Método de corrección de imágenes para compensar la distorsión de la imagen del punto de vista.

Un paseo de atracción (4) que comprende: un trayecto predeterminado (6) del vehículo que se extiende a través de una construcción;

una superficie de proyección (12) adyacente al trayecto predeterminado (6) del vehículo; un proyector (14) dispuesto para proyectar una imagen en movimiento estereoscópica en 3D (13) sobre la superficie de proyección (12); un vehículo (8) que puede moverse a lo largo del trayecto predeterminado (6) del vehículo, el vehículo (8) que tiene unas posiciones de pasajeros para acomodar a los pasajeros (10) y en donde el vehículo (8) incluye una base de movimiento para generar un movimiento en pendiente, en círculos, con una desviación, hacia arriba y hacia abajo, en forma ondulatoria y hacia atrás y hacia adelante; y los medios para compensar la imagen en movimiento estereoscópica en 3D (13) para la distorsión de la imagen del punto de vista para un punto de vista en movimiento, los medios de compensación que llevan a cabo las etapas de:

a. determinar un perfil de movimiento predeterminado del punto de vista en movimiento del vehículo a lo largo del trayecto predeterminado (6) del vehículo (8) del parque de atracciones, el perfil de movimiento que es un registro de la hora, la posición, la velocidad y la orientación del vehículo (8) a lo largo del trayecto (6) del vehículo, el perfil de movimiento que incluye además los movimientos en pendiente, en círculos, con una desviación, hacia arriba y hacia abajo, en forma ondulatoria y hacia atrás y hacia adelante;

b. establecer un marco de vista (34) sobre el cual se va a proyectar una imagen (13);

c. determinar la relación temporal y espacial entre el punto de vista en movimiento y el marco de vista (34) en cada punto a lo largo del punto de vista en movimiento;

d. obtener una pluralidad de imágenes del marco de vista desde una perspectiva de un punto de vista en movimiento mientras se desplaza a través del perfil de movimiento predeterminado, la pluralidad de imágenes que comprende una matriz de puntos de imagen del marco de vista;

e. transformar cada una de la pluralidad de imágenes en una pluralidad de imágenes compensadas, dicha transformación que comprende la etapa de remapear la matriz de puntos de imagen del marco de vista (34) mediante el uso de una función de transformación que ajusta la pluralidad de imágenes compensadas en el tamaño del marco de vista (34) como se observa desde un punto de perspectiva fijo en donde la función de transformación actúa para compensar las imágenes en sincronización con el movimiento relativo del vehículo (8) y la superficie de proyección (12); y

f. proyectar la pluralidad de imágenes compensadas sobre la superficie de proyección (12) desde el punto de perspectiva fijo en sincronización con el perfil de movimiento para reducir esencialmente la distorsión de la imagen del punto de vista para formar de esta manera la imagen en movimiento en 3D compensada (13) sobre la superficie de proyección (12) para su visualización a los pasajeros (10) en el vehículo (8).

Descripción Método de corrección de imágenes para compensar la distorsión de la imagen del punto de vista Antecedentes de la invención El campo de la invención es las técnicas para la gestión de imágenes para su uso con las imágenes en movimiento proyectadas para la reducción o eliminación de la distorsión geométrica. La técnica es particularmente útil en las imágenes en movimiento, paseos de atracción, y similares.

Desde el nacimiento de las imágenes en movimiento, la capacidad de presentar secuencias realistas de imágenes en movimiento ha sido particularmente conveniente. Los métodos y técnicas de proyección de una serie de imágenes en una pantalla ahora son bien comprendidos ya sea de una película fotográfica, una salida de vídeo, o salida de una computadora. Aunque las técnicas de proyección usadas en las imágenes en movimiento modernas son capaces de producir efectos visuales realistas, siguen existiendo numerosos factores que limitan el realismo percibido o fidelidad de las imágenes. Algunas de las limitaciones más importantes son el brillo, el color, la precisión, la nitidez, el efecto estroboscópico, el solapamiento, artefactos, y granos. Una limitación particularmente problemática en el realismo y fidelidad de las imágenes en movimiento proyectadas es la distorsión geométrica.

La distorsión geométrica de la imagen proyectada puede ocurrir debido a cualquiera de muchos factores. Por ejemplo, algunos de los factores más importantes de la distorsión geométrica son: (1) las propiedades de refracción de la lente original a través de la cual se capturaron o crearon las imágenes, (2) las propiedades de refracción de la lente del proyector, (3) la ubicación y la orientación de la pantalla de proyección con relación al proyector, y (4) la ubicación del espectador con relación a la superficie de proyección.

Los tres primeros factores mencionados anteriormente generalmente se han ajustado cuidadosamente desde el nacimiento de las imágenes en movimiento a fin de producir la ilusión más convincente de la realidad para el espectador. Por ejemplo, las lentes de una cámara y las lentes de un proyector se diseñan y seleccionan cuidadosamente a fin de producir la menor distorsión posible. Por otra parte, la orientación de la pantalla de proyección y del proyector se posicionan a fin de optimizar la ilusión de realidad de la imagen.

El último factor, a saber, la orientación del espectador con respecto a la pantalla de proyección ha sido particularmente problemático. Por ejemplo, en un típico teatro de imágenes en movimiento, la distorsión del punto de vista puede observarse fácilmente. Si un espectador se sienta cerca del centro del teatro, las imágenes en movimiento parecen "correctas" ya que las imágenes en movimiento parecen como en la vida real. Sin embargo, a medida que el espectador se mueve más cerca de la pantalla de proyección, o se mueve hacia la derecha o hacia la izquierda del centro, la forma aparente de la pantalla de proyección cambia. Esta forma de la pantalla de proyección parece estar en escorzo, es decir, la forma cambia para parecer como un rombo. (Ver la figura 3) . Como resultado del escorzo, las imágenes se ven distorsionadas para el espectador, y la calidad percibida de las imágenes sufre.

La distorsión de la imagen es particularmente notable cuando se ven imágenes en movimiento en 3D o estereoscópicas. Las imágenes en movimiento estereoscópicas siempre se han producido para un público fijo, típicamente mediante el uso de gafas o viseras "3D". El punto de vista del espectador o el público no se mueve con relación a la superficie de proyección de imágenes o pantalla. Sin embargo, si el espectador se mueve con relación a la superficie de proyección, la perspectiva cambia de un modo poco natural y parece que "sigue" al espectador alrededor de la sala. Hasta ahora este efecto de "seguimiento" no ha creado ningún inconveniente en los teatros 3D, ya que el público en tales teatros siempre ha estado sentado en una posición fija con relación a la pantalla. Sin embargo, en contraste con los teatros 3D conocidos, la invención combina las imágenes en 3D con el movimiento del público, para producir una combinación emocionante y novedosa de efectos visuales y sensoriales. Como resultado, el efecto de "seguimiento" debe tenerse en cuenta.

Como un ejemplo del "efecto de seguimiento", si una imagen estereoscópica en la pantalla se grabó por una cámara localizada en una intersección mirando por un pasillo de edificios altos, y el espectador comienza a caminar por el teatro, la escena completa parece girar y rotar como se viera desde la perspectiva del espectador. No importa hacia dónde el espectador camine en relación a la imagen proyectada, la imagen se moverá, rotará, contraerá, y estirará, para que el espectador perciba que él o ella permanece inmóvil en la misma ubicación.

Esta característica proporciona un entorno para el espectador que es completamente irreal, y disminuye en gran medida la impresión realista dada a los espectadores que se encuentran en movimiento con relación a la pantalla o la superficie de proyección.

En consecuencia, con la combinación de las imágenes en 3D y el movimiento del público proporcionado por la invención, hay una necesidad de un método para compensar la distorsión del punto de vista que tiene lugar cuando un espectador se mueve con relación a una imagen en 3D estereoscópica proyectada, y para eliminar el efecto de seguimiento que ocurre en las proyecciones en 3D estereoscópicas tradicionales. También hay una necesidad de que

las imágenes proyectadas parezcan lo más realistas posible, dándole al espectador la impresión de que él o ella está mirando a través de una "ventana" hacia un mundo virtual.

La patente US5329310 enseña un método y un aparato para visualizar una imagen que se somete a múltiples distorsiones esencialmente sin distorsión. La imagen se graba desde un primer punto de vista y se somete a una primera distorsión y se reproduce desde un segundo punto de vista y se somete a una segunda distorsión. La superficie de visualización también puede distorsionarse (por ejemplo, curvarse) . Mediante el mapeo a través del proyector a la pantalla y a través de la cámara (en el punto de vista) , la imagen se transforma de manera que pueda verse desde el punto de vista con poca o ninguna distorsión.

Un artículo de una revista en lengua alemana por Hopf y otros titulado "Gesichtspunkte beim Einsatz stereoskopischer Videotechniken" (FKT Fernseh-und Kino-Technik vol. 49, núm. 4, 1 de abril de 1995, páginas 175-182) debate los sistemas de gestión de imágenes que pueden darle al espectador un alto nivel de telepresencia, o la sensación de estar "in situ", mediante el uso de las técnicas de 3D. En particular, el trabajo descrito en este artículo de revista se dirigió hacia el establecimiento del uso de una representación de la imagen estereoscópica para una videoconferencia. Los experimentos proporcionaron una serie de indicaciones que también son de relevancia para otras aplicaciones de las técnicas estereoscópicas.

La patente US5382026 describe un sistema interactivo que emplea vehículos en movimiento en los que los participantes viajan y desde los que alcanzan objetivos simulados preposicionados y desplegables generados por computadora mediante el uso de armas simuladas. El vehículo lleva a los participantes a una distancia predeterminada mediante el uso de una pista o un mecanismo de orientación por artesa a través de un trayecto cubierto y oscuro a medida que alcanzan los objetivos simulados. Cada vehículo tiene un transpondedor que proporciona transmisiones continuas de la ubicación y de los datos del juego. Estos datos coordinados localizan específicamente a un punto de mira en movimiento para que las escenas representadas puedan hacerse geométricamente correctas. Esto proporciona además la ilusión de profundidad 3D a través de la perspectiva y los efectos de paralaje.

Breve descripción de la Invención La presente invención se refiere a un método de corrección de imágenes para compensar la distorsión de la imagen del punto de vista.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para compensar la distorsión de la imagen del punto de vista para un punto de vista en movimiento. El método incluye las etapas de, primero determinar un perfil de movimiento del punto de vista en movimiento. Entonces se establece un marco de vista sobre el cual se proyecta una imagen. La relación temporal y espacial entre el punto de vista en movimiento y el marco de vista se determina en cada punto a lo largo del punto de vista en movimiento. Una pluralidad de imágenes del marco de vista... [Seguir leyendo]

1. Un paseo de atracción (4) que comprende: un trayecto predeterminado (6) del vehículo que se extiende a través de una construcción; una superficie de proyección (12) adyacente al trayecto predeterminado (6) del vehículo; un proyector (14) dispuesto para proyectar una imagen en movimiento estereoscópica en 3D (13) sobre la superficie de proyección (12) ; un vehículo (8) que puede moverse a lo largo del trayecto predeterminado (6) del vehículo, el vehículo (8) que tiene unas posiciones de pasajeros para acomodar a los pasajeros (10) y en donde el vehículo (8) incluye una base de movimiento para generar un movimiento en pendiente, en círculos, con una desviación, hacia arriba y hacia abajo, en forma ondulatoria y hacia atrás y hacia adelante; y los medios para compensar la imagen en movimiento estereoscópica en 3D (13) para la distorsión de la imagen del punto de vista para un punto de vista en movimiento, los medios de compensación que llevan a cabo las etapas de:

a. determinar un perfil de movimiento predeterminado del punto de vista en movimiento del vehículo a lo largo del trayecto predeterminado (6) del vehículo (8) del parque de atracciones, el perfil de movimiento que es un registro de la hora, la posición, la velocidad y la orientación del vehículo (8) a lo largo del trayecto (6) del vehículo, el perfil de movimiento que incluye además los movimientos en pendiente, en círculos, con una desviación, hacia arriba y hacia abajo, en forma ondulatoria y hacia atrás y hacia adelante;

b. establecer un marco de vista (34) sobre el cual se va a proyectar una imagen (13) ;

c. determinar la relación temporal y espacial entre el punto de vista en movimiento y el marco de vista (34) en cada punto a lo largo del punto de vista en movimiento;

d. obtener una pluralidad de imágenes del marco de vista desde una perspectiva de un punto de vista en movimiento mientras se desplaza a través del perfil de movimiento predeterminado, la pluralidad de imágenes que comprende una matriz de puntos de imagen del marco de vista;

e. transformar cada una de la pluralidad de imágenes en una pluralidad de imágenes compensadas, dicha transformación que comprende la etapa de remapear la matriz de puntos de imagen del marco de vista (34) mediante el uso de una función de transformación que ajusta la pluralidad de imágenes compensadas en el tamaño del marco de vista (34) como se observa desde un punto de perspectiva fijo en donde la función de transformación actúa para compensar las imágenes en sincronización con el movimiento relativo del vehículo

(8) y la superficie de proyección (12) ; y

f. proyectar la pluralidad de imágenes compensadas sobre la superficie de proyección (12) desde el punto de perspectiva fijo en sincronización con el perfil de movimiento para reducir esencialmente la distorsión de la imagen del punto de vista para formar de esta manera la imagen en movimiento en 3D compensada (13) sobre la superficie de proyección (12) para su visualización a los pasajeros (10) en el vehículo (8) .

2. El paseo de atracción (4) de la reivindicación 1 que comprende además las gafas que generan 3D (16) o lentes asociadas con el vehículo (8) para su uso por los pasajeros (10) .

3. El paseo de atracción (4) de la reivindicación 1, en donde los medios de compensación comprenden un positivo de película de imágenes en movimiento en 3D que tiene imágenes compensadas por fotograma para reducir la distorsión de la imagen del punto de vista, con las imágenes compensadas en sincronización con el movimiento relativo del vehículo (8) y la superficie de proyección (12) .

4. El paseo de atracción (4) de la reivindicación 1, en donde la superficie de proyección (12) es plana.

5. El paseo de atracción (4) de la reivindicación 1, en donde la superficie de proyección (12) es curvada.

6. El paseo de atracción (4) de la reivindicación 1, en donde los medios de compensación comprenden además llevar a cabo las etapas de imprimir un positivo de película de las imágenes compensadas y usar el positivo de película para proyectar las imágenes compensadas.

7. El paseo de atracción (4) de la reivindicación 1, en donde los puntos de imagen comprenden píxeles.

8. El paseo de atracción (4) de la reivindicación 1, que comprende además la etapa de imprimir un positivo de película de la pluralidad de imágenes compensadas; y en donde la etapa (f) comprende usar el positivo de película para proyectar las imágenes compensadas sobre la superficie de proyección (12) .