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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Innenraumprojektion für
Luftfahrzeuge, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Innenraumprojektion von zusammengesetzten Bildern an Kabineninnenwänden und
Decken in Verkehrsflugzeugen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In
Verkehrsflugzeugen, und insbesondere in Langstreckenflugzeugen,
ist es wünschenswert,
eine Kabinengestaltung derart vorzunehmen, dass den Passagieren
der Aufenthalt an Bord eines Flugzeugs angenehmer gestaltet wird,
um insbesondere eine großzügige Raumwirkung
des Flugzeuginnenraums zu erhalten. Zu diesem Zweck greift man auf
Projektions- und Beleuchtungsszenarien zurück, die dem Passagier einen
großen
Innenraum vermitteln. Dem Passagier soll dadurch eine virtuelle
Wirklichkeit suggeriert werden, die durch die Projektion von Bildern und
Filmen eine großzügigere und
weitläufigere
Kabinenumgebung suggeriert. gefühlten
Körperneigung
wahrnimmt.
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Eine
realistische Darstellung einer virtuellen Realität endet für den Betrachter in der Regel
an der Grenze des präsentierten
Bildes der virtuellen Realität.
Bekannte Displays und Projektionsgeräte für Luftfahrzeuge weisen jedoch
nur eine begrenzte Größe bzw.
begrenzte Projektionsfläche
auf, so dass im Regelfall die virtuelle Realität für den Passagier an der Grenze
des durch einen einzelnen Projektor projizierten oder dargestellten
Bildes endet. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit mehrere Einzelbilder
so miteinander zu verbinden, dass durch den Betrachter ein zusammenhängendes
Gesamtbild wahrgenommen wird, bei dem durch den Betrachter weder
die Grenzen zwischen den Teilbildern noch eine Verzerrung durch
ungünstige
Einbaupositionen in einem Flugzeug wahrgenommen werden sollen.
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Aus
DE 102 15 893 C1 ist
eine Projektionseinrichtung und ein Projektionsverfahren bekannt,
bei dem eine Bildprojektion auf Oberflächen, wie einem Armaturbereich,
einer Kopfstütze,
Rückenlehne,
Türverkleidung
oder Dachhimmel erfolgt, wobei eine Verzerrungskorrektur des dargestellten Bildes
erfolgen kann, auf einer konkav bzw. konvex gewölbten Oberfläche.
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Aus
DE 102 02 325 B4 ist
eine Projektionsanordnung bekannt, bei der Teilbilder als Dreiecke
mit gekrümmten
Seitenflächen
in einer Kuppel erzeugt werden, wobei die Teilbilder, entweder pixelgenau aneinandergesetzt
oder an angrenzenden Bildrändern
so überlagert
werden, dass beim Beobachter der Eindruck eines die Projektionsgruppe
ausfüllenden
großen
einheitlichen Bildes entsteht.
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Aus
DE 100 35 040 A1 ist
eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Rasterbildes bekannt, bei dem ein
Gesamtbild in mehrere Teilbilder zerlegt wird und verzerrungsfrei
nebeneinanderprojeziert wird, wobei die Teilsysteme so zueinander
ausgerichtet sind, dass die Teilbilder im Gesamtbild nahtlos nebeneinander
angeordnet sind, so dass durch den Betrachter die Grenze zwischen
den Teilbildern nicht wahrgenommen werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Daher
kann es als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrachtet werden,
ein Projektionsverfahren und eine Projektionsvorrichtung bereitzustellen,
die in einem räumlich
begrenzten Innenraum eines Luftfahrzeuges eine realistische Darstellung
großflächiger Bilder
erlaubt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung wir gelöst durch die unabhängigen Ansprüche, während vorteilhafte
Ausgestaltungen in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben werden.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung wird ein Projektionsverfahren für eine Projektion eines Gesamtbildes
an Innenwänden eines
Luftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend Bestimmen eines Grenzbereiches
von jedem von wenigstens zwei Teilbildern eines Gesamtbildes, Anpassen
der Grenzbereiche aneinander derart, dass bei einer Darstellung
der Teilbilder ein Übergang
zwischen den Teilbildern nur in einem verminderten Umfang wahrnehmbar
ist, und Vorverzerren der Teilbilder auf der Grundlage einer Geometrie
einer Projektionsfläche
derart, dass bei einer Darstellung der Teilbilder auf der Projektionsfläche eine
Verzerrung nur in einem verminderten Umfang wahrnehmbar ist.
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Auf
diese Weise kann aus einer Anzahl von Teilbildern ein Gesamtbild
zusammengesetzt werden, wobei die Teilbilder in den Rand- und Grenzbereichen,
in denen sie aneinander angrenzen, so aneinander angepasst werden,
dass der Grenzbereich bzw. der Übergang
zwischen zwei Teilbildern für
den Betrachter nur noch in einem verminderten Umfang oder überhaupt
nicht mehr wahrnehmbar ist. Diese Anpassung kann aufgrund einer
Helligkeitsüberblendung,
einer Berücksichtigung
der Kontraste oder auch durch eine Anpassung von Konturverläufen in den
Grenzbereichen erfolgen. Beispielsweise kann, um eine im Gesamtbild
dargestellte Linie über
die Teilbildgrenzen hinweg darzustellen, in den Grenzereichen eine
Anpassung des Bildinhaltes vorgenommen werden, um dem Betrachter
den Eindruck zu vermitteln, dass dieser im Gesamtbild eine durchgezogene
Linie wahrnimmt. Durch ein Vorverzerren der Teilbilder auf der Grundlage
einer Geometrie einer Projektionsfläche werden die Teilbilder so
vorverzerrt, dass sie der erwarteten Verzerrung der Projektionsfläche entgegenwirken.
Auf diese Weise ist eine Verzerrung nur noch in einem verminderten
Umfang oder überhaupt
nicht mehr wahrnehmbar. Die Reihenfolge des Anpassens der Grenzbereiche
und des Vorverzerrens der Teilbilder ist für das erfinderische Verfahren
prinzipiell unerheblich, wobei jedoch eine gewisse Reihenfolge vorgenommen
werden kann, wenn dieses durch die besonderen technischen Gegebenheiten
und Voraussetzungen erforderlich ist, um die Qualität der Gesamtbilddarstellung
zu optimieren.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Projektionsverfahren ferner ein Zerlegen
eines Gesamtbildes in wenigstens zwei Teilbilder.
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Auf
diese Weise können
nicht nur eingespeiste Teilbilder zusammengesetzt werden, sondern auch
ein Gesamtbild mit dem erfinderischen Projektionsverfahren verarbeitet
werden, wobei das Gesamtbild in eine beliebige Anzahl von Teilbildern
zerlegt werden kann. Somit kann für das Projektionsverfahren
ein herkömmliches
Gesamtbild bereitgestellt werden, dass durch das Projektionsverfahren
dann beginnend mit der Zerlegung weiterverarbeitet wird, um auf
diese Weise für
die Einzeldarstellung von Teilbildern vorbereitet zu werden.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung erfolgt das Anpassen der Grenzbereiche vor dem Vorverzerren
der Teilbilder.
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Auf
diese Weise kann die Anpassung der Grenzbereiche einfacher vorgenommen
werden, ohne dass eine bereits erfolgte Vorverzerrung für das Anpassen
der Grenzbereiche berücksichtigt
werden müsste.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Projektionsverfahren ferner ein Projizieren
der Teilbilder auf einer Projektionsfläche, wobei jedes Teilbild mit
einem zugehörigen
Projektor projiziert wird.
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Auf
diese Weise kann durch das erfinderische Projektionsverfahren die
gesamte Bildverarbeitung übernommen
werden und durch lediglich Bereitstellen eines Gesamtbildes eine
geeignete und optimale Darstellung des Gesamtbildes durch eine Summe
von Teilbildern erreicht werden.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Projektionsverfahren ferner ein Erfassen
der gesamten Projektion der Teilbilder, ein Vergleichen der gesamten
Projektion der Teilbilder mit dem Gesamtbild und ein Regeln wenigstens
eines der Vorgänge
Anpassen der Grenzbereiche, Positionieren der Teilbilder oder Vorverzerren der
Teilbilder derart, dass die gesamte Projektion der Teilbilder dem
Gesamtbild angepasst wird.
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Auf
diese Weise kann ein sich selbst regulierendes Projektionsverfahren
bereitgestellt werden, das beispielsweise durch eine Mustererkennung
den projizierten Bildbereich mit dem Gesamtbild vergleicht, um auf
diese Weise beispielsweise unzureichende Übergänge, fehlerhafte Vorverzerrungen oder
fehlerhafte Positionierungen zueinander zu erkennen und entsprechend
auszugleichen. Es versteht sich, dass bei einem Erfassen eine evtl.
vorliegende Verzerrung durch die Position einer Erfassungsvorrichtung
zu einer Projektionsfläche
für die Auswertung
berücksichtigt
werden kann.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung weisen wenigstens zwei Teilbilder jeweils einen übereinstimmenden
Bereich auf, wobei der übereinstimmende
Bereich Teil des Grenzbereiches ist, so dass der Grenzbereich wenigstens
teilweise einen Überlappungsbereich
darstellt.
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Auf
diese Weise kann eine Anpassung der Teilbilder in einem überlappenden
Bereich vorgenommen werden, und der entsprechende Grenzbereich unter
Umständen
schmal gewählt
werden, da eine Anpassung auf jedem der beiden Teilbilder ermöglicht wird,
ohne im Wesentlichen Bildinhalte der Teilbilder zu verlieren. Ferner
kann in dem überlappenden
Bereich eine Helligkeitsanpassung vorgenommen werden.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung weisen wenigstens zwei Teilbilder jeweils einen zusammenpassenden
Bereich auf, wobei die zusammenpassenden Bereiche eine Fortführung des
Bildinhaltes darstellen und der zusammenpassende Bereich Teil des
Grenzbereiches ist, so dass der Grenzbereich wenigstens teilweise
einen Angrenzbereich darstellt.
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Auf
diese Weise können
Teilbilder, die sich nicht überlappen,
sondern lediglich an den Kanten aneinander stoßen, aneinander angepasst werden, wobei
eine Anpassung in dem Grenzbereich so ausgeführt wird, dass die dort vorhandenen
Bildinhalte so aneinander angepasst werden, dass bei der Darstellung
des Gesamtbildes weiterhin eine Fortführung des Bildinhaltes über die
Grenze der Teilbilder hinaus ermöglicht
wird. Eine derartige Anpassung kann beispielsweise auch eine Verzerrung
der Bildinhalte in den Grenzbereichen beinhalten, so dass beispielsweise
Konturen an einem Übergang
zweier aneinander grenzenden Teilbilder stetig ineinander übergehen.
Dabei wird vom Betrachter in der Regel eine entsprechende Verzerrung
weniger störend wahrgenommen
als eine Unstetigkeit einer Kontur in dem Grenzbereich.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung erfolgt bei einem Anpassen der Grenzbereiche das Anpassen
in einem Grad in Abhängigkeit
eines Abstandes von Teilgrenzbereichen zu einem gehörigen Teilbildrand.
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Auf
diese Weise kann beispielsweise bei überlappenden Teilbildern der
vom Teilbildrand entfernt liegende Teilgrenzbereich eine geringere
Anpassung erfahren, während
der mit diesem deckungsgleiche Teilgrenzbereich eines benachbarten Teilbildes,
der näher
an dem zugehörigen
Teilbildrand des entsprechenden Teilbildes liegt, eine stärkere Anpassung
erfährt.
Auf diese Weise kann ein sanfterer und weicherer Übergang
der Teilbilder an den Überlappungsbereichen
erreicht werden.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung wird das Projektionsverfahren mit jedem einer Folge
von Gesamtbildern derart wiederholt und bildgenau vorgenommen, dass
eine synchronisierte Gesamtbilddarstellung ermöglicht wird.
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Auf
diese Weise kann das Projektionsverfahren nicht nur für die Darstellung
von statischen Bildern, sondern auch für die Darstellung von bewegten Bildern,
insbesondere Filmen, verwendet werden, wobei sich der gesamte Bild-
bzw. Filminhalt durch eine Mehrzahl von Projektoren in Form von
Teilbild- bzw. Teilfilmbereichen so darstellen lässt, dass dem Betrachter weder
der Übergang
zwischen den Teilbildern auffällt
noch dass eine Verzerrung aufgrund einer Geometrie der Projektionsfläche auffällt.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung wird ein Programmelement bereitgestellt, das, wenn
es auf einem Prozessor ausgeführt
wird, das erfinderische Verfahren ausführt.
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Auf
diese Weise kann das erfinderische Verfahren mittels eines computergestützten Systems ausgeführt werden,
das beispielsweise eine schnelle Bildverarbeitung und eine schnelle
Anpassung und Regelung der durch das Verfahren notwendigen Schritte
erlaubt.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung wird ein computerlesbares Medium bereitgestellt mit
einem darauf gespeicherten erfindungsgemäßen Programmelement.
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Dies
ermöglicht
insbesondere die Transportabilität
des Verfahrens, so dass das Verfahren ohne weiteres auch an Systemen
betrieben werden kann, die bislang für ein derartiges Verfahren
nicht vorgesehen waren.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung wird eine Projektionsvorrichtung für eine Projektion eines Gesamtbildes
an Innenwänden
eines Luftfahrzeuges bereitgestellt, mit einer Bestimmungsvorrichtung,
die ausgelegt ist zum Bestimmen eines Grenzbereiches von jedem von
wenigstens zwei Teilbildern eines Gesamtbildes, einer Anpassungsvorrichtung,
die ausgelegt ist zum Anpassen der Grenzbereiche aneinander derart, dass
bei einer Darstellung der Teilbilder ein Übergang zwischen den Teilbildern
nur in einem verminderten Umfang wahrnehmbar ist und einer Vorverzerrungsvorrichtung,
die ausgelegt ist zum Vorverzerren der Teilbilder auf der Grundlage
einer Geometrie einer Projektionsfläche derart, dass bei einer
Darstellung der Teilbilder auf der Projektionsfläche eine Verzerrung nur in
einem verminderten Umfang wahrnehmbar ist.
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Auf
diese Weise können
mit der erfindungsgemäßen Projektionsvorrichtung
größere Gesamtbilder
durch ein Darstellen einzelner Teilbilder so wiedergegeben werden,
dass weder die Übergänge zwischen
den Teilbildern wahrnehmbar sind noch eine Verzerrung aufgrund einer
Geometrie einer Projektionsfläche
in Bezug auf eine Projektionsvorrichtung.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung wird ein Flugzeug mit einer erfindungsgemäßen Projektionsvorrichtung
bereitgestellt.
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Es
sei angemerkt, dass sich die vorherigen und auch die folgenden Ausführungen
gleichermaßen
auf das Verfahren, die Vorrichtung, das Luftfahrzeug bzw. Flugzeug,
das Programmelement und das computerlesbare Medium beziehen.
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Ferner
sei angemerkt, dass die einzelnen Merkmale selbstverständlich auch
untereinander kombiniert werden können, wodurch sich zum Teil auch
vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen
hinausgehen.
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Diese
und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die Bezugnahme
auf die hiernach beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen
erläutert
und verdeutlicht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Beispielhafte
Ausführungsformen
werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen
beschrieben.
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1 zeigt
ein schematisches Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform
des erfinderischen Verfahrens;
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2 zeigt
den systematischen Ablauf des Projektionsverfahrens gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
anhand beispielhafter Bilder;
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3 zeigt
verschiedene Ausführungsformen
aneinandergrenzender Teilbilder;
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4 zeigt
einen unterschiedlichen Grad des Anpassens in Abhängigkeit
eines Abstandes von Teilgrenzbereichen zu einem zugehörigen Teilbildrand;
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5 zeigt
eine Projektionsvorrichtung gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung; und
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6 zeigt
ein Flugzeug mit einer Projektionsvorrichtung gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Projektionsverfahrens gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung.
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
umfasst das Projektionsverfahren für eine Projektion eines Gesamtbildes 100 an
Innenwänden 6 eines
Luftfahrzeuges 5 ein Bestimmen S20 eines Grenzbereiches 111, 121 von
jedem von wenigstens zwei Teilbildern 110, 120 eines
Gesamtbildes 100. Dem Bestimmen S20 eines Grenzbereiches 111, 121 kann
dabei ein Zerlegen S10 eines Gesamtbildes in wenigstens zwei Teilbilder 110, 120 vorgeschaltet sein.
Dazu wird für
die Ausführung
des Projektionsverfahrens ein Gesamtbild 100 oder auch
eine Folge von Gesamtbildern 100 bereitgestellt. Nach einem Zerlegen
des Gesamtbildes oder jedes Gesamtbildes einer Folge von Gesamtbildern 100 wird
auf dieser Grundlage ein Grenzbereich 111, 121 von
jedem der Teilbilder bestimmt, vorzugsweise die Grenzbereiche, an
denen die Teilbilder 110, 120 aneinander stoßen oder
sich überlappen.
Diese Grenzbereiche 111, 121 werden so aneinander
angepasst S30, dass bei einer Darstellung der Teilbilder 110, 120 ein Übergang
zwischen den Teilbildern 110, 120 nur in einem verminderten
Umfang oder idealerweise überhaupt nicht
wahrnehmbar ist. Ferner wird ein Vorverzerren S40 der Teilbilder 110, 120 vorgenommen,
und zwar auf der Grundlage einer Geometrie einer Projektionsfläche 7,
so dass bei einem Darstellen der Teilbilder auf der Projektionsfläche 7 eine
Verzerrung nur in einem verminderten Umfang oder idealerweise überhaupt
nicht wahrnehmbar ist. Hier sei angemerkt, dass die Verfahrensabschnitte
Anpassen S30 der Grenzbereiche und Vorverzerren S40 der Teilbilder auch
in einer umgekehrten Reihenfolge stattfinden kann, wobei ferner
auch eine Iteration vorgesehen sein kann, so dass beispielsweise
nach einem Vorverzerren S40 der Teilbilder ein erneutes Anpassen S30
der Grenzbereiche erfolgen kann. Die Geometrie der Projektionsfläche 7 kann
durch Einspeisung von festen Geometriedaten erfolgen oder auch durch ein
Abtasten und Erfassen der Projektionsflächen.
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Die
Reihenfolge des Anpassens der Grenzbereiche S30 und des Vorverzerrens
der Teilbilder S40 wird gemäß den technischen
Gegebenheiten vorgesehen, so dass entweder zuerst ein Anpassen und
anschließend
ein Vorverzerren oder zuerst ein Vorverzerren und anschließend ein
Anpassen erfolgt. Bei einem Verfahrensablauf, bei dem zuerst ein
Anpassen S30 der Grenzbereiche erfolgt und anschließend ein
Vorverzerren S40 der Teilbilder erfolgt, muss eine rechenaufwändige Anpassung
bereits vorverzerrter Teilbilder nicht vorgenommen werden, so dass
bei einer derartigen Reihenfolge eine einfachere Verarbeitung der
Bildinformation erfolgen kann.
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Weiterhin
umfasst das Projektionsverfahren ein Projizieren S50 der Teilbilder 110, 120 auf
einer Projektionsfläche 7,
wobei jedes Teilbild 110, 120 mit einem zugehörigen Projektor 51, 52 projiziert
wird. Selbstverständlich
können
auch mehr als zwei Teilbilder und damit auch mehr als zwei Projektoren
vorgesehen sein.
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Weiterhin
kann gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
des Projektionsverfahrens ein Erfassen S60 der gesamten Projektion
der Teilbilder, also des gesamten projizierten Bildes, erfolgen,
wobei durch ein anschließendes
Vergleichen S62 der gesamten Projektion der Teilbilder mit dem bereitgestellten
Gesamtbild 100 eine Regelgrundlage bereitgestellt werden
kann, aufgrund der mittels eines Regelungsschrittes S64 beispielsweise
eine Modifizierung des Anpassens S30 der Grenzbereiche oder des
Vorverzerrens S40 der Teilbilder vorgenommen werden kann, so dass
die gesamte Projektion der Teilbilder 110, 120 an
das zu projizierende Gesamtbild 100 angepasst wird. Auf
diese Weise können
beispielsweise fehlerhafte Grenzbereichsanpassungen, fehlerhafte
Verzerrungen oder fehlerhafte Positionierungen der Teilbilder kompensiert
werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine hier nicht gezeigte Positionierungsvorrichtung
vorgesehen sein, mittels derer die einzelnen Projektoren derart
beeinflusst werden können,
dass eine abgestimmtere Position der Teilbilder erfolgt. In diesem
Fall greift die Regelung optional auch in den Positionierungsvorgang ein,
der jedoch in der 1 nicht dargestellt ist.
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2 zeigt
einen systematischen Ablauf des Projektionsverfahrens gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung. Ein Gesamtbild 100 wird in wenigstens zwei
Teilbilder 110, 120 zerlegt. 2 zeigt
in einer beispielhaften Anordnung insgesamt vier Teilbilder, die
in den Ecken mit den Zahlen 1, 2, 3 und 4 in
Kreisen bezeichnet sind. Auf diese Weise wird das Gesamtbild 100 in
die Teilbilder 110, 120 zerlegt S10 und es werden Grenzbereiche 111, 121 bestimmt
S20. Nachdem die Grenzbereich der Teilbilder 110, 120 bestimmt
wurden, werden die Teilbilder nun in den Grenzbereichen 111, 121 angepasst.
Aus Übersichtlichkeitsgründen sind
in der 2 lediglich die Grenzbereiche 111, 121 der
beiden Teilbilder 110, 120 ausgewiesen, an denen
diese aneinander angrenzen. Es sei jedoch verstanden, dass ebenso
die Grenzbereiche der anderen Teilbilder aneinander angepasst werden,
obwohl dieses nicht explizit in der 2 verdeutlicht
wird. Die Teilbilder mit den angepassten Grenzbereichen werden anschließend vorverzerrt
S40, so dass auf dieser Grundlage in einem Projektionsschritt S50
die Projektoren 51 und 52 mit den vorverzerrten
und in den Grenzbereichen angepassten Teilbildern gespeist werden.
Auf diese Weise kann eine entsprechende Deckenprojektion oder Innenwandprojektion
in einem Luftfahrzeug vorgenommen werden, bei der der Betrachter
sowohl die Übergänge zwischen
den Teilbildern als auch eine Verzerrung nur noch in einem verminderten
Umfang wahrnimmt, idealerweise überhaupt
nicht mehr wahrnimmt. Die Beschreibung anhand der 2 erfolgt
auf der Grundlage von insgesamt vier in der 2 dargestellten
Teilbildern. Es sei jedoch verstanden, dass das Verfahren ebenso
mit einer beliebigen Anzahl von Teilbildern durchgeführt werden
kann, und dass auch zwei oder mehr Grenzbereiche eines Teilbildes
einer Anpassung unterzogen werden können, insbesondere dass bei
einer Mehrfachüberdeckung,
wie sie im Kreuzungsbereich der Teilbilder 1, 2, 3, 4 auftritt,
eine entsprechende Anpassung unter Berücksichtigung der Vierfachüberdeckung
erfolgen kann.
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3 zeigt
verschiedene beispielhafte Ausführungsformen
von Grenzbereichen von zwei benachbarten Teilbildern 110, 120.
In dem unter a.) gezeigten Beispiel überlappen sich die Grenzbereiche 111, 121 der
Teilbilder 110, 120, wodurch diese jeweils einen übereinstimmenden
Bereich 112, 122 aufweisen. Dabei gehört der übereinstimmende
Bereich 112 zu dem Teilbild 110, während der übereinstimmende
Bereich 122 zu dem Teilbild 120 gehört. Eine
derartige Überlappung 132 hat
den Vorteil, dass eine beidseitige Anpassung der Teilbilder insbesondere
hinsichtlich der Intensität
der Beleuchtung erreicht werden kann, wie im Detail mit Bezugnahme auf 4 noch
beschrieben wird.
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Das
unter b.) gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt
zwei Teilbilder 110, 120, die aneinander angrenzen,
wobei in dieser Ausführungsform
jedoch kein überlappender
Bereich der Grenzbereiche 111, 120 vorliegt, sondern
lediglich ein Angrenzbereich 133. Dabei stoßen in diesem
Angrenzbereich 133 die beiden zusammenpassenden Bereiche 113, 123 der
bereits angepassten Teilbilder 110, 120 aneinander.
In dem Grenzbereich 111, 120 erfolgt für diesen
Fall eine Anpassung derart, dass in den zusammenpassenden Bereichen 113, 123,
die den Angrenzbereich 133 darstellen, beispielsweise auch
Konturen der Gesamtbilddarstellung kontinuierlich fortgeführt werden,
so dass eine bruchfreie Fortführung
des Gesamtbildinhaltes erreicht werden kann. Während die unter a.) gezeigte
Ausführungsform
eine leichtere Anpassung beispielsweise in Form einer Überblendung
ermöglicht,
ist ein Überblenden
mit der in der Ausführungsform
b.) gezeigten Ausführungsform nicht
ohne weiteres möglich.
Jedoch besteht die Möglichkeit,
dass mit der unter b.) gezeigten Ausführungsform aufgrund der entbehrlichen Überlappung das
Gesamtbild in eine geringere Anzahl von Teilbildern zerlegt werden
muss, wodurch unter Beibehalten der Gesamtprojektionsfläche eine
geringere Anzahl von Teilbildern und damit Projektoren notwendig ist.
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Selbstverständlich kann
eine Anpassung des Grenzbereiches auch in einer Mischform der unter
a.) und b.) gezeigten Ausführungsform
erfolgen, so wie es unter c.) gezeigt ist. Eine derartige Grenzbereichanpassung
ist insbesondere dann erforderlich, wenn auf eine Projektionsfläche mit
unterschiedlich starken Krümmungen
projiziert wird, so dass eine Krümmung des
Grenzlinienbereiches zu erwarten ist. In dieser Ausführungsform
besteht der Grenzbereich 111, 121 sowohl aus zusammenpassenden
Bereichen 113, 123, die eine Fortführung des
Bildinhaltes darstellen, als auch in einem Überlappungsbereich 112, 122,
in denen die Bildinhalte überlappen.
Somit liegt eine Mischform zwischen einem Angrenzbereich 133 und einem Überlappungsbereich 132 vor.
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4 zeigt
eine beispielhafte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei der die beiden Teilbilder 110, 120 überlappen.
Durch eine Doppelbeleuchtung im Überlappungsbereich 132 erfolgt
beispielsweise bei einer gleichmäßigen Beleuchtungsstärke im Überlappungsbereich
eine Doppelbeleuchtung, die zu einem hellen Streifen im Überlappungsbereich 132 führen würde. Die
Grenzbereiche 111, 121 werden in der hier gezeigten
Ausführungsform so
aneinander angepasst, dass der Grad der Anpassung in Abhängigkeit
eines Abstandes von Teilgrenzbereichen 114, 124 zu
einem zugehörigen
Teilbildrand 115, 125 erfolgt. Anhand eines Intensitätsdiagrammes
bezogen auf das Teilbild 110 ist zu erkennen, dass die
Intensität
für die
Beleuchtung des Teilbildes bis zu dem Überlappungsbereich konstant
ist und dann über
den Überlappungsbereich
hin kontinuierlich abnimmt. Im gleichen Maße nimmt die Intensität für das Teilbild 120 über den Überlappungsbereich 132 zu,
bis die Intensität
des Teilbildes 120 außerhalb des Überlappungsbereiches
auf einer konstanten Höhe
gehalten wird. Der Teilgrenzbereich 114, der zu dem Teilbild 110 gehört, ist
vom Teilbildrand 115, der zu dem Teilbild 110 gehört, mit
dem Abstand d1 beabstandet. Der Teilgrenzbereich 124 ist
zu dem zugehörigen
Teilbildrand 125 des Teilbildes 120 mit dem Abstand
d2 beabstandet. Der Grad der Anpassung kann dabei in Abhängigkeit
der Abstände
d1 und d2 erfolgen. Auf diese Weise kann, wie in der Figur anhand
einer Intensität
beispielhaft dargestellt ist, eine Anpassung in Abhängigkeit
eines Abstandes d1, d2 von Teilgrenzbereichen 114, 124 zu
einem zugehörigen
Teilbildrand 115, 125 erfolgen. So kann die Intensität, wie im
unteren Diagramm gezeigt, über
die gesamte Darstellungsbreite der beiden Teilbilder 110, 120 zusammen
im Wesentlichen konstant gehalten werden.
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Es
versteht sich, dass dieses in 4 beispielhaft
für die
Intensität
gezeigte Anpassen selbstverständlich
auch für
die Anpassung der Bildinhalte, Konturen und Farben erfolgen kann.
Der Anpassungsbereich muss dabei nicht zwingend kontinuierlich verlaufen,
sondern kann ebenfalls Stufen aufweisen. Alternativ ist jede Form
der Anpassungskurve im Überlappungsbereich 132 denkbar,
beispielsweise eine Rampe, eine Stufe oder eine stetig steigende Kurve,
wobei selbstverständlich
auch Anpassungen vorgenommen werden können, bei denen keine monotone
Steigung vorliegt. Die Anpassungskurve kann auch interaktiv auf
der Grundlage der darzustellenden Bildinhalte eingestellt werden.
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5 zeigt
eine beispielhafte Ausführungsform
der Projektionsvorrichtung. Die in 5 gezeigte
Projektionsvorrichtung weist eine Zerlegevorrichtung 10 auf,
die ausgelegt ist zum Zerlegen eines Gesamtbildes 100 oder
auch einer Folge von Gesamtbildern 100. Dieses Gesamtbild
bzw. Gesamtbilder werden in wenigstens zwei Teilbilder 110, 120 zerlegt, wobei
selbstverständlich
auch eine Zerlegung in mehr als zwei Teilbilder erfolgen kann. Nach
einer Zerlegung der Teilbilder erfolgt in der in 5 gezeigten
Ausführungsform
eine Bestimmung der Grenzbereiche durch eine Bestimmungsvorrichtung 20,
die ausgelegt ist zum Bestimmen eines Grenzbereiches 111, 121 von
jedem von wenigstens zwei Teilbildern 110, 120.
Auf der Grundlage der in der Bestimmungsvorrichtung 20 bestimmten
Grenzbereiche kann eine Anpassungsvorrichtung 30 die Grenzbereiche
so aneinander anpassen, dass bei einer Darstellung der Teilbilder
ein Übergang
zwischen den Teilbildern nur in einem verminderten Umfang oder überhaupt
nicht mehr wahrnehmbar ist. Die Teilbilder mit angepassten Grenzbereichen
können
dann durch eine Vorverzerrungsvorrichtung 40 so vorverzerrt
werden, dass bei einer Projektion der Teilbilder auf einer Projektionsfläche die
dargestellten Teilbilder mit einer verminderten oder ohne Verzerrung
dargestellt werden. Dabei kann sowohl zuerst eine Anpassung und
anschließend
eine Vorverzerrung als auch zuerst eine Vorverzerrung und anschließend eine
Anpassung erfolgen. Obwohl in 5 nicht
dargestellt, kann ein Teilbild auch einer Vorverzerrung unterzogen
werden, bevor die Grenzbereiche in der Bestimmungsvorrichtung 20 bestimmt
werden. In diesem Fall werden die Teilbilder aus dem Ausgang der
Zerlegevorrichtung 10 in die Vorverzerrungsvorrichtung 40 eingespeist,
wobei sie anschließend
aus der Vorverzerrungsvorrichtung 40 in die Bestimmungsvorrichtung 20 eingespeist
werden, was in der 5 aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch nicht
im Detail gezeigt ist.
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In
der in 5 gezeigten Ausführungsform der Projektionsvorrichtung
ist ferner eine Pixelanpassungsvorrichtung 70 vorgesehen,
um eine Pixelauflösung
eines Bildes an die Pixelauflösung
eines Projektors anzupassen.
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Die
grenzbereichangepassten Teilbilder und vorverzerrten Teilbilder
werden anschließend
an Projektoren 51, 52, 53, 54 weitergegeben,
die die einzelnen Teilbilder so projizieren, dass im Idealfall ein
Gesamtbild auf der Projektionsfläche 7 erscheint,
das im Wesentlichen dem als Bearbeitungsgrundlage dienenden Gesamtbild 100 entspricht.
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Ferner
kann eine Erfassungsvorrichtung 60 vorgesehen sein, die
die gesamte Projektion der Teilbilder erfasst und einer Vergleichsvorrichtung 62 zuführt, die
die gesamte Projektion der Teilbilder mit dem Gesamtbild 100 vergleicht,
um auf dieser Grundlage eine Regelungsvorrichtung 64 anzusteuern,
die wiederum regelnd auf die Grenzbereichanpassungsvorrichtung bzw.
die Vorverzerrungsvorrichtung regelnd eingreift. Ferner kann die
Regelungsvorrichtung 64 auch auf eine hier nicht gezeigte Positionierungsvorrichtung
regelnd eingreifen, die die Position der von den Projektoren 51, 52, 53, 54 projizierten
Teilbilder 110, 120 entsprechend regelt, so dass
neben einer Grenzbereichanpassungskorrektur und einer Vorverzerrungskorrektur
auch eine Positionskorrektur erfolgen kann. Die Erfassungsvorrichtung 60 kann
dabei so angeordnet sein, dass sie die gesamte Projektion frontal
erfasst. Die Erfassungsvorrichtung 60 kann jedoch die Projektion
auch aus einem schrägen
Winkel erfassen. In diesem Fall kann eine Entzerrung des erfassten
Bildes notwendig sein.
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Die
Projektionsvorrichtung ist gemäß einer Ausführungsform
ausgelegt, um wiederholt und bildgenau jedes einer Folge von Gesamtbildern 100 derart
zu verarbeiten, dass eine synchronisierte Gesamtbilddarstellung
erfolgt. Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur statische
Bilder, sondern auch Filme, die im Wesentlichen aus einer Folge
von Gesamtbildern bestehen, mit der Projektionsvorrichtung großflächig darzustellen.
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6 zeigt
eine beispielhafte Ausführungsform
eines Flugzeugs bzw. Luftfahrzeuges mit einer schematischen Darstellung
der Projektionsvorrichtung. In einem Kabinenbereich eines Flugzeugs 5 ist eine
Projektionsvorrichtung mit den gemäß dieser Ausführungsform
dazugehörigen
Projektoren 51, 52, 53, 54 in
einem Kabinenbereich vorgesehen, um an die Innenwände 6 der
Kabine Teilbilder zu projizieren. Die Teilbilder werden auf Projektionsflächen 7 projiziert.
Die in 6 gezeigte Ausführungsform ist lediglich eine
schematische Darstellung, insbesondere können die Projektoren 51, 52, 53, 54 auch
im Bereich der Gepäckfächer angeordnet
sein. Eine besondere Schwierigkeit ergibt sich in einem Flugzeug dadurch,
dass die Abstände
zur Projektionsfläche
in der Regel durch den nur begrenzten Kabinenraum verhältnismäßig klein
sind und dass aufgrund der gewölbten
Innenflächen
eine über
eine Trapezanpassung hinausgehende Vorverzerrung vorgenommen werden
muss, der die Geometrie der Projektionsfläche 7 zugrunde liegt.
Insbesondere bestehen derartige Projektionsflächen häufig aus in zwei Raumrichtungen
konkav gewölbte
Flächen,
die eine aufwändige
Berechnung der Vorverzerrung voraussetzen.
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Es
sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung auch in anderen Fahrzeugen
zur Anwendung kommen kann, beispielsweise in Zügen, Bussen oder Schiffen.
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Es
sei angemerkt, dass der Begriff „umfassend" weitere Elemente oder Verfahrensschritte
nicht ausschließt,
ebenso wie der Begriff „ein" und „eine" mehrere Elemente
und Schritte nicht ausschließt.
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Die
verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der
Verständlichkeit
und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei
der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.