WO2016166138A1 - Procede de gestion et d'affichage de symboles graphiques geo-references et systeme de visualisation associe - Google Patents

Procede de gestion et d'affichage de symboles graphiques geo-references et systeme de visualisation associe Download PDF

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WO2016166138A1
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screen
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geo
photometric
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Thierry Ganille
Johanna Lux
Emmanuel Monvoisin
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Thales SA
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    • G02B2027/0183—Adaptation to parameters characterising the motion of the vehicle

Definitions

  • the general field of the invention is that of the Man-System interfaces dedicated to driving or navigation of vehicles and in particular of aircraft.
  • the more specific field of the invention is that of visualization systems having a three-dimensional synthetic view of the external landscape comprising information in the form of a displayed symbology. These systems are known by the general acronym "SVS”, meaning "Synthetic Vision System”.
  • the symbology displayed comprises georeferenced symbols representative of points of interest such as, for example, airports, radio navigation tags or points of passage of a flight plan. These symbols are displayed as cones or other simple geometric shapes. They are arranged at the exact geographic coordinate that the point of interest occupies on the ground.
  • FIG. 1 represents an example of a display on a "Head Up" or “HUD” display of a synthetic representation of a terrain comprising a navigation symbology and a passage point of the flight plan of the aircraft.
  • This point of passage W is materialized by a georeferenced cone in the synthetic landscape and its height indicates the altitude at which the aircraft must pass at this point.
  • the landscape is represented in three-dimensional form in gray and black, the navigation symbology in white and the cone also in white.
  • this representation is consistent with the external landscape, ie it is superimposed perfectly from the point of view of the pilot with the reality.
  • the cone has a low grip on the display screen.
  • the cone representing it grows and increases its grip on the screen until it potentially occupies a very large part of the screen at the moment of its passage. , hindering the readability of other information displayed in the HUD and the vision of the driver to the outside in the case of a head-up display.
  • US Pat. No. 8,094,188 entitled “System, apparatus, and method for enhancing the image presented on an aircraft display unit through location highlighters” proposes to change the luminance of a displayed object according to its distance to the object. 'apparatus. The closer the virtual object is, the lower its luminance.
  • a disadvantage of this technical solution is that the luminance change is the same for all objects regardless of their size except to define specific change distances for each type of object. Moreover, this technique does not apply to a surface object present in a two-dimensional representation of the environment of the aircraft such as, for example, an aeronautical zone on a cartographic background, which becomes more or less transparent depending on the level. of zoom.
  • the invention firstly relates to a method for managing and displaying a geo-referenced symbol, said method being implemented in a synthetic visualization system of an aircraft, said visualization system comprising at least one navigation system, a cartographic database, electronic calculation means and a display device displaying on a display screen a cartographic representation of the overflown terrain, said symbol representing a georeferenced object, characterized in that said method comprises the following steps:
  • Step 1 Calculation of the total area of the geo-referenced symbol to be displayed on the display device
  • Step 2 Calculation of a photometric and / or colorimetric coefficient representative of the geo-referenced symbol, said photometric and / or colorimetric coefficient being a decreasing function of the ratio of said total surface area on the surface of the screen;
  • Step 3 Display of said symbol by the display system on the screen of the display device.
  • the subject of the invention is a synthetic display system implementing this method.
  • This visualization system comprises at least one navigation system, a cartographic database comprising at least one geo-referenced object, electronic calculation means making it possible to calculate a symbol representative of said georeferenced object and a display device comprising a screen display unit displaying a cartographic representation of the overflown terrain, characterized in that said electronic calculation means are arranged so as to calculate the total area of the geo-referenced symbol to be displayed on the display device and a photometric and / or colorimetric coefficient representative of said a geo-referenced symbol, said photometric and / or colorimetric coefficient being a decreasing function of the ratio of said total area on the surface of the screen.
  • the display device is:
  • a display device called "Head High” comprising an optical mixer for displaying the geo-referenced symbol on an outside landscape
  • a head display device comprising an optical mixer for displaying the geo-referenced symbol on an outside landscape; a dashboard display device having a color display screen.
  • the graphic representation of the symbol is a three-dimensional perspective view or a two-dimensional top view.
  • the graphic representation of the symbol is represented on a synthetic cartographic background.
  • said photometric and / or colorimetric coefficient when the ratio of the total area on the surface of the screen is less than a first determined threshold, said photometric and / or colorimetric coefficient is constant and equal to a maximum value - when the ratio of the total surface area to the surface of the screen is greater than a second threshold, said photometric and / or colorimetric coefficient is constant and equal to a minimum value - when the ratio of the total area on the surface of the screen is between the first threshold and the second threshold, said photometric and / or colorimetric coefficient is inversely proportional to the ratio of the total area of the symbol on the surface of the screen.
  • the first threshold and the second threshold are a function of the size of the screen of the display device.
  • said photometric and / or colorimetric coefficient is a coefficient of opacity or luminance or hue or saturation.
  • the perimeter of the symbol is blurred, the blur thickness being an increasing function of the total surface of said conforming symbol.
  • FIGS. 1 and 2 represent a synthetic representation according to the prior art of a terrain comprising a navigation symbology and a point of passage of the flight plan of the aircraft according to two different points of view;
  • FIG. 3 represents the first step of calculating the method for managing and displaying a compliant symbol according to the invention
  • FIG. 4 represents the second step of calculating the method for managing and displaying a georeferenced symbol according to the invention
  • Figures 5, 6 and 7 show the third step of displaying a geo-referenced symbol according to the invention according to the area occupied by said symbol;
  • FIG. 8 represents a synthetic representation of a terrain comprising a navigation symbology and a point of passage of the flight plan of the aircraft according to the invention.
  • the implementation of the method according to the invention is carried out in an onboard display system.
  • SVS Synthetic Vision System
  • EVS Enhanced Vision System
  • CVS Computer Vision System
  • These various embedded systems comprise a certain number of technical means necessary for the implementation of the method. These are essentially:
  • a navigation system comprising, for example, an inertial unit, "GPS" type geolocation means;
  • a second database of geo-referenced points of interest such as airports, aeronautical waypoints or beacons;
  • a display device displaying a cartographic representation of the terrain overflown on a display screen E.
  • the display device may be a head-down screen, a head-up screen called "HUD" comprising an optical mixer, an imager worn in a helmet, the windshield of the aircraft on which the image is projected or any other device.
  • HUD head-up screen
  • on-board display including a display screen.
  • the display device may display a monochrome or color, transparent or opaque image.
  • the method for managing and displaying said symbol comprises the following three steps:
  • Step 1 Calculation of the total area of the geo-referenced symbol to be displayed on the display device
  • Step 2 Calculation of a photometric and / or colorimetric coefficient representative of the geo-referenced symbol, said photometric and / or colorimetric coefficient being a decreasing function of the ratio of said total area on the surface of the screen E;
  • Step 3 Display of said symbol by the display system on the display device.
  • Step 1 is shown in Figure 3.
  • the symbol displayed has the shape of a thin triangle whose tip is directed downwards.
  • the method according to the invention works with any form of symbol.
  • H the height of the display screen in pixels
  • L the width of the display screen in pixels
  • lp the maximum intensity of a pixel
  • a photometric and / or colorimetric coefficient representative of the georeferenced symbol is calculated, said photometric and / or colorimetric coefficient being a decreasing function of the ratio of said total area on the surface of the screen.
  • This photometric and / or colorimetric coefficient can be a coefficient of opacity or luminance or hue or saturation according to the display device and the representation of the chosen terrain which can be in three-dimensional or two-dimensional view.
  • One can also choose to blur more or less the outline of the symbol. Of course, it is possible to combine these different effects.
  • the coefficient retained is the coefficient of opacity of the symbol on the background of the landscape.
  • the calculation principle consists in defining an overall luminous intensity value l N of the symbol N equal to its total area in pixels S N multiplied by an opacity coefficient C N of the pixels.
  • this opacity coefficient C N When the object is totally transparent, this opacity coefficient C N is zero or close to zero. When the object is completely opaque, this opacity coefficient C N is close to 100%. This opacity coefficient C N is applied uniformly to all the pixels representing the symbol N.
  • this opacity coefficient C is a decreasing function of the ratio of the total area S N on the surface of the screen H * L. Therefore, the more the symbol N occupies a surface S N important on the screen, the more transparent it becomes.
  • the intensity I is adjusted by modifying the coefficient of opacity CN in order not to exceed a value of maximum intensity I M AX. More precisely, this intensity value l MA x satisfies the simple relation:
  • C is a constant coefficient whose value is usually a few percent. This value is adjusted according to the symbol, the type of graphic representation and the type of display screen.
  • the opacity C N of the symbol varies between two extreme values CNMIN and CNMAX.
  • the coefficient CNMIN corresponds to the minimum opacity coefficient for any symbol. For example, it is between 10% and 20% if we want to keep a little visibility for objects with a strong hold on the screen. When it is zero, the symbol disappears completely from the display.
  • the CNMAX coefficient corresponds to the maximum opacity coefficient for any symbol. For example, it is between 80% and 00%. When it is 100%, the symbol is totally opaque.
  • the decreasing function representative of the opacity coefficient C N as a function of the surface S N can be of the following form.
  • the overall intensity of the symbol becomes a constant.
  • Figures 5, 6 and 7 illustrate these changes in opacity coefficient C N with the size of the surface S N. These figures represent a triangular SN symbol on a landscape background represented symbolically by buildings B.
  • the symbol has a mean surface, its opacity coefficient C N is close to 50%. It is semi-transparent and partly obscures the B buildings in the background.
  • FIG. 8 represents the same view as FIG. 2.
  • the triangular symbol N is represented in semitransparency with the method according to the invention.
  • the landscape and symbology masked by the symbol N become partly visible again.
  • Those skilled in the art can adapt the previous calculations dedicated to the opacity coefficient of other photometric or colorimetric parameters such as the hue or the luminance of the symbol. For example, in the case of hue, one can vary its saturation according to the importance of the total surface of the symbol N.

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Abstract

Le domaine général de l'invention est celui des procédés de gestion et d'affichage de symboles (N) géo-référencés dans un dispositif de visualisation. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre dans un système de visualisation synthétique comprenant un système de navigation, une base de données cartographiques comportant un objet géo-référencé, des moyens de calcul électronique permettant de calculer le symbole (N) lui-même géo-référencé représentatif dudit objet géo-référencé et un dispositif de visualisation comprenant un écran de visualisation (E). Les moyens de calcul électronique sont agencés de façon à calculer la surface totale (Sn) du symbole géo-référencé à afficher sur le dispositif de visualisation et un coefficient photométrique et/ou colorimétrique (Cn) représentatif dudit symbole conforme (N), ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique(Cn) étant une fonction décroissante du rapport de ladite surface totale (Sn) sur la surface de l'écran (E). Le coefficient photométrique et/ou colorimétrique (Cn) est un coefficient d'opacité ou de luminance ou de teinte ou de saturation.

Description

Procédé de gestion et d'affichage de symboles graphiques géo référencés et système de visualisation associé
Le domaine général de l'invention est celui des interfaces Homme- Système dédiés au pilotage ou à la navigation de véhicules et en particulier d'aéronef. Le domaine plus spécifique de l'invention est celui des systèmes de visualisation présentant une vue synthétique tridimensionnelle du paysage extérieur comportant des informations sous forme d'une symbologie affichée. Ces systèmes sont connus sous l'acronyme général « SVS », signifiant « Synthetic Vision System ».
Généralement, la symbologie affichée comporte des symboles géo-référencés représentatifs de points d'intérêt comme, par exemple, des aéroports, des balises de radio navigation ou encore des points de passage d'un plan de vol. Ces symboles sont affichés sous la forme de cônes ou d'autres formes géométriques simples. Ils sont disposés à la coordonnée géographique exacte que le point d'intérêt occupe sur le terrain.
Ces symboles sont généralement représentés avec des dimensions correspondant à des objets réels. Par conséquent, selon les lois de la perspective, plus le symbole est proche de l'appareil, plus son apparence occupe d'espace sur l'écran du dispositif de visualisation sur lequel il est affiché.
Ainsi, la figure 1 représente un exemple d'affichage sur un afficheur « Tête Haute » ou « HUD » d'une représentation synthétique d'un terrain comportant une symbologie de navigation et un point de passage du plan de vol de l'aéronef. Ce point de passage W est matérialisé par un cône géo-référencé dans le paysage synthétique et sa hauteur indique l'altitude à laquelle l'aéronef doit passer à ce point. Sur cette figure 1 , le paysage est représenté sous forme tridimensionnelle en gris et noir, la symbologie de navigation en blanc et le cône également en blanc. Sur un HUD, cette représentation est conforme au paysage extérieur, c'est à dire qu'elle se superpose parfaitement du point de vue du pilote avec la réalité.
Comme on le voit sur cette figure 1 , si le point de passage est loin, le cône a une faible emprise sur l'écran de visualisation. A l'inverse, comme on le voit sur la figure 2, lorsque l'aéronef se rapproche du point de passage, le cône le représentant grossit et augmente son emprise à l'écran jusqu'à occuper potentiellement une très grande partie de l'écran au moment de son passage, gênant la lisibilité des autres informations affichées dans le HUD ainsi que la vision du pilote vers l'extérieur dans le cas d'un affichage tête haute.
Pour résoudre ce problème, le brevet US 8 094 188 intitulé « System, apparatus, and method for enhancing the image presented on an aircraft display unit through location highlighters » propose de changer la luminance d'un objet affiché en fonction de sa distance à l'appareil. Plus l'objet virtuel est proche, plus sa luminance est faible.
Un inconvénient de cette solution technique est que le changement de luminance est le même pour tous les objets quel que soit leur taille sauf à définir des distances de changement spécifiques pour chaque type d'objet. Par ailleurs, cette technique ne s'applique pas à un objet surfacique présent dans une représentation bidimensionnelle de l'environnement de l'aéronef comme, par exemple, une zone aéronautique sur un fond cartographique, qui devient plus ou moins transparent en fonction du niveau de zoom.
Le système selon l'invention ne présente pas ces inconvénients. En effet, la représentation graphique d'un objet conforme n'est pas calculée en fonction de sa distance au porteur mais en fonction de son emprise sur l'écran de visualisation. Les avantages principaux de cette solution sont :
- Une indépendance par rapport à la taille, la forme ou l'orientation de l'objet dans une représentation tridimensionnelle ;
- Une application possible aux affichages bidimensionnels ou la taille d'objets à l'écran ne varie pas en fonction de la distance mais du zoom appliqué à la représentation ;
- Une adaptabilité immédiate à chaque type d'écran car l'apparence d'un objet dépend directement de la résolution de l'écran.
Plus précisément, l'invention a pour premier objet un procédé de gestion et d'affichage d'un symbole géo-référencé, ledit procédé étant mis en œuvre dans un système de visualisation synthétique d'un aéronef, ledit système de visualisation comprenant au moins un système de navigation, une base de données cartographiques, des moyens de calcul électronique et un dispositif de visualisation affichant sur un écran de visualisation une représentation cartographique du terrain survolé, ledit symbole représentant un objet géo-référencé, caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes :
Etape 1 : Calcul de la surface totale du symbole géo-référencé à afficher sur le dispositif de visualisation ;
Etape 2 : Calcul d'un coefficient photométrique et/ou colorimétrique représentatif du symbole géo-référencé, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique étant une fonction décroissante du rapport de ladite surface totale sur la surface de l'écran ;
Etape 3 : Affichage dudit symbole par le système de visualisation sur l'écran du dispositif de visualisation.
L'invention a pour second objet un système de visualisation synthétique mettant en œuvre ce procédé. Ce système de visualisation comprend au moins un système de navigation, une base de données cartographiques comportant au moins un objet géo-référencé, des moyens de calcul électronique permettant de calculer un symbole représentatif dudit objet géo-référencé et un dispositif de visualisation comportant un écran de visualisation affichant une représentation cartographique du terrain survolé, caractérisé en ce que lesdits moyens de calcul électronique sont agencés de façon à calculer la surface totale du symbole géo-référencé à afficher sur le dispositif de visualisation et un coefficient photométrique et/ou colorimétrique représentatif dudit symbole géo-référencé, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique étant une fonction décroissante du rapport de ladite surface totale sur la surface de l'écran.
Avantageusement, le dispositif de visualisation est :
soit un dispositif de visualisation dit « Tête Haute » comportant un mélangeur optique permettant d'afficher le symbole géo-référencé sur un paysage extérieur ;
soit un dispositif de visualisation de tête comportant un mélangeur optique permettant d'afficher le symbole géo-référencé sur un paysage extérieur ; soit un dispositif de visualisation de planche de bord comportant un écran de visualisation en couleur.
Avantageusement, la représentation graphique du symbole est une vue en perspective tridimensionnelle ou une vue de dessus bidimensionnelle.
Avantageusement la représentation graphique du symbole est représentée sur un fond cartographique synthétique.
Avantageusement, lorsque le rapport de la surface totale sur la surface de l'écran est inférieur à un premier seuil déterminé, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique est constant et égal à une valeur maximale - lorsque le rapport de la surface totale sur la surface de l'écran est supérieur à un second seuil, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique est constant et égal à une valeur minimale - lorsque le rapport de la surface totale sur la surface de l'écran est compris entre le premier seuil et le second seuil, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique est inversement proportionnel au rapport de la surface totale du symbole sur la surface de l'écran.
Avantageusement, le premier seuil et le second seuil sont fonction de la taille de l'écran du dispositif de visualisation.
Avantageusement, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique est un coefficient d'opacité ou de luminance ou de teinte ou de saturation.
Avantageusement, le pourtour du symbole est flouté, l'épaisseur de flou étant une fonction croissante de la surface totale dudit symbole conforme.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles :
Les figures 1 et 2 déjà commentées représentent une représentation synthétique selon l'art antérieur d'un terrain comportant une symbologie de navigation et un point de passage du plan de vol de l'aéronef selon deux points de vue différents ;
La figure 3 représente la première étape de calcul du procédé de gestion et d'affichage d'un symbole conforme selon l'invention ; La figure 4 représente la seconde étape de calcul du procédé de gestion et d'affichage d'un symbole géo-référencé selon l'invention ;
Les figures 5, 6 et 7 représentent la troisième étape d'affichage d'un symbole géo-référencé selon l'invention selon la surface occupée par ledit symbole ;
La figure 8 représente une représentation synthétique d'un terrain comportant une symbologie de navigation et un point de passage du plan de vol de l'aéronef selon l'invention. La mise en œuvre du procédé selon l'invention est réalisée dans un système de visualisation embarqué. Il en existe de différents types connus sous les acronymes « SVS », signifiant « Synthetic Vision System », « EVS », signifiant « Enhanced Vision System » ou « CVS », signifiant « Computed Vision System ». Ces différents systèmes embarqués comportent un certain nombre de moyens techniques, nécessaires à la mise en œuvre du procédé. Ce sont essentiellement :
un système de navigation comportant, par exemple, une centrale inertielle, des moyens de géolocalisation de type « GPS » ;
une première base de données cartographiques du terrain survolé ;
une seconde base de données de points d'intérêts géo-référencés comme des aéroports, des points de passage aéronautiques ou des balises ;
des moyens de calcul électronique et ;
un dispositif de visualisation affichant une représentation cartographique du terrain survolé sur un écran de visualisation E.
Le dispositif de visualisation peut être un écran tête basse, un écran tête haute dit « HUD » comportant un mélangeur optique, un imageur porté dans un casque, le pare-brise de l'aéronef sur lequel l'image est projetée ou tout autre dispositif de visualisation embarqué comportant un écran d'affichage.
Le dispositif de visualisation peut afficher une image monochrome ou couleur, transparente ou opaque. Lorsque le système selon l'invention affiche un symbole représentant un objet géo-référencé, le procédé de gestion et d'affichage dudit symbole comporte les trois étapes suivantes :
Etape 1 : Calcul de la surface totale du symbole géo-référencé à afficher sur le dispositif de visualisation ;
Etape 2 : Calcul d'un coefficient photométrique et/ou colorimétrique représentatif du symbole géo-référencé, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique étant une fonction décroissante du rapport de ladite surface totale sur la surface de l'écran E ;
Etape 3 : Affichage dudit symbole par le système de visualisation sur le dispositif de visualisation.
Ces différents calculs sont réalisés par les moyens de calcul électronique embarqués. Ces différentes étapes sont détaillées ci-dessous. L'étape 1 est représentée sur la figure 3. Sur cette figure et les suivantes, le symbole affiché a la forme d'un triangle mince dont la pointe est dirigée vers le bas. Bien entendu, le procédé selon l'invention fonctionne avec toute forme de symbole.
On définit alors les paramètres suivants :
H : la hauteur de l'écran de visualisation en pixels L : la largeur de l'écran de visualisation en pixels lp : l'intensité maximale d'un pixel
liotai : l'intensité d'affichage totale de l'écran avec tous ses pixels affichés sans transparence. On a la relation simple :
'Total = H * L * lp
SN : la surface totale du symbole N affichée en pixels, y compris la partie non affichée à l'écran.
Il est important de prendre en compte la partie non affichée du symbole à l'écran dans le calcul de la surface Sn de l'objet N pour la raison suivante. Si l'on ne prenait en compte que la partie affichée, lorsque l'objet commencerait à sortir de l'écran, son emprise diminuerait et entraînerait une augmentation artificielle de son coefficient photométrique et/ou colorimétrique représentatif. Dans une seconde étape, on calcule un coefficient photométrique et/ou colorimétrique représentatif du symbole géo-référencé, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique étant une fonction décroissante du rapport de ladite surface totale sur la surface de l'écran. Ce coefficient photométrique et/ou colorimétrique peut être un coefficient d'opacité ou de luminance ou de teinte ou de saturation selon le dispositif de visualisation et la représentation du terrain choisi qui peut être en vue tridimensionnelle ou bidimensionnelle. On peut également choisir de flouter plus ou moins le contour du symbole. Bien entendu, il est possible de combiner ces différents effets.
Dans ce qui suit et à titre d'exemple, le coefficient retenu est le coefficient d'opacité du symbole sur le fond du paysage.
Le principe du calcul consiste à définir une valeur d'intensité lumineuse globale lN du symbole N égale à sa surface totale en pixels SN multipliée par un coefficient d'opacité CN des pixels. On a la relation :
IN = SN * CN
Lorsque l'objet est totalement transparent, ce coefficient d'opacité CN est nul ou voisin de zéro. Lorsque l'objet est totalement opaque, ce coefficient d'opacité CN est voisin de 100%. Ce coefficient d'opacité CN est appliqué uniformément à tous les pixels représentant le symbole N .
Comme on le voit sur la figure 4, ce coefficient d'opacité C est une fonction décroissante du rapport de la surface totale SN sur la surface de l'écran H*L. Par conséquent, plus le symbole N occupe une surface SN importante sur l'écran, plus il devient transparent.
L'intensité I est ajustée en modifiant le coefficient d'opacité CN afin de ne pas dépasser une valeur d'intensité maximale IMAX- Plus précisément, cette valeur d'intensité lMAx vérifie la relation simple :
'MAX = 'Total * C
C est un coefficient constant dont la valeur est généralement de quelques pour cents. Cette valeur est ajustée en fonction du symbole, du type de représentation graphique et du type d'écran de visualisation.
Comme on le voit sur la figure 4, l'opacité CN du symbole varie entre deux valeurs extrêmes CNMIN et CNMAX- Le coefficient CNMIN correspond au coefficient d'opacité minimal pour tout symbole. A titre d'exemple, il est compris entre 10% et 20% si on veut conserver un peu de visibilité pour les objets à forte emprise sur l'écran. Lorsqu'il est nul, le symbole disparaît totalement de l'affichage. Le coefficient CNMAX correspond au coefficient d'opacité maximal pour tout symbole. A titre d'exemple, il est compris entre 80 % et 00%. Lorsqu'il est égal à 100%, le symbole est totalement opaque.
A titre d'exemple, la fonction décroissante représentative du coefficient d'opacité CN en fonction de la surface SN peut être de la forme suivante.
Si SN * CNMAX ≤ I AX alors CN = CNMAX
Si SN * C MAX > IMAX et SN * CNMIN ≤ IMAX alors CN = IMAX / S
Si SN * CNMIN > IMAX alors CN = CN I
Lorsque la surface SN se trouve dans le cas intermédiaire, alors on a la relation simple :
Figure imgf000010_0001
L'intensité globale du symbole devient une constante.
Les figures 5, 6 et 7 illustrent ces changements de coefficient d'opacité CN avec la taille de la surface SN. Ces figures représentent un symbole SN triangulaire sur un fond de paysage représenté symboliquement par des bâtiments B.
Sur la figure 5, le symbole a une petite surface, son coefficient d'opacité CN est important, voisin de 100%. Il est opaque et cache les bâtiments B situés en arrière-plan.
Sur la figure 6, le symbole a une surface moyenne, son coefficient d'opacité CN est voisin de 50%. Il est semi-transparent et masque en partie les bâtiments B situés en arrière-plan.
Sur la figure 7, le symbole a une surface importante, son coefficient d'opacité CN est presque nul. Il est presque totalement transparent et masque faiblement les bâtiments B situés en arrière-plan.
La figure 8 représente la même vue que la figure 2. Sur cette figure, le symbole triangulaire N est représenté en semi-transparence avec le procédé selon l'invention. Ainsi, le paysage et la symbologie masqués par le symbole N redeviennent en partie visibles. L'homme du métier sait adapter les calculs précédents dédiés au coefficient d'opacité d'autres paramètres photométriques ou colorimétriques comme la teinte ou la luminance du symbole. Par exemple, dans le cas de la teinte, on peut faire varier sa saturation en fonction de l'importance de la surface totale du symbole N.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de gestion et d'affichage d'un symbole (N) géo- référencé, ledit procédé étant mis en œuvre dans un système de visualisation synthétique d'un aéronef, ledit système de visualisation comprenant au moins un système de navigation, une base de données cartographiques, des moyens de calcul électronique et un dispositif de visualisation affichant sur un écran de visualisation une représentation cartographique du terrain survolé, ledit symbole g éo- référencé représentant un objet lui-même géo-référencé, caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes :
Etape 1 : Calcul de la surface totale (SN) du symbole géo- référencé à afficher sur le dispositif de visualisation ;
Etape 2 : Calcul d'un coefficient (CN) photométrique et/ou colorimét que représentatif du symbole géo-référencé, ledit coefficient photométrique et/ou coloriméthque étant une fonction décroissante du rapport de ladite surface totale sur la surface de l'écran,
lorsque le rapport de la surface totale sur la surface de l'écran est inférieur à un premier seuil, ledit coefficient photométrique et/ou coloriméthque est constant et égal à une valeur maximale (CNMAX) ;
lorsque le rapport de la surface totale sur la surface de l'écran est supérieur à un second seuil, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique est constant et égal à une valeur minimale (CNMIN) ;
lorsque le rapport de la surface totale sur la surface de l'écran est compris entre le premier seuil et le second seuil, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique est inversement proportionnel au rapport de la surface totale du symbole sur la surface de l'écran ;
Etape 3 : Affichage dudit symbole géo-référencé par le système de visualisation sur l'écran (E) du dispositif de visualisation.
2. Procédé de gestion et d'affichage d'un symbole géo-référencé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la représentation cartographique du terrain survolé est une vue de dessus bidimensionnelle.
3. Procédé de gestion et d'affichage d'un symbole géo-référencé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la représentation cartographique du terrain survolé est une vue en perspective tridimensionnelle.
4. Procédé de gestion et d'affichage d'un symbole géo-référencé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier seuil et le second seuil sont fonction de la taille de l'écran du dispositif de visualisation.
5. Procédé de gestion et d'affichage d'un symbole géo-référencé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique est un coefficient d'opacité ou de luminance ou de teinte ou de saturation.
6. Procédé de gestion et d'affichage d'un symbole géo-référencé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pourtour du symbole est flouté, l'épaisseur de flou étant une fonction croissante de la surface totale dudit symbole conforme.
7. Système de visualisation synthétique comprenant au moins un système de navigation, une base de données cartographiques comportant au moins un objet géo-référencé, des moyens de calcul électronique permettant de calculer un symbole lui-même géo-référencé représentatif dudit objet géo- référencé et un dispositif de visualisation comportant un écran de visualisation affichant une représentation cartographique du terrain survolé, caractérisé en ce que lesdits moyens de calcul électronique sont agencés de façon à calculer la surface totale du symbole géo-référencé à afficher sur le dispositif de visualisation et un coefficient photométrique et/ou colorimétrique représentatif dudit symbole géo-référencé, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique étant une fonction décroissante de ladite surface totale sur la surface de l'écran,
lorsque le rapport de la surface totale sur la surface de l'écran est inférieure à un premier seuil déterminé, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique est constant et égal à une valeur minimale ; lorsque le rapport de la surface totale sur la surface de l'écran est supérieure à un second seuil déterminé, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique est constant et égal à une valeur maximale ;
lorsque le rapport de la surface totale sur la surface de l'écran est compris entre le premier seuil et le second seuil, ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique est inversement proportionnel à la taille de la surface totale.
8. Système de visualisation synthétique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier seuil et le second seuil sont fonction de la taille de l'écran de visualisation du dispositif de visualisation.
9. Système de visualisation synthétique selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que ledit coefficient photométrique et/ou colorimétrique est un coefficient d'opacité ou de luminance ou de teinte ou de saturation.
10. Système de visualisation synthétique selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le pourtour du symbole est flouté, l'épaisseur de flou étant une fonction croissante de la surface totale dudit symbole géo-référencé.
1 1 . Système de visualisation synthétique selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le dispositif de visualisation est :
soit un dispositif de visualisation dit « Tête Haute » comportant un mélangeur optique permettant d'afficher le symbole géo-référencé ;
sur un paysage extérieur ;
soit un dispositif de visualisation de tête comportant un mélangeur optique permettant d'afficher le symbole géo-référencé sur un paysage extérieur ;
soit un dispositif de visualisation de planche de bord comportant un écran de visualisation en couleur.
12. Système de visualisation synthétique selon l'une des revendications 7 à 1 1 , caractérisé en ce que la représentation graphique du symbole est une vue de dessus bidimensionnelle.
13. Système de visualisation synthétique selon l'une des revendications 7 à 1 1 , caractérisé en ce que la représentation graphique du symbole est une vue en perspective tridimensionnelle.
14. Système de visualisation synthétique selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que la représentation graphique du symbole est représentée sur un fond cartographique synthétique.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2107340A2 (fr) * 2008-03-31 2009-10-07 Honeywell International Inc. Système et procédé d'affichage de point de cheminement
US8094188B1 (en) 2008-04-01 2012-01-10 Rockwell Collins, Inc. System, apparatus, and method for enhancing the image presented on an aircraft display unit through location highlighters
US20150015611A1 (en) * 2009-08-18 2015-01-15 Metaio Gmbh Method for representing virtual information in a real environment

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7813582B1 (en) * 2006-09-25 2010-10-12 Google Inc. Method and apparatus for enhancing object boundary precision in an image
JP5050608B2 (ja) * 2007-03-29 2012-10-17 セイコーエプソン株式会社 表示システム、表示装置及び表示システムの表示方法
CN102165496B (zh) * 2008-09-25 2014-08-13 皇家飞利浦电子股份有限公司 三维图像数据处理
CN101990073A (zh) * 2009-08-03 2011-03-23 康佳集团股份有限公司 一种显示装置、实现多层osd显示刷新管理的方法及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2107340A2 (fr) * 2008-03-31 2009-10-07 Honeywell International Inc. Système et procédé d'affichage de point de cheminement
US8094188B1 (en) 2008-04-01 2012-01-10 Rockwell Collins, Inc. System, apparatus, and method for enhancing the image presented on an aircraft display unit through location highlighters
US20150015611A1 (en) * 2009-08-18 2015-01-15 Metaio Gmbh Method for representing virtual information in a real environment

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