UA81939C2 - Спосіб позиціонування голови глядача при використанні нашоломного дисплея - Google Patents

Abstract

Спосіб позиціонування голови глядача при використанні нашоломного дисплея належить до способів формування, передачі і відтворення відеоінформації, зокрема до способів формування і демонстрації зображень на дисплеях, розташованих перед очима спостерігача, зокрема, на нашоломних дисплеях (НД). Спосіб полягає в тому, що використання датчиків кутових прискорень, які закріплюють на голові глядача, дозволяє побудувати систему позиціонування голови, практично автономну від системи координат, у якій виконують формування зображення на НД. Технічним результатом є забезпечення більшої автономності глядача з НД від системи координат, у якій виконується чи виконувалось формування зображення і його відтворення на НД.

Description

Опис винаходу

Передбачуваний винахід відноситься до способів формування, передачі і відтворення відеоінформації, 2 зокрема до способів формування і демонстрації зображень на дисплеях, розташованих перед очима спостерігача.

Відомі способи позиціонування голови глядача в системі координат формування зображення, і одночасного відповідного позиціонування зображення при його відтворенні на нашлоомному дисплеї (НД) глядача, реалізовані у відповідних системах позиціонування, дозволяють з більшим або меншим ступенем вірогідності 70 забезпечити відповідність зображення зформованого на НД фактичному поточному положенню голови глядача.

Наприклад, спосіб реалізований в одній із систем позиціонування голови глядача в НД фірми Егісззоп Заар

Аміопісв, описаних у журналі Егісвзвоп Кеміеєм/ М 1, 1997р. (У додаткових матеріалах до дійсної заявки приведен витяг з перекладу статті про НД опубліковану в цьому номері журналу). У цій системі позиціонування застосована оптична система має у свому складі: дві або три камери, розташовані у верхній частині кабіни 72 пілота над його головою, і матрицю інфрачервоних діодів, розташованих на шоломі. Цей тип системи вимагає вільної лінії візування з боку камер на шолом пілота, що може викликати проблеми, коли пілот рухає своєю головою.

З відомих способів найбільш близьким по технічній сутності до передбачуваного винаходу є інший спосіб позиціонування, описаний у вищезгаданій статті. У системі позиціонування голови пілота, реалізованої по цьому способі, у якості чуттєвого елементу застосований приймач магнітного поля, установлений на шоломі пілота, при цьому генератор магнітного поля установлюється вище голови пілота. Недоліком цієї системи є низька точність позиціонування при зміні відстані між генератором магнітного поля і його приймачем. Основним недоліком відомих способів позиціонування, реалізованих у системах позиціонування, є наявність двох апаратних компонентів - приймача і передавача інформації про положення голови, розміщених на різних, не зв'язаних між с собою об'єктах. Причому один з компонентів повинен бути обов'язково жорстко закріплен на кабіні пілота - ге) зв'язан із системою координат, у якій вироблялося (виробляється) формування зображення і виконується поточне позиціонування відтвореного на НД зображення в залежності від поточного положення голови пілота в цій системі координат. Іншими словами, при використанні подібних систем позиціонування голови пілота і зображення на НД існують певні обмеження на переміщення голови глядача щодо системи координат, у якій б» виконується (виконувалося) формування зображення на НД. с

Наприклад, глядач не має можливості нахилити голову вперед і подивитися собі під ноги або присісти (піднятися). Дані обмеження, можливо, несуттєві для НД пілотів, але вкрай небажані при масовому використанні Ме,

НД, наприклад, при реалізації віртуальної реальності в ЗО додатках - комп'ютерних іграх, демонстрації "п стереовидеофильмов і т.д. 3о Метою передбачуваного винаходу "Спосіб позиціонування голови глядача при використані нашоломного со дисплея" є забезпечення більшої автономності глядача з НД від системи координат, у якій виконується (виконувалося) формування зображення і його відтворення на НД.

Поставлена мета досягається шляхом визначення кутової орієнтації зв'язаної з головою глядача системи « координат відносно системи координат у якій виконується (виконувалося) формування зображення і його відтворення на НД, при виконанні, наприклад, нижчепереліченої послідовності дій з матеріальними об'єктами. - с 1.Закріплюють три датчики кутових прискорень на голові (шоломі) глядача, при цьому вісі чутливості тріади з» датчиків установлюють взаймноперпендикулярньми - тим самим формують ортогональну систему координат зв'язану з головою глядача. 2. Виконують визначення трьох кутів Зйлера |див., наприклад, Г.С.Бюшгенс, Р.В. Студнев, "Аеродинаміка літака. Динаміка подовжнього і бічного руху", М, "Машинобудування", 197Ор. на стор.21| для завдання со початкового кутового положення вісей зв'язаної системи координат щодо вісей системи координат, у якій - виконують (виконували) формування зображення на НД, наприклад, шляхом нетривалого фіксування погляду глядача на заданій частині зображення на екрані НД. ре) 3. Під час демонстрації зображення, при кутовому переміщенні голови глядача і зв'язаної з нею системи с 20 координат за допомогою датчиків визначають поточні значення величини проекцій вектора кутового прискорення на вісі чутливості відповідних датчиків. ме, 4. Визначають значення проекцій вектора кутової швидкості на вісі зв'язаної з головою глядача системи координат шляхом інтегрування сигналів з датчиків відповідних проекціям вектора кутового прискорення на вісі цієї системи координат. 52 5. За допомогою відомих кінематичних співвідношень (див. вираження (1.3) там же на стор.22 ), на підставі о проекцій вектора кутової швидкості зв'язаної системи координат визначають поточні значення швидкості зміни кутів Зйлера, інтегруючи які визначають кути орієнтації зв'язаної з головою глядача системи координат ко відносно вісей системи координат, у якій виконують (виконували) формування зображення на НД.

Сучасні датчики кутових прискорень мають порівняно малі габаритні розміри при масі в декілька грам, тому 60 розміщення таких датчиків на НД не приведе до дискомфорту глядача.

Claims (2)

1. Формула винаходу б5 1. Спосіб позиціонування голови глядача при використанні нашоломного дисплея, при якому визначають кутове положення голови глядача відносно першої системи координат, у якій формують зображення на дисплей, і цю інформацію передають у систему візуалізації нашоломного дисплея, який відрізняється тим, що попередньо визначають вектор кутової швидкості другої, зв'язаної з головою глядача, системи координат за допомогою закріплених на його голові датчиків, на основі якого визначають вектор кутової швидкості другої системи координат відносно першої системи координат, у якій формують зображення на дисплеї, а потім визначають кутове положення другої системи координат відносно першої системи координат, у якій формують зображення на дисплеї.
2. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вектор кутової швидкості другої системи координат визначають /о за допомогою інтегрування сигналів, пропорційних величині проекцій кутового прискорення на осі чутливості датчиків кутових прискорень, здатних бути закріпленими на голові глядача. Офіційний бюлетень "Промислова власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2008, М 4, 25.10.2008. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і /5 Науки України. с 7 о (22) (зе) (22) «-- Зо со

   - . и? со - (Се) о (32) ко 60 б5