AT524138A1 - Verfahren zur Emulation eines mit einer Maske teilabgedeckten Scheinwerfers - Google Patents

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AT524138A1 ATA50745/2020A AT507452020A AT524138A1 AT 524138 A1 AT524138 A1 AT 524138A1 AT 507452020 A AT507452020 A AT 507452020A AT 524138 A1 AT524138 A1 AT 524138A1
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Abstract

Es werden ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Emulation eines mit einer Maske teilabgedeckten Scheinwerfers beschrieben. Um unter Beibehaltung bestehender Lichttechniksteuerprotokolle zu ermöglichen, mit kostengünstigen und gut verfügbaren Lichttechnikkomponenten eine von etwaigen Voreinstellungen in den Scheinwerfern unabhängige Lichtgestaltung zu realisieren, wird vorgeschlagen, dass in Abhängigkeit eines Musterkanalwerts eines Lichttechniksteuerprotokolls ein zweidimensionales Muster aus einem Musterspeicher (4) abgerufen und in Abhängigkeit von Transformationskanalwerten des Lichttechniksteuerprotokolls transformiert wird, wonach das transformierte Muster in ein Rasterbild umgewandelt wird, dessen Musterbildpunkte um wenigstens 20 % heller als die übrigen musterfreien Bildpunkte sind und dass das Rasterbild über einen digitalen Projektor (8) als Scheinwerfer ausgegeben wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Emulation eines mit einer Maske
teilabgedeckten Scheinwerfers.
Zum Erzeugen von atmosphärischen Lichtstrahlen ist es im Bereich der Veranstaltungstechnik bekannt, kopfbewegte Scheinwerfer oder auch Scanner anhand eines Lichttechniksteuerprotokolls über Lichtsteuerungspulte anzusteuern. Dabei sind neben einer Ablenkung des Lichtstrahlengangs auch eine Veränderung des aus dem Scheinwerfer austretenden Lichtstrahls hinsichtlich seiner Helligkeit, aber auch hinsichtlich seiner Farbe mithilfe von Farbwechselsystemen bzw. seiner Form mithilfe von Masken realisierbar. Vorteilhaft ist dabei, dass alle Scheinwerfer über eine einheitliche Ansteuerung bedient werden können und somit auch komplexe Lichtszenarien mit vielen Lichtquellen einfach realisierbar sind. Nicht zuletzt aufgrund der physischen Limitierungen der dabei verwendeten Scheinwerfer in Bezug auf begrenzte Stellgeschwindigkeiten und -wege sowie in Bezug auf eine begrenzte, für jeden Anwendungsfall spezifisch vordefinierte Farb- und Formenauswahl sind Anwender in ihren Möglichkeiten der Lichtgestaltung allerdings beschränkt, weil nur fest in den Scheinwerfern vordefinierte Einstellungen über das
Lichttechniksteuerprotokoll abgerufen werden können.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das es unter Beibehaltung bestehender Lichttechniksteuerprotokolle ermöglicht, mit kostengünstigen und gut verfügbaren Lichttechnikkomponenten eine von etwaigen Voreinstellungen in den Scheinwerfern
unabhängige Lichtgestaltung zu realisieren.
Scheinwerfer ausgegeben wird.
Zufolge dieser Merkmale kann einerseits eine Ansteuerung handelsüblicher digitaler Projektoren auf Basis standardisierter Lichtsteuerprotokolle erfolgen, die für diesen Zweck nicht angepasst werden müssen und daher unverändert benutzt werden können, und andererseits wird eine Transformation diverser Lichtparameter wie z.B. Helligkeit, Form und Farbe des vom Projektor emittierten Lichtstrahls in Echtzeit ermöglicht. Es können beispielsweise Lichtsteuerprotokolle nach dem ArtNetStandard, dem DMX512-Standard oder vergleichbares herangezogen werden. Um in Hinblick auf eine einfache Ansteuerbarkeit die aus dem Musterspeicher abgerufenen Muster hinsichtlich Ihrer Helligkeit, Form, Farbe etc. zu transformieren, können eigene Buskanäle für die Transformationskanalwerte vorhanden sein. Das Rasterbild kann additiv aus dem transformierten Muster und einem Hintergrundbild mit geringerer Helligkeit, vorzugsweise einer schwarzen Bildfläche zusammengesetzt werden. Dadurch, dass Musterbildpunkte des ausgegebenen Rasterbildes um wenigstens 20 %, vorzugsweise um wenigstens 50 % heller als die übrigen musterfreien Bildpunkte sind, kann durch das projizierte Rasterbild ein von den Betrachtern abgegrenzter Scheinwerferlichtstrahl wahrgenommen werden. Um dem Anwender in Anlehnung an die Verzögerungen, die beim Auswechseln physischer Masken im Zusammenhang mit herkömmlichen Lichttechniksystemen auftreten, als natürlich empfundene Übergänge zwischen unterschiedlichen projizierten Rasterbildern zu ermöglichen, kann beim Wechsel zwischen zwei Werten eines Kanals des Lichtsteuerprotokolls eine Interpolation zwischen den
Kanalwerten durchgeführt werden, wobei für jeden Zeitschritt eines vorgegebenen
anhand der interpolierten Kanalwerte erzeugtes Rasterbild ausgegeben wird.
Um unter Beibehaltung einer leichten Ansteuerbarkeit des Projektors einen noch größeren gestalterischen Freiraum der Lichtszenarien zu ermöglichen, können mehrere je einer Bildebene zugeordnete Musterkanäle vorgesehen sein, wobei die transformierten Muster der einzelnen Bildebenen in ein gemeinsames Rasterbild umgewandelt werden. Dadurch können beispielsweise auch mehrere Grundmuster angepasst und in Ebenen zur Erzeugung des generierten Bildes übereinandergelegt werden. Dabei werden die einzelnen Muster anhand der der jeweiligen Bildebene zugeordneten Transformationskanalwerte unabhängig voneinander transformiert und danach zu einem gemeinsamen Summenbild durch Kombination der einzelnen Ebenen gemischt. Jeder Ebene sind daher ein Musterkanal zur Auswahl eines Musters aus dem Musterspeicher sowie ein oder mehrere Transformationskanäle
zugeordnet, die gemeinsam das Teilbild der Ebene definieren.
Für den Fall, dass mehrere Rasterbilder über je einen digitalen Projektor als Scheinwerfer ausgegeben werden, muss sichergestellt sein, dass eine synchrone Bildausgabe trotz gegebenenfalls unterschiedlicher Reaktionszeiten der einzelnen Projektoren ermöglicht wird. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn unterschiedliche, leicht verfügbare und nicht aufeinander abgestimmte Projektoren zum Einsatz kommen. Vor diesem Hintergrund wird vorgeschlagen, dass das Rasterbildsignal für einen Projektor um die Differenz zwischen der langsamsten Reaktionszeit aller Projektoren und der Reaktionszeit des einen Projektors verzögert wird. Der hierfür erforderliche Verzögerungswert kann beispielsweise ebenfalls über einen Kanal des Lichttechniksteuerprotokolls die erfindungsgemäße
Vorrichtung übergeben werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Emulation eines mit einer Maske teilabgedeckten Scheinwerfers, mit einem Eingang für ein Lichttechniksteuerprotokoll, wobei ein Musterspeicher für zweidimensionale
Bildmuster und ein mit dem Musterspeicher verbundener, in Abhängigkeit der
vorzugsweise bei wenigstens 5000:1 liegen.
Damit das vom digitalen Projektor ausgegeben Bild von Betrachtern als abgegrenzter Strahl, wie dieser bei herkömmlichen Scheinwerfern ausgegeben würde, wahrgenommen wird, empfiehlt es sich, dass der Helligkeitsunterschied zwischen Musterbildpunkten und musterfreien Bildpunkten im Summenbildausgang
wenigstens 20 %, vorzugsweise wenigstens 50 % beträgt.
Um die Diversität unterschiedlicher Lichtszenarien, die in Echtzeit transformiert werden können, weiter zu erhöhen, kann die Vorrichtung mehrere
Musterkanaleingänge für das Lichttechniksteuerprotokoll aufweisen, wobei jedem
Summenbildes vor dessen Ausgabe ermöglichen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar
in einem schematischen Blockdiagramm.
Eine Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Emulation eines mit einer Maske teilabgedeckten Scheinwerfers weist einen Eingang 1 für ein Lichttechniksteuerprotokoll auf. Dabei kann eine Busschnittstelle 2 vorgesehen sein, die einerseits Steuersignale von einem Steuergerät 3, z.B. einem Lichttechniksteuerpult, empfängt und anderseits einen Musterspeicher 4 für zweidimensionale Bildmuster mit einem Bildmischer 5 so verbindet, dass dieser in Abhängigkeit der Kanalwerte des Lichttechniksteuerprotokolls angesteuert werden kann. Der Bildmischer 5 weist einen Summenbildausgang 6 auf, der mit dem Bildeingang 7 eines digitalen Projektors 8 als Scheinwerfer verbunden ist, sodass das im Bildmischer 5 in Abhängigkeit der Kanalwerte des Lichttechniksteuerprotokolls erzeugte Summenbild 9 über den digitalen Projektor 8
ausgegeben werden kann.
Zur Erzeugung eines Summenbildes 9 werden in Abhängigkeit der jeweiligen Musterkanalwerte des Lichttechniksteuerprotokolls zweidimensionale Muster aus dem Musterspeicher 4 abgerufen und in Abhängigkeit von Transformationskanalwerten des Lichttechniksteuerprotokolls im Bildmischer 5 in Echtzeit transformiert. Der Bildmischer 5 kann zu diesem Zweck eine Grafikkarte
sein.
vor dessen Ausgabe über den Summenbildausgang 6 bedingt.

Claims (6)

(43479) IV Patentansprüche
1. Verfahren zur Emulation eines mit einer Maske teilabgedeckten Scheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit eines Musterkanalwerts eines Lichttechniksteuerprotokolls ein zweidimensionales Muster aus einem Musterspeicher (4) abgerufen und in Abhängigkeit von Transformationskanalwerten des Lichttechniksteuerprotokolls transformiert wird, wonach das transformierte Muster in ein Rasterbild umgewandelt wird, dessen Musterbildpunkte um wenigstens 20 % heller als die übrigen musterfreien Bildpunkte sind und dass das Rasterbild über einen digitalen Projektor (8) als
Scheinwerfer ausgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere je einer Bildebene zugeordnete Musterkanäle vorgesehen sind, und dass die transformierten Muster der einzelnen Bildebenen (13, 14, 15) in ein gemeinsames
Rasterbild umgewandelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rasterbilder über je einen digitalen Projektor als Scheinwerfer ausgegeben werden und dass das Rasterbildsignal für einen Projektor um die Differenz zwischen der langsamsten Reaktionszeit aller Projektoren und der Reaktionszeit des einen
Projektors (8) verzögert wird.
4. Vorrichtung zur Emulation eines mit einer Maske teilabgedeckten Scheinwerfers, mit einem Eingang (1) für ein Lichttechniksteuerprotokoll, dadurch gekennzeichnet, dass ein Musterspeicher (4) für zweidimensionale Bildmuster und ein mit dem Musterspeicher (4) verbundener, in Abhängigkeit der Kanalwerte des
Lichttechniksteuerprotokolls angesteuerter Bildmischer (5) vorgesehen ist, dessen
Scheinwerfer verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitsunterschied zwischen Musterbildpunkten und musterfreien Bildpunkten im
Summenbildausgang (6) wenigstens 20 % beträgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Musterkanaleingänge für das Lichttechniksteuerprotokoll vorgesehen sind und dass jedem Musterkanaleingang eine dem Summenbild (8) des Bildmischers (5)
beigemischte Bildebene (13, 14, 15) zugeordnet ist.
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