WO1998010584A3 - Systeme de visualisation - Google Patents

Abstract

Un système de visualisation d'images destiné à un observateur ayant une expérience dans le domaine des images réelles tridimensionnelles, lui permet d'avoir au moins deux images planes à différentes profondeurs, par exemple sur un écran d'ordinateur. Non seulement ce système est relativement bon marché et particulièrement facile à utiliser, mais également des images vidéo selon cette invention peuvent être transmises en utilisant une largeur de bande bien moindre que dans d'autres techniques d'imagerie 3D . Un tel appareil affiche les images dans des positions telles que chacune soit séparée de l'autre optiquement dans l'espace, souvent suivant une ligne de vision coaxiale de l'observateur (c'est-à-dire alignées). L'affichage comprend des marquages conventionnels bidimensionnels et il est affecté d'une parallaxe, d'une disparité binoculaire latérale et d'une disparité de profondeur. De manière souhaitable, ces appareils utilisent au moins un élément optique tel qu'un combinateur de faisceaux, éventuellement un miroir mi-argenté ou un élément réfractif tel qu'un semi-prisme de Fresnel décrit ici. L'image située dans un avant-plan apparaît comme transparente, sauf là où il y a des objets, ce qui permet aux objets de l'arrière-plan d'être vus sans être cachés par les objets de l'avant-plan. Dans de nombreuses formes d'exécution, il est préférable que les objets à l'arrière-plan ne soient pas visibles à travers des images opaques de l'avant-plan. Différentes techniques de formation de telles images sont décrites, en particulier des techniques pour la commande de la luminosité relative des deux images, l'atténuation de portions de l'image à l'arrière-plan qui sont cachées par l l'image de l'avant-plan et l'utilisation d'un masque tel qu'un variateur de lumière sur le trajet de l'image pour cacher des portions de l'image de l'arrière-plan qui sont derrière des objets dans l'avant-plan. On décrit en outre d'autres techniques pour déterminer si une portion d'une image transmise est à afficher dans l'avant-plan ou dans l'arrière-plan, comprenant une saisie d'image à partir d'une paire de points d'observation, le passage rapide d'un réseau de référence sur la scène pour calculer la profondeur à partir de celle-ci, la création d'une information de profondeur en tant que produit associée d'une animation par ordinateur, etc. Certaines formes d'exécution font appel à une lentille au moins pour créer une image réelle en tant que partie de l'affichage, d'autres présentent des images virtuelles. On décrit différents logements prévus pour être montés sur des tubes à rayons cathodiques ou d'autres sources d'images, ces logements ayant une ouverture par laquelle l'observateur voit la scène. L'appareil peut faire appel à des lentilles annulaires relativement bon marché décrites ici, qui néanmoins minimisent la diffusion et la lumière parasite, grâce à un élément absorbant la lumière près des parties verticales bombées de la lentille, pour minimiser la quantité de lumière traversant les parties bombées et réfléchie sur celles-ci. Un sandwich de tels éléments optiques permet d'avoir un adaptateur de visualisation compact et léger qui peut être placé devant un tube à rayons cathodiques, pour que l'avant-plan et l'arrière-plan apparaissent respectivement dans le haut et dans le bas. Le sandwich comprend la semi-lentille de Fresnel décrite ici, alignée avec un élément de combinaison des faisceaux de Fresnel, par exemple un semi-prisme de Fresnel décrit ici. Le spectateur voit deux images, une sensiblement au niveau du plan du tube à rayons cathodiques et l'autre quelques pouces derrière. Lorsqu'une correction du format d'image est souhaitée, la source d'images est comprimée sur l'écran du tube à rayons cathodiques et une lentille cylindrique de Fresnel est disposée devant ledit sandwich. On décrit également un adaptateur vidéo multiu