベースの高さを変更する。
トラック制御を選択−ユーザがトラックシステムを好きなところに移動し方向付けし、さらに先端効果器とこのノード間の接続の切断を記述することを可能とするロボット上の制御部を選択する。
ワールドスペース実装を選択する−実装を追加する制御部を選択する。
ワールドコントロールを選択する−ユーザがロボットおよびトラックシステム両方の全体を動かし、方向付けることを可能とする主制御装置を選択する。
Claims (20)
- 運動制御を伴う3D映像のためのシステムであって、
プロジェクタと、
第1のデバイスアクターと結合する映写面とを備え、
前記第1のデバイスアクターは、空間座標のセットを通して前記映写面を動かし、前記プロジェクタからの3D映像は、前記映写面の座標のセットに投影され、前記映写面が空間座標の前記セットを通して動く時に、前記3D映像を前記映写面の座標の前記セットに合致させる、システム。 - 前記非平面の映写面が空間座標の前記セットを通して動く時に、前記3D映像を前記映写面の座標の前記セットに合致させながら前記3D映像を前記映写面にマッピングさせ、前記3D映像をアニメーション化する、前記プロジェクタに結合されたアニメーションコンピュータシステムをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記アニメーションコンピュータシステムは、さらに前記デバイスアクターと結合しており、前記アニメーションコンピュータシステムは、空間座標の前記セットを前記デバイスアクターに提供して、前記デバイスアクターに前記非平面の映写面を空間座標の前記セットを通して動かすように指示する、請求項2に記載のシステム。
- 前記デバイスアクターの各アクターのための制御データが、前記グローバルな時間軸において対応する位置と関連付けられるように、前記第1のデバイスアクターを含む複数のデバイスアクターのための制御データを備える複数の制御信号を受け取り、前記複数の制御信号をグローバルな時間軸と同期させて複数の同期信号を作り出す主制御装置と、
主入力部信号を前記主制御装置に送り、前記グローバルな時間軸における位置と前記グローバルな時間軸を通しての進行速度とを示す主入力部と、をさらに備え、
前記主制御装置は、前記グローバルな時間軸における前記位置に関連付けられた前記複数の同期信号を前記複数のデバイスアクターと通信することにより前記主入力部信号に応答し、前記デバイスアクターの各アクターのための前記制御データが、前記グローバルな時間軸を通して前記進行速度でそれぞれのデバイスアクターに送信される、請求項3に記載のシステム。 - 前記主入力部は、アナログ入力と、モード選択部と、アナログ入力動作制御とを備え、
前記アナログ入力に入力を加えない時に、前記アナログ入力動作制御は、前記アナログ入力を第1の位置に戻し、
前記主入力部の第1の選択モードに対して、第1の方向における前記アナログ入力の調整により、前記グローバルな時間軸の間に所定の標準の前方向の速度から進行速度を増加させ、
前記主入力部の前記第1の選択モードに対して、第1の方向とは異なる第2の方向におけるアナログ入力の調整により、前記グローバルな時間軸の間に前記所定の標準の前方向の速度から進行速度を減少させ、
主入力部の第2の選択モードに対して、前記第1の方向における前記アナログ入力の調整により、固定の速度から前記前方向の可変の進行速度を作り出し、
主入力部の第2の選択モードに対して、前記第2の方向における前記アナログ入力の調整により、前記固定の速度から前記逆方向の可変の進行速度を作り出す、請求項4に記載のシステム。 - 前記アニメーションコンピュータシステムは、前記映写面が空間座標の前記セットを通して動く時に前記映写面の座標の前記セット内で前記3D映像を維持する間に、前記3D映像を修正するリアルタイムの入力を備える、請求項5に記載のシステム。
- 前記複数のデバイスアクターの第1のデバイスアクターに近接した領域を観察し、オブジェクト検出器がオブジェクトを検出したときに安全シャットダウン信号を前記第1のデバイスアクターに送信するオブジェクト検出器をさらに備える、請求項4に記載のシステム。
- 主安全制御部をさらに備え
前記主安全制御部は、プログラム可能なロジック回路を備え、
前記安全シャットダウン信号は、前記プログラム可能なロジック回路により前記複数のデバイスアクターのそれぞれに送信される、請求項7に記載のシステム。 - 前記第1のデバイスアクターは、ロボットアームであり、前記オブジェクト検出器は、前記ロボットアームの取り付け位置に取り付けられ、前記第1のデバイスアクターに近接する前記領域は、前記オブジェクト検出器から固定された距離だけ延在する領域を備える、請求項7に記載のシステム。
- 前記第1のデバイスアクターに近接する前記領域は、前記グローバルな時間軸における前記位置及び前記グローバルな時間軸の間の前記進行速度に関連付けられて判断される所定の態様により、時間と共に変動する、請求項8に記載のシステム。
- 前記映写面と結合した第1のデバイスアクターを用いて空間座標のセットを通して映写面を動かすステップと、
アニメーションコンピュータからの信号を用いて映像デバイスから3D映像を映写面に投影するステップと、
前記アニメーションコンピュータを用いて、前記3D映像を前記映写面にマッピングして、空間座標の前記セットを通して3D映像の動きを前記映写面の前記動きに一致させるステップと、を備える、方法。 - 主制御装置において前記第1のデバイスアクターを含む複数のデバイスアクターのための制御データを受け取るステップと、
前記デバイスアクターのアクターのそれぞれの前記制御データが前記グローバルな時間軸において対応する位置に関連付けられるように、前記主制御装置を用いて複数の制御信号をグローバルな時間軸と同期化して複数の同期信号を作り出すステップと、
前記主制御装置において、前記グローバルな時間軸における位置と前記グローバルな時間軸の間の進行速度とを示す主入力部信号を受け取るステップと、
前記主入力部信号に応答して、前記グローバルな時間軸における前記位置に関連付けられる前記複数の同期信号を前記主制御装置から前記複数のデバイスアクターへ通信するステップであって、前記複数の同期信号は、前記主入力部信号により示される前記グローバルな時間軸の間の前記進行速度で、前記複数のデバイスアクターに送信される、前記ステップとをさらに備える、請求項11に記載の方法。 - 少なくとも1つのオブジェクト検出器を用いて、前記複数のデバイスアクターの近接する領域を検出するステップと、
前記複数のデバイスアクターが動作することを防止する安全シャットダウン信号を前記少なくとも1つのオブジェクト検出器から送信するステップと、をさらに備える、請求項12に記載の方法。 - 前記グローバルな時間軸の間の前記進行速度は、前記グローバルな時間軸の間の逆方向の進行速度を含む、請求項12に記載の方法。
- 主制御装置において、前記複数の同期信号を通信する間に、前記複数のデバイスアクターの第1のデバイスアクターに対する修正制御入力を独立マニュアル制御部から受け取るステップと、
前記修正制御入力を前記複数の同期信号と同期化し、前記複数の同期信号の通信の間に更新された複数の同期信号を作り出すステップと、
前記同期信号の代わりに前記更新された複数の同期信号を通信するステップと、をさらに備える、請求項12に記載の方法。 - データベースに前記更新された複数の同期信号を記憶するステップをさらに備え、前記制御データは、前記主制御装置において前記データベースから受け取られる、請求項15に記載の方法。
- 前記主制御装置で、前記同期制御信号と関連付けられた動作特性を記述する、前記複数のデバイスアクターからのフィードバックデータを受け取るステップと、
前記フィードバックデータに応答して前記同期制御信号を修正するステップと、をさらに備える請求項12に記載の方法。 - 前記アニメーションコンピュータからの前記信号をリアルタイムに調整して、前記アニメーションコンピュータにおけるユーザ入力に基づいて、リアルタイムのコンピュータアニメーションを前記映写面に作り出すステップをさらに備える請求項11に記載の方法。
- 運動制御を使用して映画を作り出す方法の実施のために、コンピュータシステムにより実行するための命令を記憶する、コンピュータ読み取り可能な媒体を備えるコンピュータプログラムプロダクトであって、前記方法は、
運動制御セットにおいて、複数のデバイスアクターと、少なくとも1つのプロジェクタと、少なくとも1つの映写面のために、コンピュータデバイスを備えるソフトウェア制御部を使用して、物理的特性と位置とをモデル化するステップと、
前記複数のデバイスアクターのための制御データを作り出すために、前記運動制御セットにおける前記複数のデバイスアクターの前記ソフトウェア制御部を使用して、動作特性及び前記少なくとも1つのプロジェクタから前記少なくとも1つの映写面までの光学経路をモデル化するステップと、
前記ソフトウェア制御部を使用して前記動作の前記モデル化と物理的特性と前記複数のデバイスアクターの位置とを分析して、衝突と光学経路の障害物とを検出し所定の動作限界のセットを超えるデバイスアクターの動きを検出するステップと、
前記制御データを同期させて前記制御データを前記複数のデバイスアクターに送信する主制御装置に対し前記制御データを通信するステップと、を備えるコンピュータプログラムプロダクト。 - 前記方法は、
前記ソフトウェア制御部を使用して、前記動作のモデル化と物理的特性と前記複数のデバイスアクターの位置とを分析して、衝突リスクを含む前記デバイスアクターに近接する位置のセットを決定するステップと、
少なくとも1つのオブジェクト検出を備える主安全制御部に位置の前記セットを送信するステップと、をさらに備える、請求項19に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
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