WO2002052851A1 - Systeme interactif audiovisuel comprenant plusieurs dispositifs de prise de vue - Google Patents

Systeme interactif audiovisuel comprenant plusieurs dispositifs de prise de vue Download PDF

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WO2002052851A1
WO2002052851A1 PCT/FR2001/004173 FR0104173W WO02052851A1 WO 2002052851 A1 WO2002052851 A1 WO 2002052851A1 FR 0104173 W FR0104173 W FR 0104173W WO 02052851 A1 WO02052851 A1 WO 02052851A1
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WO
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shooting
mirror
devices
scene
shooting device
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Application number
PCT/FR2001/004173
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English (en)
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Georges Buchner
Alain Leyreloup
Patrick Desrousseaux
Original Assignee
France Telecom
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/14—Systems for two-way working
    • H04N7/15—Conference systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/14—Systems for two-way working
    • H04N7/141—Systems for two-way working between two video terminals, e.g. videophone
    • H04N7/142—Constructional details of the terminal equipment, e.g. arrangements of the camera and the display
    • H04N7/144—Constructional details of the terminal equipment, e.g. arrangements of the camera and the display camera and display on the same optical axis, e.g. optically multiplexing the camera and display for eye to eye contact

Definitions

  • the invention relates to an interactive audiovisual system comprising several shooting devices.
  • the invention also relates to a shooting system.
  • the field of the invention is that of telepresence making it possible to bring together a local scene and a distant scene.
  • Telepresence is an extension of videoconferencing. Telepresence like videoconferencing is obtained through the transmission of image, sound and even data representing texts, graphics, slide shows, etc.
  • the transmission of the image of a local room SL having a shooting device 1 towards a remote room SD having a restitution device follows a route schematically represented FIG. 1 comprising a shooting device 1 such as a camera, possibly an analog digital CAN converter, a coding system C, a transmission network R, a decoding system D, possibly a digital analog converter DAC and a device for rendering image 2 such as a projector P coupled to a screen E.
  • This screen can be a plasma, LCD, CRT, etc. screen.
  • the chain represented in FIG. 1 is reproduced in the opposite direction from the remote room SD where the shooting takes place to the local room SL where the restitution takes place.
  • Each room is finally equipped with both a shooting device and a rendering device.
  • an audiovisual interactive system will be used to designate a system located in a room and comprising at least one shooting device and one rendering device.
  • videoconferencing systems are known. These videoconferencing systems come in different forms: videoconferencing room, videophone, personal computer (PC) communicating multimedia, interactive terminal, etc.
  • these devices In order to ensure continuous shooting, these devices, the optical axes of which are parallel and in the same plane, are adjacent: several devices 1 are "concatenated". However, it follows that the shooting fields have common areas or ZR overlays and that the images restored on one or more restitution devices. adjacent, each corresponding to a shooting device, will have discontinuities from duplicated parts or overlaps. The multiple reproduction of the same scene taken by different cameras whose fields partially overlap is called overlapping of view.
  • This phenomenon of overlapping views increases when the angle of view of the cameras increases.
  • Image processing software is currently being developed to solve this problem, but it has not yet given satisfactory results.
  • FIG. 4a schematically represents seen from above, a conical shooting device l.
  • a conical shooting device l Of a local participant located in a local room SL. The direction of the participant's gaze is indicated by the small line supposed to represent the participant's nose.
  • On a screen E is formed the image of the remote participants PD present in the remote room SD (FIG. 4b), in particular the image of the remote participant d.
  • the local participant a who is not in the axis of the camera represented by the ray bl, addresses the remote participant, he looks at the image of this remote participant on the screen E. Although a look from the front along the radius ad ', the camera receives the radius al, and finally films the participant a in profile.
  • the aim of the present invention is therefore to eliminate the problem of overlapping views in the case of a multiple shooting system by ensuring continuity from one view to another and possibly to eliminate the problem associated with " the false token effect ".
  • the subject of the invention is an interactive audiovisual system between a local scene and a distant scene, mainly characterized in that it comprises: a local scene shooting system comprising several shooting devices each having a angle of field, means of arranging said cameras so that the field of view of a camera is contiguous with the field of view of the neighboring camera and means for simultaneously controlling shots, and a system for restoring the image of the distant scene comprising at least one device for restitution itself comprising a screen on which the image of the distant scene is formed.
  • the rendering device can also comprise a semi-reflecting plate located between the local scene and the screen, capable of returning the beam from the local scene to the shooting device.
  • the angle of field defining a beam of light rays which can be picked up by a shooting device at least one of said shooting devices is associated with a mirror intended to fold the beam towards said shooting device.
  • the shooting system comprises several adjacent mirrors arranged in a kiosk.
  • the shooting device and the associated mirror form a telecentric assembly;
  • the audiovisual interactive system may include several adjacent and aligned mirrors and possibly several rendering devices, the screens of which are adjacent and aligned.
  • the invention also relates only to the shooting system.
  • FIGS. 2a) and 2b), already described, illustrate the magnification effect of the restored image as a function of the angle of field of the shooting device
  • FIGS. 3a) and 3b), already described, show overlapping zones in the case of two and three shooting devices respectively
  • FIGS. 7a) and 7b) schematically represent an interactive audiovisual system comprising a shooting system and a playback system
  • FIGS. 8a) and 8b) represent a view of an embodiment in a kiosk of an interactive audiovisual system according to the invention
  • FIG. 9 shows schematically an example of operation of an interactive audiovisual system according to one invention.
  • Figures 5a), 5b), 6a) and 6b) relate to a shooting system comprising several 1 devices for taking pictures, in this case three devices 1a, 1b and 1a.
  • the views or the scenes to be recorded are in planes perpendicular to the plane of the figures and are recorded simultaneously by the devices 1a, 1b and 1c, by means of a command 14 simultaneously triggering the shooting of each of the devices.
  • Each shooting device 1 is characterized by its angle of field ⁇ .
  • the devices 1 for taking pictures are arranged so that their field angles are contiguous two by two.
  • the shooting system includes means 13 for arranging the shooting devices 1: they are for example mounted on an articulated stand such as those used by photographers, making it possible to move and / or orient the shooting device in several directions and fix it in the desired position and / or orientation.
  • the lower edges of the field angles of the devices 1a, 1b and 1a are respectively designated by the radii Ra ⁇ nf , Rb ⁇ nf and Rc ⁇ nf ; the same for the upper edges: Ra sup , Rb sup and Rc sup .
  • the devices 1a, 1b and 1c are oriented so that Rai nf is parallel to Rb sup and Rb ⁇ nf parallel to Rc sup : but their positioning introduces a difference between the angles of field and, thereby, a discontinuity between the shots of the device la and those of the device lb for example.
  • One solution then consists in folding, by means of one or more mirrors, the beams F corresponding to each of the field angles ⁇ .
  • the beams corresponding to the field angles ⁇ a, b and ⁇ c are designated by Fa, Fb and Fc.
  • the rays Rai nf and Rb SU p gui are folded by this or these mirrors are then parallel only over a part of their length; the same for the radii Rbi nf and Rc sup . From now on, the notion of contiguous field angles two by two will include the notion of partial contiguity.
  • FIG. 6a Two shooting systems corresponding to this solution are shown in Figures 6a) and 6b): adjacent mirrors 10a, 10b and 10c are respectively placed on the path of the beams Fa, Fb and Fc.
  • the field angles ⁇ a, ⁇ b and ⁇ c are preferably equal.
  • the mirrors are arranged in a kiosk, that is to say along a portion of a polygon. The wider the angle of view, the longer the sides of the polygon and the more distant the cameras 1a, 1b and are from each other.
  • Such a configuration corresponds to that of FIG. 5b): in fact, it is as if the shooting devices 1a, 1b and 1a were superimposed at location 100.
  • the mirrors can be planar.
  • the shooting system is telecentric: the mirrors 10a, 10b and 10c are concave and each have a focus, so as to return to the devices la, lb and the respectively located at the focus of mirrors, the beams Fa, Fb and Fc made up of rays which are parallel to each other, the beams then being cylindrical.
  • the shooting is no longer conical but cylindrical as shown in Figure 4c) for a single shooting device.
  • Such a telecentric system allows each shooting device to record the rays parallel to the ray ad 'of FIG. 4a) and thus has the advantage of eliminating the false-token effect.
  • the shooting systems as described apply in different fields such as photography, cinematography, videoconferencing, tele-medicine, tele-teaching or more generally telepresence. They can also be installed in play areas.
  • an interactive audiovisual system including on the one hand a system for shooting a local scene such as one of those which have just been described and on the other hand, a system for restoring a distant scene.
  • FIG. 7a shows an interactive audiovisual system comprising a shooting device and a rendering device.
  • the rendering device 2 comprises a video projector P projecting on a screen E, facing the local participant PL, the image of the distant scene.
  • the screen E can be a plasma, LCD, CRT screen, etc.
  • the image can be in any format (16/9, 4/3, 3/4), cinema, photo standard, etc.
  • the local participant PL observes the image of the distant scene formed on the screen E, through a semi-reflecting plate 21 used in this case for its transmission capacity.
  • a semi-reflecting sheet also called semi-transparent is characterized by reflection and transmission coefficients of 30% and 70% respectively for example.
  • the image taking device 1 for example a camera, are associated with two mirrors 11 and 12 planes and the semi-reflecting plate 21 for folding the beam F.
  • the semi-reflecting plate is used in this case for its capacity for reflection and thus possibly ensures the function of the mirror 10 of FIGS. 6a) and 6b) (the mirror 10 and the semi-reflecting plate 21 are combined).
  • the camera 100 is the virtual camera corresponding to the non-folded beam.
  • a shooting system which allows the telepresence effect can be coupled to a restitution system which presents a kiosk effect approached so as to have an image juxtaposition projected on the flattest screen possible (the kiosk is very 'open').
  • the screen can also be curved.
  • FIG. 7b An example of such an interactive audiovisual system is presented in FIG. 7b).
  • Three shooting beams converging on the shooting device 1, are superimposed on three beams coming from three video projectors P, forming three contiguous images on a single flat screen E and not on three screens arranged in a kiosk.
  • This configuration facilitates the realization of the screen and the oblique vision of the local participant PL towards the part E3 of the screen; but it slightly reduces the eye contact when the PL participant is at the edge of the system.
  • Figures 8a) and 8b) is schematically shown in perspective a prototype of an interactive audiovisual system according to the invention comprising several systems similar to that of Figure 7 and arranged in kiosk.
  • This system includes several semi-reflecting plates 21a, 21b, 21c and several mirrors 11a (hidden), 11b, lie.
  • a local participant PL is schematically represented in front of the system.
  • Such audiovisual interactive systems according to the invention can be used in contexts other than that of videoconferencing.
  • An example of the operation of an interactive audiovisual system according to the invention is schematically represented in FIG. 9. It is a system in which the recording and playback devices are arranged in a kiosk. ' In this figure are shown the mirrors 11a, 11b (hidden) and links of the shooting devices.
  • the PD 'images of the remote participants are formed on curved screens Ea, Eb, Ec.
  • Local PL participants can circulate around the kiosk and switch from one shooting device to another without discontinuity between views.
  • the system can take the form of a telepresence wall in a hall, in the street, etc.
  • a person passing in front of a telepresence wall located for example in Paris can communicate as an aside or informally with a distant person passing in front of another telepresence wall located for example in France and connected to that of Paris, as if they met in the street, in a corridor, etc.
  • These distant people can for example walk "side by side”.

Abstract

L'invention concerne un système interactif audiovisuel entre une scène locale et une scène distante. Il comprend: un système de prise de vue de la scène locale comprenant plusieurs dispositifs (1) de prise de vue disposant chacun d'un angle de champ α, des moyens d'agencement (13) desdits dispositifs de prise de vue de façon à ce que l'angle de champdu dispositif de prise de vue voisin et des moyens de commande (14) simultanée des prises de vue, et un système de restitution de l'image de la scène distante comportant au moins un dispositif de restitution comprenant lui-même un écran sur lequel est formé l'image de la scène distante.

Description

SYSTEME INTERACTIF AUDIOVISUEL COMPRENANT PLUSIEURS DISPOSITIFS DE PRISE DE VUE
L'invention concerne un système interactif audiovisuel comprenant plusieurs dispositifs de prise de vue.
L'invention se rapporte également, à un système de prise de vue.
Le domaine de l'invention est celui de la téléprésence permettant de mettre en présence une scène locale et une scène distante.
Lorsqu'une ou plusieurs personnes font partie des scènes locale et distante, on parle alors de visioconférence permettant à ces personnes de se réunir à distance.
La téléprésence est une extension de la visioconférence . La téléprésence comme la' visioconférence est obtenue par l'intermédiaire de la transmission de l'image, du son voire aussi de données représentant textes, graphiques, diaporama, ....
Bien qu'une scène puisse se dérouler à l'extérieur, elle se déroule généralement dans un bâtiment. C'est pourquoi, on désignera par salle locale le lieu où se déroule la scène locale et par salle distante, le lieu où se déroule la scène distante.
La transmission de l'image d'une salle locale SL disposant d'un dispositif de prise de vue 1 vers une salle distante SD disposant d'un dispositif de restitution suit un parcours schématiquement représenté figure 1 comprenant un dispositif de prise de vue 1 tel qu'une caméra, éventuellement un convertisseur analogique numérique CAN, un système de codage C, un réseau de transmission R, un système de décodage D, éventuellement un convertisseur numérique analogique CNA et un dispositif de restitution de l'image 2 tel qu'un projecteur P couplé à un écran E. Cet écran peut être un écran à plasma, à LCD, à CRT, ....
Pour que la communication soit réciproque, la chaîne représentée figure 1 est reproduite en sens inverse de la salle distante SD où a lieu la prise de vue vers la salle locale SL où a lieu la restitution.
Chaque salle est finalement équipée à la fois d'un dispositif de prise de vue et d'un dispositif de restitution.
On désignera dans la suite par système interactif audiovisuel, un système situé dans une salle et comprenant au moins un dispositif de prise de vue et un dispositif de restitution. Parmi les systèmes interactifs audiovisuels, on connaît les systèmes de visioconférence. Ces systèmes de visioconférence se présentent sous différentes formes : salle de visioconférence, visiophone, ordinateur personnel (PC) communiquant multimédia, borne interactive, etc.
Ces systèmes sont faits pour être utilisés à une certaine distance, tant en ce qui concerne la prise de vue que la restitution, en fonction- de la taille de l'image et du service qui en est fait. La taille des participants ou des objets lors de la restitution varie en fonction de la partie du champ dans laquelle ils se trouvent et en fonction de l'angle de champ α de la caméra, définissant le cône maximal du faisceau F de rayons pouvant être captés parmi tous les rayons issus de la scène à enregistrer. La plupart des caméras actuelles sont des dispositifs de prise de vue conique .
Pour simplifier on va considérer par la suite, ces angles de champ dans un espace à deux dimensions, en l'occurrence celui des figures. Si l'on veut filmer une scène large, il faut élargir le champ mais les images restituées donnent l'impression d'être courbées dans la mesure où les effets de perspective sont faussés sur les bords de l'image ; les images restituées présentent un effet de grandissement variable illustré par les figures 2a) et 2b) et bien connu des photographes utilisant un grand angle comme objectif.
Sur chacune de ces figures, sont représentés deux participants locaux PL, a et b, l'un en retrait par rapport à l'autre, et filmés par un dispositif de prise de vue présentant dans le cas de la figure 2a) un angle de champ l moins large que dans le cas α2 de la figure 2b). Les images restituées a'1 et a' 2 de a sont quasiment semblables dans les deux cas, mais le grandissement de b'1 par rapport à b (figure 2a) est supérieur à celui de b'2 par rapport à b (figure 2b).
Pour compenser ces inconvénients liés à un grand angle de prise de vue, on dispose plusieurs dispositifs 1 de prise de vue présentant chacun un angle de champ moins large que α2, comme représenté figures 3a) et 3b) .
Afin d'assurer la continuité de prise de vue, ces dispositifs dont les axes optiques sont parallèles et dans un même plan, sont adjacents : on "concatène" plusieurs dispositifs 1. Mais il s'ensuit que les champs de prise de vue ont des zones communes ou de recouvrements ZR et que les images restituées sur un ou plusieurs dispositifs de restitution . adjacents correspondant chacun à un dispositif de prise de vue, présenteront des discontinuités provenant des parties dupliquées ou recouvrements. On appelle recouvrement de vue la reproduction multiple de la même scène prise par des caméras différentes dont les champs se recouvrent partiellement.
Dans le cas de deux dispositifs 1 de prise de vue comme représenté figure 3a) , il y aura une zone à deux recouvrements ZR ; dans le cas de trois dispositifs 1 de prise de vue représentés figure 3b) , il y aura des zones à deux recouvrements lorsqu'on est proche des dispositifs de prise de vue, à trois recouvrements lorsqu'on s'en éloigne, etc.
Ce phénomène de recouvrement des vues augmente lorsque l'angle de champ des dispositifs de prise de vue augmente .
Des logiciels de traitement d'image sont actuellement développés pour résoudre ce problème mais ils ne donnent pas encore de résultats satisfaisants.
Un autre effet des dispositifs de prise de vue conique, est "l'effet faux jeton" illustré sur les figures 4a) et 4b) dans un contexte de visioconférence entre des participants locaux et des participants distants .
La figure 4a) représente schématiquement vu de dessus, un dispositif de prise de vue conique l.d'un participant local situé dans une salle locale SL. La direction du regard du participant est indiquée par le petit trait censé représenter le nez du participant. Sur un écran E est formée l'image des participants distants PD présents dans la salle distante SD (figure 4b), notamment l'image d' du participant distant d.
Lorsque le participant local a qui n'est pas dans l'axe de la caméra représenté pas le rayon bl, s'adresse au participant distant, il regarde l'image d' de ce participant distant sur l'écran E. Bien que a regarde d' de face selon le rayon ad', la caméra reçoit le rayon al, et finalement filme le participant a de profil.
C'est cette image de profil qui est transmise au dispositif de restitution situé dans la salle distante SD, qui restitue à d, comme illustré figure 4b) , l'image a' de a comme si a ne regardait pas d. Le contact des regards n'est pas restitué.
Une solution permettant de diminuer l'effet de gène provoqué par une prise de vue avec un grand angle (effet faux jeton et perspective faussée) , consiste à limiter l'angle β formé en un point a de la scène par les rayons ad' et al, représenté figure 4a) . Une spécification de l'ETSI, Institut Européen des Normes de Télécommunications, préconise que cet angle β n'excède pas 8°. Cet angle est obtenu en limitant la scène filmée voire en la tronquant ou en plaçant la caméra au voisinage de l'axe de visualisation, ce qui gène la visualisation.
Le but de la présente invention est donc d'éliminer le problème de recouvrement des vues dans le cas d'un système de prise vue multiple en assurant la continuité d'une vue à l'autre et éventuellement d'éliminer le problème lié à "l'effet faux jeton".
Elle permet d'accroître la téléconvivialité entre les participants distants en leur donnant l'impression de partager le même espace et en favorisant les rencontres informelles.
L'invention a pour objet un système interactif audiovisuel entre une scène locale et une scène distante, principalement caractérisé en ce qu'il comprend : un système de prise de vue de la scène locale comprenant plusieurs dispositifs de prise de vue disposant chacun d'un angle de champ, des moyens d'agencement desdits dispositifs de prise de vue de façon à ce que l'angle de champ d'un dispositif de prise de vue soit contigu à l'angle de champ du dispositif de prise de vue voisin et des moyens de commande simultanée des prises de vue, et un système de restitution de l'image de la scène distante comportant au moins un dispositif de restitution comprenant lui-même un écran sur lequel est formée l'image de la scène distante.
Le dispositif de restitution peut comprendre en outre une lame semi-réfléchissante située entre la scène locale et l'écran, apte à renvoyer le faisceau issu de la scène locale vers le dispositif de prise de vue.
Selon une caractéristique de l'invention, l'angle de champ définissant un faisceau de rayons lumineux pouvant être captés par un dispositif de prise de vue, au moins un desdits dispositifs de prise de vue est associé à un miroir destiné à replier le faisceau vers ledit dispositif de prise de vue.
Avantageusement, le système de prise de vue comporte plusieurs miroirs adjacents et disposés en kiosque.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de prise de vue et le miroir associé forment un ensemble télécentrique ; le système interactif audiovisuel peut comporter plusieurs miroirs adjacents et alignés et éventuellement plusieurs dispositifs de restitution, dont les écrans sont adjacents et alignés.
L'invention a également pour objet seulement le système de prise de vue.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description faite à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1, déjà décrite représente schématique ent la chaîne des éléments situés le long du parcours d'une image entre une salle locale et une salle distante,
- les figures 2a) et 2b), déjà décrites illustrent l'effet de grandissement de l'image restituée en fonction de l'angle de champ du dispositif de prise de vue,
- les figures 3a) et 3b) , déjà décrites mettent en évidence des zones de recouvrement dans le cas respectivement de deux et de trois dispositifs de prise de vue,
- les figures 4a), 4b) et 4c) déjà décrites illustrent l'effet faux jeton, les figures 5a) et 5b) représentent sché atiquement un mode de réalisation d'un système de prise de vue selon l'invention, les figures βa) et 6b) représentent schématiquement un autre mode de réalisation d'un système de prise de vue selon l'invention, les figures 7a) et 7b) représentent schématiquement un système interactif audiovisuel comportant un système de prise de vue et un système de restitution,
- les figures 8a) et 8b) représentent une vue d'un mode de réalisation en kiosque d'un système interactif audiovisuel selon l'invention,
- la figure 9 représente schématiquement un exemple de fonctionnement d'un système interactif audiovisuel selon 1 ' invention.
Les figures 5a) , 5b) , 6a) et 6b) concernent un système de prise de vue comprenant plusieurs dispositifs 1 de prise de vue, en l'occurrence trois dispositifs la, lb et le. Les vues ou les scènes à enregistrer sont dans des plans perpendiculaires au plan des figures et sont enregistrées simultanément par les dispositifs la, lb et le, au moyen d'une commande 14 déclenchant simultanément la prise de vue de chacun des dispositifs.
Chaque dispositif 1 de prise de vue est caractérisé par son angle de champ α. Conformément à l'invention, les dispositifs 1 de prise de vue sont agencés de façon à ce que leurs angles de champ soient contigus deux à deux. Pour cela, le système de prise de vue comporte des moyens d'agencement 13 des dispositifs 1 de prise de vue : ils sont par exemple montés sur un pied articulé tel que ceux utilisés par les photographes, permettant de déplacer et/ou d'orienter le dispositif de prise de vue selon plusieurs directions et de le fixer dans la position et/ou l'orientation souhaitée. On peut disposer d'un pied articulé par dispositif de prise de vue ou monter plusieurs dispositifs de prise de vue sur un même pied articulé.
On désigne respectivement le bord inférieur des angles de champ des dispositifs la, lb et le par les rayons Ra±nf, Rbιnf et Rcιnf ; de même pour les bords supérieurs : Rasup, Rbsup et Rcsup.
Ainsi sur la figure 5a) , les dispositifs la, lb et le sont orientés de manières à ce que Rainf soit parallèle à Rbsup et Rbχnf parallèle à Rcsup : mais leur positionnement introduit un écart entre les angles de champ et, par là, une discontinuité entre les prises de vue du dispositif la et celles du dispositif lb par exemple.
On remédie à cet inconvénient en superposant les dipsositifs la, lb et le comme représenté figure- 5b) . On a alors Raιnf = Rbsup et Rbιnf = Rcsup. On obtient ainsi une continuité entre les vues prises par le dispositif la et celles prises par le dispositif lb ; de même entre les vues prises par le dispositif lb et celles prises par le dispositif le.
Il n'est pas toujours possible de superposer les dispositifs la, lb et le comme représenté figure 5b) . De plus, on souhaite parfois réduire la distance entre la scène à enregistrer et les dispositifs de prise de vue. Une solution consiste alors à replier au moyen d'un ou plusieurs miroirs, les faisceaux F correspondant à chacun des angles de champ α. On désigne par Fa, Fb et Fc les faisceaux correspondant respectivement aux angles de champ αa, b et αc. Les rayons Rainf et RbSUp gui sont repliés par ce ou ces miroirs ne sont alors parallèles que sur une partie de leur longueur ; de même pour les rayons Rbinf et Rcsup. Dorénavant, la notion d'angles de champ contigus deux à deux englobera la notion de contigϋité partielle.
Deux systèmes de prise de vue correspondant à cette solution sont représentés figures 6a) et 6b) : des miroirs adjacents 10a, 10b et 10c sont respectivement placés sur le trajet des faisceaux Fa, Fb et Fc. Les angles de champ αa, αb et αc sont de préférence égaux. Dans le cas de la figure 6a) , les miroirs sont disposés en kiosque, c'est-à-dire selon une portion de polygone. Plus l'angle de champ est ouvert, plus les côtés du polygone sont longs et plus les dispositifs de prise de vue la, lb et le sont alors éloignés les uns des autres. Une telle configuration correspond à celle de la figure 5b) : en effet, c'est comme si les dispositifs de prise de vue la, lb et le étaient superposés à l'emplacement 100. Les miroirs peuvent être plans.
Dans le cas de la figure 6b) , le système de prise de vue est telecentrique : les miroirs 10a, 10b et 10c sont concaves et présentent chacun un foyer, de façon à renvoyer sur les dispositifs la, lb et le respectivement situés au foyer des miroirs, les faisceaux Fa, Fb et Fc constitués de rayons parallèles entre eux, les faisceaux étant alors cylindriques. La prise de vue n'est alors plus conique mais cylindrique comme représenté figure 4c) pour un seul dispositif de prise de vue. Un tel système telecentrique permet à chaque dispositif de prise de vue d'enregistrer les rayons parallèles au rayon ad' de la figure 4a) et présente ainsi l'avantage d'éliminer l'effet faux- jeton. Les systèmes de prise de vue tels que décrits s'appliquent dans différents domaines tels que la photographie, la cinématographie, la visioconférence, la télé-médecine, le télé-enseignement ou plus généralement la téléprésence. On peut aussi les installer dans des espaces ludiques. On va à présent considérer plus spécifiquement le domaine de la téléprésence et décrire un système interactif audiovisuel incluant d'une part un système de prise de vue d'une scène locale tel que l'un de ceux qui viennent d'être décrits et d'autre part un sy-stème de restitution d'une scène distante.
On a d'abord représenté figure 7a) un système interactif audiovisuel comportant un dispositif de prise de vue et un dispositif de restitution. Le dispositif 2 de restitution comprend un vidéoprojecteur P projetant sur un écran E, face au participant local PL, l'image de la scène distante. L'écran E peut être un écran à plasma, à LCD, à CRT, etc. L'image peut être en n'importe quel format (16/9, 4/3, 3/4), au standard cinéma, photo, etc. Le participant local PL observe l'image de la scène distante formée sur l'écran E, à travers une lame semi- réfléchissante 21 utilisée dans ce cas pour sa capacité de transmission. Une lame semi-réléchissante aussi appelée semi-transparente est caractérisée par des coefficients de réflexion et de transmission respectivement de 30% et 70% par exemple.
Au dispositif 1 de prise de vue, par exemple une caméra, sont associés deux miroirs 11 et 12 plans et la lame semi-réfléchissante 21 pour replier le faisceau F. La lame semi-réfléchissante est utilisée dans ce cas pour sa capacité de réflexion et assure ainsi éventuellement la fonction du miroir 10 des figures 6a) et 6b) (le miroir 10 et la lame semi-réfléchissante 21 sont confondus) . La caméra 100 est la caméra virtuelle correspondant au faisceau non replié.
Un système de prise de vue qui permet l'effet de téléprésence (diminution de l'effet faux jeton, non recouvrement des vues, effet panoramique) peut _ être couplé à un système de restitution qui présente un effet de kiosque approché de façon à avoir une juxtaposition d'image projetée sur un écran le plus plat possible (le kiosque est très' ouvert). L'écran peut aussi être courbe.
Un exemple d'un tel système interactif audiovisuel est présenté figure 7b) . Trois faisceaux de prise de vue convergeant vers le dispositif de prise de vue 1, sont superposés à trois faisceaux issus de trois videoprojecteurs P, formant trois images contiguës sur un seul écran plat E et non pas sur trois écrans disposés en kiosque.
Cette configuration facilite la réalisation de l'écran et la vision en biais du participant local PL vers la partie E3 de l'écran ; mais elle diminue un peu le contact des regards lorsque le participant PL est au bord du système.
Sur les figures 8a) et 8b) est schématiquement représenté en perspective un prototype d'un système interactif audiovisuel selon l'invention comportant plusieurs systèmes similaires à celui de la figure 7 et disposés en kiosque.
Ce système comprend plusieurs lames semi- réfléchissantes 21a, 21b, 21c et plusieurs miroirs lia (caché), 11b, lie. Un participant local PL est schématiquement représenté devant le système. De tels systèmes interactifs audiovisuels selon l'invention peuvent être utilisés dans d'autres contextes que celui de la visioconférence. Un exemple de fonctionnement d'un système interactif audiovisuel selon l'invention est schématiquement représenté figure 9. Il s'agit d'un système dont les dispositifs de prise vue et de restitution sont disposés en kiosque.' Sur cette figure sont représentés les miroirs lia, 11b (caché) et lie des dispositifs de prise de vue. Les images PD' des participants distants sont formées sur des écrans courbes Ea, Eb, Ec. Les participants locaux PL peuvent circuler autour du kiosque et passer d'un dispositif de prise de vue à l'autre sans discontinuité entre les vues .
Selon une autre configuration, le système peut prendre la forme d'un mur de téléprésence dans un hall, dans la rue, .... Une personne passant devant un mur de téléprésence situé par exemple à Paris peut communiquer en aparté ou de façon informelle avec une personne distante passant devant un autre mur de téléprésence situé par exemple à Nantes et connecté à celui de Paris, comme si elles se rencontraient dans la rue, dans un couloir, etc. Ces personnes distantes peuvent par exemple marcher "côte-à-côte".
Ces systèmes sont reliés de façon quasi permanente à un autre kiosque ou mur de téléprésence distant. Il n'est plus nécessaire de réserver le service comme c'est souvent le cas actuellement pour les systèmes de visioconférence . Quelques exemples de systèmes interactifs audiovisuels selon l'invention ont été présentés mais l'invention s'applique bien sûr à d'autres configurations .

Claims

REVENDICATIONS
1. Système interactif audiovisuel entre une scène locale et une scène distante, caractérisé en ce qu'il comprend : un système de prise de vue de la scène locale comprenant plusieurs dispositifs (1) de prise de vue disposant chacun d'un angle de champ (α) définissant un faisceau (F) de rayons lumineux pouvant être captés par ledit dispositif (1) de prise de vue et en ce qu'au moins un dispositif de prise vue est associé à un miroir (10) destiné à replier le faisceau (F) vers le dispositif (1) de prise de vue auquel il est associé, ledit dispositif (1) de prise de vue et le miroir (10) associé formant un ensemble telecentrique, des moyens d'agencement (13) desdits dispositifs de prise de vue de façon à ce que l'angle de champ d'un dispositif de prise de vue soit contigu à l'angle de champ du dispositif de prise de vue voisin et des moyens de commande (14) simultanée des prises de vue, et un système de restitution de l'image de la scène distante comportant au moins un dispositif (2) de restitution comprenant lui-même un écran (E) sur lequel est formé l'image de la scène distante.
2. Système interactif audiovisuel selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif (2) de restitution comprend en outre une lame semi-réfléchissante (21) située entre la scène locale et l'écran (E) apte à renvoyer le faisceau (F) issu de la scène locale vers le dispositif (1) de prise de vue .
3. Système interactif audiovisuel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que Te miroir (10) est concave et présente un foyer et en ce que ledit dispositif (1) de prise de vue associé est situé au voisinage du foyer dudit miroir.
4. Système interactif audiovisuel selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le miroir (10) est un miroir cylindrique ou torique ou de révolution.
5. Système interactif audiovisuel selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant plusieurs miroirs (10) , caractérisé en ce que lesdits miroirs (10) sont adjacents et alignés.
6. Système interactif audiovisuel selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant plusieurs dispositifs (2) de restitution, caractérisé en ce que les écrans (E) desdits dispositifs (2) de restitution sont adjacents et alignés.
7. Système de prise de vue comprenant plusieurs dispositifs (1) de prise de vue disposant chacun d'un angle de champ (α) définissant un faisceau (F) de rayons lumineux pouvant être captés par ledit dispositif (1) de prise de vue, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'agencement (13) desdits dispositifs de prise de vue de façon à ce que l'angle de champ d'un dispositif de prise de vue soit contigu à l'angle de champ du dispositif de prise de vue voisin et des moyens de commande (14) simultanée des prises de vue, et en ce qu'au moins un desdits dispositifs de prise de vue est associé à un miroir (10) apte à replier le faisceau (F) vers ledit dispositif (1) de prise de vue auquel il est associé, .le dispositif (1) de prise de vue et le miroir (10) associé formant un ensemble telecentrique.
8. Système de prise de vue selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le miroir (10) est concave et présente un foyer et en ce que ledit dispositif (1) de prise de vue est situé au voisinage du foyer dudit miroir.
9. Système de prise de vue selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le miroir (10) est un miroir cylindrique ou torique ou de révolution.
10. Système de prise de vue selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, comportant plusieurs miroirs (10), caractérisé en ce que lesdits miroirs (10) sont adjacents et alignés.
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