EQUIPO PAAR VISUALIZACION DE INFORMACION VIRTUAL Y/O MULTIMEDIA SUPERPUESTA SOBRE UNA IMAGEN DEL ENTORNO REAL.

Equipo para visualización de información virtual y/o multimedia superpuesta sobre una imagen del entorno real. Objeto de la invención La invención consiste en un equipo que permite la visualización de todo tipo de información virtual creada con un ordenador (modelos tridimensionales, textos, imágenes o vídeos) posicionada, orientada y escalada en función del punto de vista determinado por el usuario, sobre una imagen de vídeo de un entorno real, permitiéndole a éste la posibilidad de observar, por ejemplo, un modelo tridimensional virtual de la reconstrucción de cómo era en sus orígenes un yacimiento arqueológico, solapada sobre la imagen real del estado actual del yacimiento. También permite la reproducción de archivos de audio, que se activa de forma automática en función de determinadas acciones realizadas por el usuario. Antecedentes de la invención Actualmente existen sistemas de visualización de información multimedia basados en realidad virtual, donde todo el escenario es ficticio, es decir, es una tecnología de tipo inmersiva, en la que el usuario no tiene referencias sobre el entorno real que le rodea. También se conocen sistemas denominados de realidad aumentada, en los que se superponen imágenes del mundo real con elementos virtuales diseñados por ordenador. Esta tecnología ofrece un amplio abanico de posibilidades en áreas tan diversas como la cultura, la medicina, la educación, la promoción turística e inmobiliaria, la decoración de interiores o la industria. En los sistemas de realidad aumentada o compuesta, el usuario puede interactuar con la información virtual que se mezcla con el mundo real de una forma natural. Además, la visión que se tiene del mundo real exterior queda complementada mediante la superposición o composición de los objetos virtuales tridimensionales, audio, vídeo, textos, imágenes planas, y en general cualquier tipo de información multimedia que permita recrear una realidad ampliada del mundo real. La realidad aumentada ha tenido un importante desarrollo gracias a los trabajos publicados en 1999, bajo el título Recent Advances in Augmented Reality, por los doctores: Ronald Azuma, Yohan Baillot, Reinhold Behringer, Steven Feiner, Simón Juliery Blair Maclntyre. En la literatura de patentes, el documento WO-2006112743 describe un dispositivo de visualización basado en esta tecnología, que permite mejorar la visita turística virtual de lugares históricos o escénicos de otro tipo, añadiendo elementos multimedia al paisaje real y componiendo una imagen combinada que se representa al usuario. Este sistema incluye un único volumen todos los equipos que lo integran: bases de datos locales o remotas; mecanismos que miden la posición y la orientación del sistema; un sistema para capturar las imágenes reales por medio de una cámara de vídeo; un ordenador para procesamiento de la imagen y composición de los elementos virtuales; y una pantalla de presentación la imagen final. Este sistema dispone de dos sensores que son los que determinan la posición de la cámara o el lugar hacia el que enfoca: un sensor de la rotación, unido al eje horizontal, y otro que mide el ángulo de inclinación de las cámaras de vídeo que proporcionan las imágenes reales del escenario. Descripción de la invención La invención propone un sistema o equipo mejorado que permite la visualización multimedia de forma independiente, o combinada con la realidad del escenario. A diferencia del sistema anterior, en el que el usuario mueve la cámara manualmente y en consecuencia es necesario determinar la posición hacia la que ésta enfoca, en este caso, no hay ningún sensor para medir la posición vertical, ya que la cámara se inclina arriba y abajo controlada por el software del equipo en función de donde el usuario indique, de forma tal que el proceso es inverso, es el equipo el que controla dónde enfoca la cámara y la posición exacta de la misma según los comandos introducidos por pantalla por el usuario. Lo mismo sucede con el zoom de la cámara, se acciona desde el equipo y no en la propia cámara, con lo cual, el programa que lo controla conoce perfectamente el zoom establecido. Estas operaciones las realiza el usuario por medio de botones que puede pulsar a través de la pantalla táctil. El equipo de la presente invención comprende: a) Una plataforma base, anclada o apoyada en el suelo, que sirve de medio de apoyo para el usuario que interactúa con el sistema. En escenarios de gran tamaño, como pueden ser lugares de interés arqueológico, se ha previsto también la disponibilidad de un espacio para un grupo de observadores. Esta plataforma soporta así mismo el conjunto de los elementos que conforman el equipo de visualización que están integrados en una columna o estructura de orientación vertical. 2 ES 2 350 790 A1 b) La mencionada columna vertical, o bien está articulada en la plataforma de la base, o bien gira en su mitad superior sobre la mitad inferior. El giro que puede efectuar es de 360º y puede dar infinitas vueltas, sin que sea necesario establecer una orientación predefinida. El giro sobre sí mismo lo efectúa manualmente el usuario, estando su eje asociado a un dispositivo de control del ángulo de giro, consistente en un sensor de rotación magnético que, conectado a una placa de control electrónico, determina y transmite al sistema, en tiempo real, el ángulo preciso de giro horizontal que se ha movido la columna cuando el usuario la gira en cualquier sentido. Esta columna integra los diversos dispositivos hardware que conforman el equipo: una unidad central de proceso (CPU), una pantalla táctil en la que se visualiza la imagen real del entorno y/o una imagen compuesta a partir de la superposición de objetos virtuales posicionados y orientados de forma coherente sobre la imagen real de dicho entorno, así como los dispositivos de detección de la orientación que determinan el ángulo de giro horizontal y de control automático del ángulo de inclinación de la cámara de captación de imágenes situada sobre esta columna, un dispositivo de reproducción de audio, así como una fuente de alimentación de todos estos dispositivos y un sistema de refrigeración y/o calefacción y/o ventilación para los mismos. c) Una cámara de captación de imágenes colocada sobre una estructura, situada por encima de la columna giratoria y fijada en ella de forma que giran al unísono, que dispone de un mecanismo de inclinación arriba y/o abajo, accionado por un motor paso a paso, controlado por el sistema a través de la CPU que envía los comandos necesarios para movilizar la cámara, inclinándola arriba o abajo y en consecuencia puede determinar en todo instante su orientación para, en conjunción con el dispositivo que determina el giro horizontal de la columna y del factor de zoom aplicado en la cámara, calcular con exactitud la zona enfocada, así como el grado de ampliación de la imagen real y de escalado de la información virtual. Descripción de las figuras Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: La figura 1 muestra sendas vistas en planta, alzado y perfil de un equipo de visualización realizado de acuerdo a la invención. Las figuras 2 y 3 se corresponden con sendas vistas en perspectiva, respectivamente desde la zona orientada al escenario y desde el lugar en el que se coloca el usuario subido en la plataforma (1). Realización preferente de la invención A continuación se describen con más detalle los elementos que componen el sistema: Un dispositivo de captura de imágenes en tiempo real que obtiene información de la primera escena, es decir, del entorno real. Dicho dispositivo es cualquier tipo de vídeo cámara, que opcionalmente incluye una lente con focal variable motorizada y una placa electrónica que permite controlar el zoom, focus e iris a través de una CPU, o una lente con focal fija. Este elemento se ubica en una estructura (3) que a través de una estructura (6) de tubos, enlaza con el cuerpo principal de este equipo constituido por la columna (2). Una plataforma sobre la que se coloca el equipo de captación de imágenes, que está conectada mecánicamente a un motor de pasos y éste a su vez a una placa controladora, que a través de la CPU de control, permite el envío de comandos para inclinar la plataforma sobre la que se encuentra la cámara arriba o abajo. La plataforma que sustenta a la cámara, junto con el motor de pasos y la electrónica de control, se ubican en la misma estructura (3) que aloja al dispositivo de captación de imágenes. Un dispositivo de giro formado por un sensor de rotación de tipo magnético, conectado a una placa con la...

1. Equipo para visualización de información virtual y/o multimedia superpuesta sobre una imagen del entorno real, en una posición y orientación calculada en tiempo real por diversos dispositivos que se incluyen en dicho equipo, caracterizado porque comprende: a) una plataforma base (1), anclada al suelo, que soporta al usuario que interactúa con el sistema y/o a un grupo de observadores, así como al conjunto de los elementos que conforman el equipo de visualización integrados en una columna (2); b) una columna (2) que puede girar sobre sí misma 360º al manejarla el usuario por medio de un volante o asa (5), que está asociada a un dispositivo de control del ángulo de giro e integra los diversos dispositivos hardware que conforman el equipo: una unidad central de proceso (CPU), una pantalla táctil (4) en la que se visualiza la imagen real del entorno y/o una imagen compuesta a partir de la superposición de objetos virtuales posicionados y orientados de forma coherente sobre la imagen real de dicho entorno, sendos dispositivos de detección de la orientación que determina el ángulo de giro horizontal y de control automático del ángulo de inclinación de la cámara de captación de imágenes ubicada en una estructura (3), situada sobre esta columna (2), un dispositivo de reproducción de audio, así como una fuente de alimentación de todos estos dispositivos y un sistema de refrigeración y/o calefacción y/o ventilación para los mismos; y c) una cámara de captación de imágenes ubicada en una estructura (3), comunicada mediante otra estructura (6) de tubos a la columna (2), situada por encima de ésta y fijada en ella de forma que giran al unísono, que dispone de un mecanismo de inclinación arriba y/o abajo accionado por un motor de pasos controlado por la aplicación implementada en el equipo. 2. Equipo, según la reivindicación 1, caracterizado porque integra un dispositivo de determinación del posicionamiento y orientación del punto vista de la cámara, en función del giro realizado por el usuario de la columna (2), consistente en un sensor de rotación magnético, conectado a una placa de control electrónico que determina y transmite a la CPU el ángulo de giro horizontal que se ha movido la columna (2) cuando el usuario la gira en cualquier sentido. 3. Equipo, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque integra un dispositivo de determinación de la inclinación de la cámara, que es movida por un motor paso a paso, accionado desde una placa controladora, que a través de la CPU permite el envío de comandos para inclinarla arriba o abajo y en consecuencia determinar en todo instante su orientación para, en conjunción con el dispositivo que determina el giro efectuado por la columna (2) y del factor de zoom aplicado en la cámara (3), determinar con exactitud la zona enfocada, así como el grado de ampliación de la imagen real y de escalado de la información virtual. 4. Equipo, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad central de proceso (CPU) integra una aplicación que: a) realiza el control de la inclinación de la cámara y la comunicación con el sistema de giro de la columna (2) así como los cálculos necesarios para determinar la zona enfocada por dicha cámara para cada orientación e inclinación de la cámara detectada, b) crea una escena que es el resultado de la superposición de una figura virtual y/o multimedia sobre una primera escena real de una posición determinada por el sistema global de posicionamiento y orientación, ofreciendo al usuario una realidad mezclada o compuesta de ambas escenas, e c) incluye un interfaz gráfico que permite el usuario interactuar con la aplicación a través de la pulsación en una pantalla de tipo táctil (4) y/o un ratón y, entre otras funciones, seleccionar el modo de funcionamiento del dispositivo: mirador convencional, multimedia o mirador con realidad compuesta. 6 ES 2 350 790 A1 7 ES 2 350 790 A1 8 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA