RU2756988C2 - Image creation method - Google Patents

Image creation method Download PDF

Info

Publication number
RU2756988C2
RU2756988C2 RU2018107191A RU2018107191A RU2756988C2 RU 2756988 C2 RU2756988 C2 RU 2756988C2 RU 2018107191 A RU2018107191 A RU 2018107191A RU 2018107191 A RU2018107191 A RU 2018107191A RU 2756988 C2 RU2756988 C2 RU 2756988C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
display
drawing object
space
movement
positions
Prior art date
Application number
RU2018107191A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018107191A3 (en
RU2018107191A (en
Inventor
Виктор Сергеевич Альтшулер
Original Assignee
Виктор Сергеевич Альтшулер
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Сергеевич Альтшулер filed Critical Виктор Сергеевич Альтшулер
Priority to RU2018107191A priority Critical patent/RU2756988C2/en
Publication of RU2018107191A publication Critical patent/RU2018107191A/en
Publication of RU2018107191A3 publication Critical patent/RU2018107191A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2756988C2 publication Critical patent/RU2756988C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • 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
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form

Abstract

FIELD: image creation.
SUBSTANCE: invention relates to the field of image creation, including holographic ones, for advertising purposes, during training, as temporary pointers, information sources, display boards for various purposes, for creating works of art. The claimed image creation method includes fixing positions of a drawing object, converting positions and displaying corresponding points in real time. At the same time, simultaneously with positions of the drawing object, parameters of its movement are fixed, positions of the drawing object and parameters of its movement are fixed in a space of movement of the drawing object, and the display is carried out in a display space by sequentially repeatedly applying image elements to a base or carrier. The choice of a time interval for fixing and displaying and/or the brightness of points in the display space are selected depending on fixed parameters of movement.
EFFECT: possibility of consistently creating three-dimensional images in space with free movements of the hand or stylus, or any other object.
4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области создания изображений, в том числе голографических, в рекламных целях, в ходе обучения, в качестве временных указателей, источников информации, табло различного назначения, для создания произведений искусства и тому подобное.The invention relates to the field of creating images, including holographic ones, for advertising purposes, during training, as temporary indicators, sources of information, displays for various purposes, for creating works of art and the like.

Различные этапы создания голографических изображений и необходимые для этого средства широко описаны в технике. Способ создания изображений включает освещение объекта электромагнитным излучением, Запись интерференционной картины опорного и отраженного от объекта лучей на соответствующий носитель и освещение носителя опорным излучением (см., например, патенты JP 2017191256, G03H 1/04; G03H 1/22, 19.20.2017; JP2017147010, G03H 1/265, 24.08.2017; JP 2017168166, G03H 1/265, 21.09.2017; заявка США 2017270961, G03H 1/26, 21.09.2017 или патент Китая CN 101782732, G03G 15/04, 21.07.2010).The various stages of creating holographic images and the means necessary for this are widely described in the art. The method for creating images includes illuminating an object with electromagnetic radiation, recording the interference pattern of the reference and reflected from the object rays on the corresponding carrier and illuminating the carrier with reference radiation (see, for example, patents JP 2017191256, G03H 1/04; G03H 1/22, 19.20.2017; JP2017147010, G03H 1/265, 08/24/2017; JP 2017168166, G03H 1/265, 09/21/2017; US application 2017270961, G03H 1/26, 09/21/2017 or Chinese patent CN 101782732, G03G 15/04, 07/21/2010) ...

Однако все указанные технические решения предполагают наличие отображаемого объекта, не предполагают его создание.However, all the indicated technical solutions assume the presence of the displayed object, do not imply its creation.

Наиболее близким к предложенному является способ создания изображений по патенту США US 20180018057 (This application claims the benefit under 35 USC 119(e) of U.S. Patent Application компании Apple No. 62/363,172, filed Jul. 15, 2016).The closest to the proposed method is the method of creating images under US patent US 20180018057 (This application claims the benefit under 35 USC 119 (e) of U.S. Patent Application by Apple No. 62 / 363,172, filed Jul. 15, 2016).

В данном способе создания изображений мгновенное положение бесконтактного стилуса фиксируются сенсорами и передаются на блок обработки, который преобразует данные сенсоров в цифровой формат, поступающий на дисплей, в результате движение стилуса в воздухе или по любой поверхности отображается на дисплее в виде двухмерного. Движению стилуса по поверхности А отображается как движение изображения точки по поверхности В на дисплее. Текущее положение стилуса преобразуется в положение курсора или в текущее положение точки на дисплее, координату пикселя. Предварительно между точками поверхности А и точками поверхности В устанавливается взаимно-однозначное соответствие.In this method of creating images, the instantaneous position of the non-contact stylus is recorded by the sensors and transmitted to the processing unit, which converts the sensor data into a digital format, which is sent to the display, as a result, the movement of the stylus in the air or on any surface is displayed on the display as two-dimensional. Stylus movement on surface A is indicated as movement of a point image on surface B on the display. The current position of the stylus is converted to the position of the cursor or to the current position of the point on the display, the pixel coordinate. Previously, a one-to-one correspondence is established between the points of the surface A and the points of the surface B.

Устройство для осуществления данного способа содержит стилус, а также последовательно соединенные средства фиксации его положения, средства преобразования данных о положении в код, блок обработки и дисплей.The device for implementing this method contains a stylus, as well as serially connected means for fixing its position, means for converting position data into a code, a processing unit and a display.

Данное решение позволяет создавать изображения без объекта, простым движением в воздухе, однако его использование ограничено возможностями дисплея, его размерами, плоскостью, самим наличием.This solution allows you to create images without an object, with a simple movement in the air, but its use is limited by the capabilities of the display, its size, plane, and its very presence.

Техническим результатом, ожидаемым от использования изобретения, является возможность последовательного создания трехмерных изображений в пространстве свободными движениями руки или стилуса, любого иного объекта.The technical result expected from the use of the invention is the ability to sequentially create three-dimensional images in space by free movements of the hand or stylus, any other object.

Указанный результат достигается тем, что в способе, включающем фиксацию положений рисующего предмета, преобразование положений и отображение соответствующих точек в реальном масштабе времени, положения рисующего предмета фиксируют в пространстве перемещения рисующего предмета, а отображение осуществляют в пространстве отображения.This result is achieved by the fact that in the method including fixing the positions of the drawing object, transforming the positions and displaying the corresponding points in real time, the positions of the drawing object are fixed in the moving space of the drawing object, and the display is carried out in the display space.

При этом фиксация положений рисующего предмета и отображение соответствующих точек могут производиться в последовательные интервалы времени, путем отображения элементов изображения.In this case, the fixation of the positions of the drawing object and the display of the corresponding points can be carried out in successive time intervals by displaying image elements.

Кроме того, одновременно с положениями рисующего предмета могут фиксироваться параметры его движения, при этом выбор интервала времени фиксации и отображения и/или яркость точек в пространстве отображения могут выбираться в зависимости от зафиксированных параметров движения.In addition, simultaneously with the positions of the drawing object, the parameters of its movement can be fixed, while the choice of the time interval for fixing and displaying and / or the brightness of the points in the display space can be selected depending on the fixed motion parameters.

Кроме того, отображение соответствующих точек или элементов изображения может осуществляться путем генерации изображений.In addition, the display of the corresponding points or elements of the image can be carried out by generating images.

Целесообразно также преобразование положений производить в цифровом формат, а отображение осуществлять на основании полученных кодов.It is also advisable to convert the positions to digital format, and display them on the basis of the received codes.

При этом генерация кодов отображения может производиться в виде генерации мнимой интерференционной картины опорного и отраженного от объекта, занимающего то же положение, что и рисующий предмет на данном интервале времени, лучей, после чего наносят полученную интерференционную картину на носитель и освещают последний опорным электромагнитным излучением, создавая в пространстве отображения голографическое изображение.In this case, the generation of display codes can be carried out in the form of generating an imaginary interference pattern of the reference and reflected from the object occupying the same position as the drawing object at a given time interval, rays, after which the obtained interference pattern is applied to the carrier and the latter is illuminated with reference electromagnetic radiation, creating a holographic image in the display space.

Далее, при повторном прохождении бесконтактного рисующего предмета с неизменными характеристиками какой-либо зоны пространства перемещения, операции создания голографического изображения в пространстве отображения, соответствующего этой зоне, повторяют.Further, upon repeated passage of a non-contact drawing object with unchanged characteristics of any zone of the movement space, the operations of creating a holographic image in the display space corresponding to this zone are repeated.

Более того, при изменении цветовых характеристик бесконтактного рисующего предмета используют дополнительный источник опорного излучения с соответствующей цветовой характеристикой.Moreover, when changing the color characteristics of a non-contact painting object, an additional reference radiation source with a corresponding color characteristic is used.

Кроме того, после генерации кодов отображения, последние могут поступать на оптически прозрачную трехмерную матрицу пикселей, расположенную в пространстве отображения, засвечивание которых осуществляют в соответствии с информацией о положении в коде отображения.In addition, after generating the display codes, the latter can be fed to an optically transparent three-dimensional array of pixels located in the display space, which are illuminated in accordance with the position information in the display code.

Целесообразно также после генерации кодов отображения подавать последние на оптически прозрачную матрицу подвижных пикселей в пространстве отображения, устанавливая их положение в соответствии с информацией о положении в коде отображения.It is also expedient, after generating the display codes, to supply the latter to an optically transparent matrix of movable pixels in the display space, setting their position in accordance with the position information in the display code.

И, наконец, яркость пикселей может устанавливаться в соответствии с параметрами движения рисующего предмета в пространстве перемещения.And finally, the brightness of the pixels can be set in accordance with the parameters of the movement of the painting object in the moving space.

Поясним основные особенности предложения. Как и в известном способе стилус, указка, кисть или просто палец рисующего перемещаются не по поверхности дисплея, но в отличие от известного способа не по поверхности вообще, а в некоторой области пространства, названной выше пространством перемещения. И воссоздание изображения осуществляется также в некотором объеме - в пространстве отображения. Рисующий водит рукой по воздуху и наблюдает процесс создания изображения не в пространстве перемещения (как это было бы по аналогии с известными решениями), а сразу в пространстве отображения. Это положительно отражается на качестве изображения и производительности способа. Таким образом, пространство перемещения и пространство отображения в общем случае не совпадают, хотя в частном случае они могут пересекаться и даже полностью совпасть. В свою очередь от известных способов создания голографических изображений или печати моделей по чертежам на 3D принтере предложение отличается «пошаговой реализацией», созданием изображения последовательно, что также приводит за счет оценки рисующим промежуточного результата к повышению производительности.Let's explain the main features of the proposal. As in the known method, the stylus, pointer, brush or simply the painter's finger do not move along the surface of the display, but unlike the known method, not along the surface in general, but in a certain region of space, called above the space of movement. And the reconstruction of the image is also carried out in a certain volume - in the display space. The painter moves his hand through the air and observes the process of creating an image not in the space of movement (as it would be by analogy with the known solutions), but immediately in the display space. This has a positive effect on the image quality and the productivity of the method. Thus, the movement space and the display space do not coincide in the general case, although in a particular case they may intersect and even completely coincide. In turn, the proposal differs from the known methods of creating holographic images or printing models according to drawings on a 3D printer by "step-by-step implementation", by creating an image sequentially, which also leads to an increase in productivity due to the evaluation of the intermediate result by the drawer.

Для реализации способа необходимо отследить и зафиксировать ряд последовательных положений рисующего предмета и, трансформировав, перенеся в пространство воспроизведения, воссоздать в нем изображение, соответствующее (но вовсе не обязательно совпадающее с) тем мнимым объектом, который изобразил в воздухе рисующий. Примеры средств воссоздания, генерации изображения в пространстве отображения будут приведены ниже, однако эти средства и методы не сводятся к нижеперечисленным, распознание отдельных элементов изображения (мнимого изображения, фактически элементов движения, мазков в пространстве перемещения) может осуществлять второй участник создания изображения, искусственный интеллект, второй смартфон и т.п. - средства распознавания образов и создания их изображений широко известны.To implement the method, it is necessary to track and fix a number of successive positions of the drawing object and, transforming, transferring it to the reproduction space, to recreate in it an image corresponding to (but not necessarily coinciding with) the imaginary object that the drawing object depicted in the air. Examples of means of recreation, image generation in the display space will be given below, however, these means and methods are not limited to the ones listed below, the recognition of individual image elements (virtual image, in fact, movement elements, strokes in the movement space) can be carried out by the second participant in the creation of the image, artificial intelligence, second smartphone, etc. - means of recognition of images and creation of their images are widely known.

Второй особенностью является последовательное отображение «штрихов», «мазков», отрезков, фигур, то есть элементов общей картины, которые в соответствующие интервалы времени наносит рисующий. Эти интервалы могут отмеряться равномерно, но лучше синхронизировать их с характерным движением руки рисующего, например от одного останова до другого. При этом процесс лепки или рисования несколько удаленного изображения такими мазками не имеет аналогов, однако он также позволяет повысить эффективность, качество и производительность при создании изображений. Как отмечено выше, запись параметров движения рисующего предмета позволяет выбрать интервал отображения соответствующего элемента и установить яркость пикселей (точек) «мазка» в зависимости от скорости движения (например, чем ниже скорость, тем выше яркость).The second feature is the sequential display of "strokes", "strokes", segments, figures, that is, elements of the overall picture, which are applied by the painter at the appropriate time intervals. These intervals can be measured evenly, but it is better to synchronize them with the characteristic movement of the painter's hand, for example, from one stop to another. At the same time, the process of sculpting or drawing a slightly distant image with such strokes is unparalleled, but it also allows you to increase the efficiency, quality and productivity when creating images. As noted above, recording the motion parameters of the drawing object allows you to select the display interval of the corresponding element and set the brightness of the pixels (dots) of the "stroke" depending on the speed of movement (for example, the lower the speed, the higher the brightness).

И третьей особенностью является то, что коды или иным образом представленные элементы при отображении в пространстве отображения, то есть в области, где собственно последовательно формируется создаваемое изображение, являются, как правило, не результатом преобразования кодов положения иди соответствующих воображаемых элементов изображения в пространстве перемещения, а результатом процесса генерации, воссоздания «по образу и подобию», так что между кодами положения и отображения строго говоря отсутствует взаимно-однозначное соответствие. Последующие примеры помогут раскрыть перечисленные особенности способа.And the third feature is that the codes or otherwise represented elements when displayed in the display space, that is, in the area where the created image is actually sequentially formed, are, as a rule, not the result of transforming the position codes or the corresponding imaginary image elements in the movement space, but the result of the process of generation, recreation "in the image and likeness", so that between the position and display codes, strictly speaking, there is no one-to-one correspondence. The following examples will help to reveal the listed features of the method.

На фиг. 1 представлен процесс нанесения отдельных штрихов и его временная диаграмма. Рисующий наносит штрихи 1, 2, 3 последовательно, в течение интервалов времени 4, 5, 6 в пространстве перемещения (условно ограничено пунктиром) непосредственно перед собой рисующим предметом (кистью) 7. Пространство перемещения обозначено позицией 8. Положение кисти 7, а в ряде вариантов и скорость, ускорение фиксируются видеокамерой 9 (в более сложном случае используется система сенсоров, в том числе акселерометр с передатчиком, встроенный в кисть 7), а затем выделяются и преобразуются в цифровой формат в блоке обработки 10. Сенсоры и блок обработки могут быть выполнены в виде смартфона с камерой и соответствующим приложением.FIG. 1 shows the process of drawing individual strokes and its timing diagram. The painter applies strokes 1, 2, 3 sequentially, during time intervals 4, 5, 6 in the space of movement (conventionally limited by a dotted line) directly in front of him with the drawing object (brush) 7. The space of movement is indicated by position 8. The position of the brush is 7, and in a row options and speed, acceleration are recorded by a video camera 9 (in a more complex case, a system of sensors is used, including an accelerometer with a transmitter built into the brush 7), and then extracted and converted into digital format in the processing unit 10. Sensors and the processing unit can be executed in the form of a smartphone with a camera and a corresponding application.

Процесс генерации кодов отображения может быть реализован различным образом, важно лишь, что в этом процессе возникают новые коды положения, не являющиеся однозначным преобразованием первичных, но основанные на них. Поясним сказанное примерами.The process of generating display codes can be implemented in various ways, it is only important that in this process new position codes appear, which are not an unambiguous transformation of the primary ones, but based on them. Let us explain what has been said with examples.

Пусть в известном способе стилус движется по чертежной доске и вычерчивает круг радиусом R, тогда отображением этого круга на дисплее также явится круг, но меньшего радиуса r, то есть точке с координатами (0,R) на плоскости А перемещения будет соответствовать точка с координатами (0,r) на плоскости В отображения. Иными словами, описать преобразование кода положения в код отображения в этом случае можно следующим образом:Suppose that in the known method the stylus moves along the drawing board and draws a circle with a radius R, then the display of this circle on the display will also be a circle, but with a smaller radius r, that is, a point with coordinates (0, R) on the plane A of movement will correspond to a point with coordinates ( 0, r) on the plane B of the mapping. In other words, the transformation of the position code into the display code in this case can be described as follows:

Kо= Kп*r/R.Kо = Kп * r / R.

В отличие от этого в предложении и имеет место последовательность распознавания образа на интервале и его последующее воссоздание, имитация и описание в цифровом формате, то есть генерация кода или кодов отображения.In contrast to this, in the sentence, there is a sequence of pattern recognition on the interval and its subsequent reconstruction, imitation and description in digital format, that is, the generation of a code or display codes.

Например, вы последовательно наносите штрихи 1-3 и в блоке 10 формируются кодовые последовательности, позволяющие этому блоку распознать относительные размеры, наклон, кривизну и т.п. для каждого из них, а затем извлечь из памяти код отображения для штриха вообще, задать соответствующую масштабу длину, задать кривизну и уже этот код трансформировать в мнимую интерференционную картину (также в цифровом формате) и передать на средства отображения, например лазерный принтер 11, который наносит очередной штрих на носитель 12, освещенный опорным излучением 13, так что в пространстве отображения 14 формируется очередной штрих голографического изображения (при необходимости используют несколько источников излучения и перемещают носитель при записи, но так чтобы сохранить относительное расположение штрихов).For example, you sequentially apply strokes 1-3 and block 10 generates code sequences that allow this block to recognize relative sizes, slopes, curvatures, etc. for each of them, and then extract from memory the display code for the stroke in general, set the length corresponding to the scale, set the curvature and transform this code into an imaginary interference pattern (also in digital format) and transfer it to display means, for example, a laser printer 11, which applies another stroke to the carrier 12, illuminated by the reference radiation 13, so that the next stroke of the holographic image is formed in the display space 14 (if necessary, several radiation sources are used and the carrier is moved during recording, but so as to preserve the relative position of the strokes).

Алгоритмы распознавания образов сегодня широко используются. Поэтому остановимся на возможных схемах построения алгоритмов воссоздания образов. Одну схему мы описали выше: извлечение образа соответствующей фигуры из библиотеки, трансформация до подобия, масштабирование и собственно отображение теми или иными средствами (о них ниже).Pattern recognition algorithms are widely used today. Therefore, let us dwell on possible schemes for constructing algorithms for reconstructing images. We described one scheme above: extracting the image of the corresponding figure from the library, transforming it to similarity, scaling and actually displaying it by one means or another (about them below).

В случае отсутствия соответствующего образа в библиотеке или отсутствия библиотеки образов возможно пошаговое приближение к форме штриха, мазка, буквы и т.п. с контролем подобия на каждом шагу и принятием очередного изменения в случае, если степень подобия возросла и наоборот, возвратом на шаг назад, если она уменьшилась.In the absence of a corresponding image in the library or the absence of a library of images, it is possible to step-by-step approximation to the shape of a stroke, brushstroke, letter, etc. with the control of the similarity at every step and the adoption of the next change if the degree of similarity has increased and vice versa, returning one step back if it has decreased.

При создании голографических изображений можно с использованием робота последовательно ставить в соответствие каждому штриху в пространстве перемещения отмасштабированный физический объект в третьей области пространства, аналогичным образом ориентированный, и освещать его опорным излучением, регистрируя уже реальную интерференционную картину.When creating holographic images, using a robot, one can sequentially assign each stroke in the space of movement to a scaled physical object in the third region of space, similarly oriented, and illuminate it with reference radiation, registering a real interference pattern.

Из сказанного становится понятным, что каждый штрих, мазок, движение рисующего предмета на интервале времени сначала фиксируется как таковое, преобразуется в цифровой формат, затем полученная последовательность координат в пространстве перемещения распознается в качестве той или иной геометрической фигуры с теми или иными параметрами (длина, кривизна, форма и т.п.) и воспроизводится описанным выше образом. Понятно, что при известности алгоритма прямого преобразования кривой в дискретный набор координат отдельных ее точек, известен и обратный алгоритм распознавания кривой по набору координат.From what has been said, it becomes clear that each stroke, stroke, movement of a drawing object over a time interval is first recorded as such, converted into digital format, then the resulting sequence of coordinates in the movement space is recognized as a particular geometric figure with certain parameters (length, curvature, shape, etc.) and reproduced as described above. It is clear that if the algorithm for direct transformation of a curve into a discrete set of coordinates of its individual points is known, an inverse algorithm for recognizing a curve by a set of coordinates is also known.

Например, последовательность 000 100 200…n00 может являться как результатом оцифровки штриха протяженностью «n», берущего начало в начале координат пространства перемещения 8 и направленного по оси «х», так и быть интерпретирована, распознана как образ отрезка и послужить для последующего воспроизведения соответствующего образа в пространстве отображения 14, в котором может быть воссоздано изображение отрезка длиной K*n, направленного под углом 90° к оси «х», то есть с учетом масштаба и поворота фигуры в пространстве отображения 14 воссоздан штрих в пространстве рисования 8 путем генерирования кодовой последовательности 000 010 020…0(K*n)0 и воспроизведения последней в виде голографического изображения, путем засвечивания соответствующих пикселей трехмерной матрицы или иным известным образом.For example, the sequence 000 100 200 ... n00 can be both the result of digitizing a stroke of length "n" originating at the origin of coordinates of the displacement space 8 and directed along the "x" axis, or it can be interpreted, recognized as an image of a segment and serve for the subsequent reproduction of the corresponding image in the display space 14, in which the image of a segment of length K * n directed at an angle of 90 ° to the x-axis can be recreated, that is, taking into account the scale and rotation of the figure in the display space 14, a stroke in the drawing space 8 can be recreated by generating a code sequence 000 010 020 ... 0 (K * n) 0 and reproduction of the latter in the form of a holographic image, by illuminating the corresponding pixels of the three-dimensional matrix or in another known manner.

Для такого простого случая различий между прямым преобразованием кода и генерированием кода после распознания образа нет, однако в случае если рисующий постоянно пользуется одним блоком 10 (скажем, приложением смартфона), способным обучаться (например, занося в библиотеку формы часто повторяющихся образов и исключая редко используемые), происходит «привыкание» средств воспроизведения к рисующему, способствующее существенному сокращению объема вычислений. Кроме того, интервал отображения может выбираться существенно больше интервала одного штриха и обращение к зафиксированным движениям рисующего предмета производиться реже, сглаживания несущественные детали, подчеркивая суть.For such a simple case, there is no difference between direct code transformation and code generation after image recognition, however, if the painter constantly uses one unit 10 (say, a smartphone application) that can learn (for example, entering forms of frequently repeated images into the library and excluding rarely used ), there is a "habituation" of the means of reproduction to the drawing, contributing to a significant reduction in the amount of computations. In addition, the display interval can be selected significantly larger than the interval of one stroke and the reference to the fixed movements of the drawing object is made less often, smoothing out insignificant details, emphasizing the essence.

Более того, в процессе творческой генерации кодов образов может производиться их трансформация любого типа, в том числе, комплиментарная, например, перевод на другой язык надписей, фильтрация, упрощение, изменение техники рисования, использование 3D эффектов и устранение случайных огрехов. Причем производится это в процессе создания законченного изображения, а не путем его последующей обработки, которая в ряде случаев уже невозможна. И, наконец, данное решение позволяет использовать нетривиальные средства воспроизведения, например, голографические, осуществить которые простым преобразованием кодов, полученных в результате оцифровки линии или картинки невозможно.Moreover, in the process of creative generation of image codes, any type of transformation can be performed, including complementary, for example, translation into another language of inscriptions, filtering, simplification, changing the drawing technique, using 3D effects and eliminating random flaws. Moreover, this is done in the process of creating a finished image, and not by means of its subsequent processing, which in some cases is no longer possible. And, finally, this solution allows the use of non-trivial means of reproduction, for example, holographic, which cannot be carried out by simple conversion of codes obtained as a result of digitizing a line or picture.

На фиг. 2 слева показана надпись 15 в пространстве 8, а справа воспроизведенные надписи 16 и 17, причем видно что отображения 16 и особенно 17 получены не путем преобразования положений рисующего предмета 7, а путем распознавания и воспроизведения образов отдельных букв, а во втором случае и слова целиком.FIG. 2, on the left, inscription 15 is shown in space 8, and on the right, reproduced inscriptions 16 and 17, and it can be seen that displays 16 and especially 17 were obtained not by transforming the positions of the drawing object 7, but by recognizing and reproducing the images of individual letters, and in the second case, the whole word ...

Еще один пример реализации способа показан на фиг. 3, иллюстрирующей процесс создания уменьшенной копии паровоза. Рисующий в пространстве 8 одним или двумя движениями последовательно «рисует» или обозначает паровозные колеса 18-20, его движения отслеживаются камерой смартфона 21, полученные данные обрабатываются процессором смартфона 21 по алгоритму соответствующего приложения, преобразуются в управляющие коды для 3D принтера 22 в соответствии с его интерфейсом (связь смартфона 21 и принтера 22 не показана) и стократным уменьшением (преобразуются или генерируются вновь зависит от выбранного алгоритма или установленного приложения и поставленной задачи) и готовые колеса 23-25 манипулятор 26 устанавливает на клейкое основание 27.Another example of the implementation of the method is shown in Fig. 3, illustrating the process of creating a reduced copy of a steam locomotive. One who draws in space 8 with one or two movements sequentially "draws" or designates the locomotive wheels 18-20, its movements are tracked by the smartphone camera 21, the data obtained is processed by the smartphone processor 21 according to the algorithm of the corresponding application, converted into control codes for the 3D printer 22 in accordance with its interface (the connection of the smartphone 21 and the printer 22 is not shown) and a hundredfold reduction (converted or generated again depends on the selected algorithm or the installed application and the task) and the finished wheels 23-25 the manipulator 26 sets on the adhesive base 27.

Остановимся более подробно на возможных примерах реализации оптически прозрачной матрицы пикселей. Возможные варианты выполнения прозрачной матрицы 28 иллюстрируют фиг. 4-6. Матрица 28 может быть выполнена из нескольких смещенных вдоль оси и распушенных на одном конце жгутов прозрачных волноводов 29, в каждый из которых поступает свет от управляемого источника (со стороны не распушенного жгута), как показано на фиг. 4. Выходы 30 волноводов 29 являются пикселями создаваемого изображения. Пиксели 31 могут располагаться равномерно в соответствующих узлах 32 прозрачной матрицы 28 и содержать источник питания и средства связи для управления извне их яркостью и цветом (фиг. 5). В то же время в упомянутых узлах 32 может не находиться постоянно по пикселю, последние могут самостоятельно перемещаться в отдельные точки 32 с помощью встроенных средств перемещения по взаимно перпендикулярным прозрачным нитям 33. Для простоты нити 33 и самодвижущиеся пиксели вынесены из пространства матрицы 28 на фиг. 5. Матрица 28 может быть также выполнена в виде «пачки» оптически прозрачных дисплеев 35 с торцевыми разъемами 36 (фиг. 5).Let us dwell in more detail on possible examples of the implementation of an optically transparent matrix of pixels. Possible embodiments of the transparent matrix 28 are illustrated in FIG. 4-6. The matrix 28 can be made of several axially displaced and fluffed at one end of the bundles of transparent waveguides 29, each of which receives light from a controlled source (from the side of the non-fluffed bundle), as shown in FIG. 4. Outputs 30 of waveguides 29 are pixels of the created image. The pixels 31 can be evenly spaced in the corresponding nodes 32 of the transparent matrix 28 and contain a power supply and communication means for external control of their brightness and color (Fig. 5). At the same time, said nodes 32 may not be permanently per pixel, the latter can independently move to separate points 32 using built-in means of moving along mutually perpendicular transparent filaments 33. For simplicity, filaments 33 and self-propelled pixels are removed from the space of the matrix 28 in FIG. 5. Matrix 28 can also be made in the form of a "stack" of optically transparent displays 35 with end connectors 36 (Fig. 5).

Выше не раз упоминался алгоритм, положенный в основу способа и примеров его реализации. Следует пояснить, что стандартные отрезки программ, реализующие те или иные операции (сравнения, извлечения из памяти, математической обработки, перебора вариантов, распознавания и т.п. хорошо известны специалистам, в то время как блок-схема алгоритма сводится к вышеописанной последовательности действий. Промер такого алгоритма, точнее его блок-схемы, представлен на фиг. 6.Above, the algorithm underlying the method and examples of its implementation was mentioned more than once. It should be clarified that standard program segments that implement certain operations (comparisons, retrieval from memory, mathematical processing, enumeration of options, recognition, etc.) are well known to specialists, while the block diagram of the algorithm is reduced to the above-described sequence of actions. The measurement of such an algorithm, or rather its block diagram, is shown in Fig. 6.

Таким образом, предлагаемый способ весьма прост в реализации и эффективен, поскольку позволяет с большей производительностью в масштабе реального времени из отдельных элементов создавать изображения, наблюдать процесс и корректировать его по мере возникновения общей картины, без труда изменять и масштабировать изображения, используя при этом простейший набор средств.Thus, the proposed method is very simple to implement and effective, since it allows with greater performance in real time from individual elements to create images, observe the process and correct it as the overall picture arises, easily change and scale images, using the simplest set funds.

Claims (4)

1. Способ создания изображений, включающий фиксацию положений рисующего предмета, преобразование положений и отображение соответствующих точек в реальном масштабе времени, отличающийся тем, что одновременно с положениями рисующего предмета фиксируют параметры его движения, положения рисующего предмета и параметры его движения фиксируют в пространстве перемещения рисующего предмета, а отображение осуществляют в пространстве отображения посредством последовательного многократного нанесения элементов изображения на основание или носитель, причем выбор интервала времени фиксации и отображения и/или яркость точек в пространстве отображения выбираются в зависимости от зафиксированных параметров движения.1. A method of creating images, including fixing the positions of the drawing object, transforming the positions and displaying the corresponding points in real time, characterized in that simultaneously with the positions of the drawing object, the parameters of its movement are recorded, the position of the drawing object and the parameters of its movement are fixed in the space of movement of the drawing object, and the display is carried out in the display space by means of sequential repeated application of image elements on the base or carrier, and the choice of the time interval for fixing and displaying and / or the brightness of the points in the display space are selected depending on the fixed motion parameters. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отображение осуществляют путем генерации кодов мнимой интерференционной картины опорного и отраженного от объекта, занимающего то же положение, что и рисующий предмет на данном интервале времени, лучей, после чего наносят полученную интерференционную картину на носитель и освещают последний опорным электромагнитным излучением, создавая в пространстве отображения голографическое изображение.2. The method according to claim 1, characterized in that the display is carried out by generating the codes of the imaginary interference pattern of the reference and reflected from the object occupying the same position as the drawing object at a given time interval, rays, after which the obtained interference pattern is applied to the carrier and illuminating the latter with reference electromagnetic radiation, creating a holographic image in the display space. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при повторном прохождении бесконтактного рисующего предмета с неизменными характеристиками какой-либо зоны пространства перемещения, операции создания голографического изображения в пространстве отображения, соответствующего этой зоне, повторяют.3. The method according to claim. 2, characterized in that when the contactless drawing object with unchanged characteristics of any zone of the movement space is repeatedly passed, the operation of creating a holographic image in the display space corresponding to this zone is repeated. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при изменении цветовых характеристик бесконтактного рисующего предмета используют дополнительный источник опорного излучения с соответствующей цветовой характеристикой.4. The method according to claim 2, characterized in that when the color characteristics of the non-contact drawing object change, an additional reference radiation source with a corresponding color characteristic is used.
RU2018107191A 2018-02-26 2018-02-26 Image creation method RU2756988C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018107191A RU2756988C2 (en) 2018-02-26 2018-02-26 Image creation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018107191A RU2756988C2 (en) 2018-02-26 2018-02-26 Image creation method

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018107191A RU2018107191A (en) 2019-08-26
RU2018107191A3 RU2018107191A3 (en) 2021-01-25
RU2756988C2 true RU2756988C2 (en) 2021-10-08

Family

ID=67733485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018107191A RU2756988C2 (en) 2018-02-26 2018-02-26 Image creation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756988C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6212296B1 (en) * 1997-12-23 2001-04-03 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for transforming sensor signals into graphical images
US20050212750A1 (en) * 2004-03-23 2005-09-29 Marvit David L Spatial signatures
US20140327658A1 (en) * 2001-04-09 2014-11-06 Micha Vardi Apparatus and method for hand motion detection and hand motion recognition generally
US8904312B2 (en) * 2006-11-09 2014-12-02 Navisense Method and device for touchless signing and recognition
WO2019180511A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-26 King Abdullah University Of Science And Technology Ultrasound based air-writing system and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6212296B1 (en) * 1997-12-23 2001-04-03 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for transforming sensor signals into graphical images
US20140327658A1 (en) * 2001-04-09 2014-11-06 Micha Vardi Apparatus and method for hand motion detection and hand motion recognition generally
US20050212750A1 (en) * 2004-03-23 2005-09-29 Marvit David L Spatial signatures
US8904312B2 (en) * 2006-11-09 2014-12-02 Navisense Method and device for touchless signing and recognition
WO2019180511A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-26 King Abdullah University Of Science And Technology Ultrasound based air-writing system and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
X. ZHANG, Z. YE, L. JIN, Z. FENG, S. XU "A new writing experience: Finger writing in the air using a kinect sensor", IEEE MULTIMEDIA, vol. 20, no. 4, 2013, p. 85-93. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018107191A3 (en) 2021-01-25
RU2018107191A (en) 2019-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111028330B (en) Three-dimensional expression base generation method, device, equipment and storage medium
Karambakhsh et al. Deep gesture interaction for augmented anatomy learning
US10949649B2 (en) Real-time tracking of facial features in unconstrained video
Beymer et al. Example based image analysis and synthesis
Vetter et al. Linear object classes and image synthesis from a single example image
Freeman et al. Orientation histograms for hand gesture recognition
Ichim et al. Dynamic 3D avatar creation from hand-held video input
US10726628B2 (en) Deformable-surface tracking based augmented reality image generation
CN108573527A (en) A kind of expression picture generation method and its equipment, storage medium
CN112287820A (en) Face detection neural network, face detection neural network training method, face detection method and storage medium
KR20090065965A (en) 3d image model generation method and apparatus, image recognition method and apparatus using the same and recording medium storing program for performing the method thereof
CN114581571A (en) Monocular human body reconstruction method and device based on IMU and forward deformation field
CN115008454A (en) Robot online hand-eye calibration method based on multi-frame pseudo label data enhancement
CN110546687B (en) Image processing device and two-dimensional image generation program
Lin et al. Extracting 3D facial animation parameters from multiview video clips
RU2756988C2 (en) Image creation method
Zhao et al. Skeleton-based dynamic hand gesture recognition using 3d depth data
Lin et al. Human portrait generation system for robot arm drawing
KR20200001902A (en) Method and system for generating learning data of sign language recognition artificial neural network, and system for generating modified animation
Zhang et al. Visual knowledge guided intelligent generation of Chinese seal carving
CN112489218B (en) Single-view three-dimensional reconstruction system and method based on semi-supervised learning
CN114782592A (en) Cartoon animation generation method, device and equipment based on image and storage medium
Wang et al. Generative adversarial networks based motion learning towards robotic calligraphy synthesis
Wang et al. Markerless body motion capturing for 3d character animation based on multi-view cameras
Agarwal et al. Reconstruction of 2D Images Into 3D