DE60025926T2 - Steuerung der tiefenbewegung in einer anzeigevorrichtung mit mehrschichtigem bildschirm - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung betrifft eine optische Anzeigevorrichtung.
- Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine optische Anzeigevorrichtung mit Mehrebenen-Bildschirmen, die physisch getrennt voneinander angeordnet sind.
- Derartige Bildschirme sind in den PCT-Anmeldungen mit den Nummer PCT/NZ98/00098 und PCT/NZ99/00021 beschrieben.
- Diese Vorrichtungen werden durch Verbindung von mehreren Schichten selektiv transparenter Bildschirme hergestellt. Jeder Bildschirm kann ein Bild zeigen. In bevorzugten Ausführungsformen bestehen die Schichten der Bildschirme aus einer Flüssigkristallanzeige. Die Bildschirme sind vorzugsweise parallel in einem vorgegebenen Abstand zueinander ausgerichtet.
- Bei dieser Vorrichtung erscheinen Bilder, die auf dem am weitesten vom Betrachter entfernten Bildschirm (Hintergrund-Bildschirm) angezeigt werden, in einem gewissen Abstand hinter den Bildern, die auf dem näher am Betrachter liegenden Bildschirm (Vordergrund-Bildschirm) angezeigt werden. Die transparenten Teile des Vordergrund-Bildschirms ermöglichen es, dass Betrachter auf dem Hintergrund-Bildschirms angezeigte Bilder sehen.
- Auf Grund dieser Anordnung, die mehrere Bildschirme zulässt, können Bilder auf mehreren Ebenen dargestellt werden, was dem Betrachter eine wirkliche Tiefe ohne die Verwendung von Glas oder Linsen vermittelt.
- Bisher wurden Softwareprogramme geschrieben, um Bildfolgen auf den Mehrebenen-Bildschirme zu erstellen. Diese Bildfolgen waren hauptsächlich passiv und dienten eher der Betrachtung anstatt der Interaktion.
EP 0454423 offenbart eine Flüssigkristallanzeige mit einer Vielzahl von transparenten Anzeigeschichten zur Verwendung bei Videospielen auf Hand- oder Tischgeräten. Ein Mikroprozessor steuert die Anzeige und bewirkt, dass die Bilder auf den Anzeigeschichten angezeigt werden. Dies erzeugt dreidimensionale Bilder sowie Tiefen- und Kollisionswirkungen. - Trotz der spektakulären optischen Wirkung dieser Bildfolgen ist zu wünschen, dass mögliche Verwendungsarten einer Mehrebenen-Bildschirmanzeige weiter erforscht werden können.
- Eine weitere Anzeigevorrichtung mit mehreren Bildschirmen ist in
US 5585821 offenbart. Diese Patentschrift offenbart ein Anzeigegerät, das einem Bediener ermöglicht, eine Vielzahl von Anzeigen zu überwachen, um eine Anlage oder eine ähnliche Einrichtung zu steuern. Das Anzeigegerät besitzt entweder eine Vielzahl von Bildschirmen oder eine Vielzahl von Bildschirmfenstern auf einem einzigen Bildschirm, so dass die Bildschirme bzw. -fenster im Allgemeinen in derselben Ebene angeordnet sind. Eine Software ist vorgesehen, die einem Benutzer ermöglicht, einen Cursor von einem vorgegebenen Punkt auf einem Bildschirm bzw. einem Fenster zu einem vorgegebenen Punkt auf einer anderen Bildschirm bzw. einem anderen Fenster zu bewegen. Beispielsweise bewirkt die Bewegung des Cursors über ein Symbol in der oberen linken Ecke eines ersten Bildschirms, dass dieser Cursor verschwindet, während ein Cursor in der oberen rechten Ecke eines zweiten Bildschirms erscheint. Auf diese Weise verliert der Benutzer den Cursor nicht aus den Augen, wenn er von Bildschirm zu Bildschirm wechselt. -
US 5473344 offenbart ein Eingabegerät, das in der Lage ist, ein drittes Eingangssignal zu erzeugen, welches z. B. verwendet werden kann, um ein auf einem zweidimensionalen Bildschirm über drei orthogonale Achsen angezeigtes Objekt derart auszurichten, dass es sich nach oben, unten und durch verschiedene sich überlappende Arbeitsblätter bzw. Bildschirmfenster bewegen lässt, oder um die verwendete Farbe anzupassen. - Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sich dem Problem zu widmen oder zumindest der Öffentlichkeit ein brauchbares Angebot zu unterbreiten.
- Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nun nur als Beispiel mit Bezug auf die folgende Beschreibung dargelegt.
- Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine optische Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst:
mehrere Bildschirme, die physisch in einer geschichteten Konfiguration voneinander beabstandet sind, die wenigstens einem Vordergrund-Bildschirm und einen Hintergrund-Bildschirm umfasst und so konfiguriert ist, dass ein auf dem Hintergrund-Bildschirm angezeigtes Bild durch transparente Teile im Vordergrund-Bildschirm sichtbar ist,
wobei jeder Bildschirm eine zweidimensionale Ebene hat,
einen optischer Anzeiger,
ein Eingabegerät,
eine vom Benutzer wählbare Eingabe,
wobei die optische Anzeigevorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass
der Benutzer die vom Benutzer wählbare Eingabe verwenden kann, um den optischen Anzeiger über das Eingabegerät aus der zweidimensionalen Ebene aus einem Bildschirm hinaus auf einen anderen Bildschirm zu verschieben. - Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verwendung einer optischen Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die mehrere Bildschirme besitzt, die physisch in einer geschichteten Konfiguration voneinander beabstandet sind, und die wenigstens einen Vordergrund-Bildschirm und einen Hintergrund-Bildschirm umfassen und so konfiguriert sind, dass ein auf dem Hintergrund-Bildschirm angezeigtes Bild durch transparente Teile im Vordergrund-Bildschirm sichtbar ist,
wobei jeder Bildschirm eine zweidimensionale Ebene hat,
wobei die optische Anzeigevorrichtung ferner umfasst:
einen optischen Anzeiger,
ein Eingabegerät,
wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:
der Benutzer verwendet die vom Benutzer wählbare Eingabe, um den optischen Anzeiger aus der zweidimensionalen Ebene aus einem Bildschirm hinaus auf einen anderen Bildschirm zu verschieben. - Die Medien können Anweisungen zur Bedienung der optischen Anzeigevorrichtungen gemäß Beschreibung enthalten.
- In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Mehrebenen-Bildschirme mit denen vergleichbar, die in den PCT-Anmeldungen mit den Nrn. PCT/NZ98/00098 und PCT/NZ99/00021 beschrieben werden, obwohl dies nicht als einschränkend angesehen werden sollte.
- Der Begriff zweidimensionale Ebene bezieht sich auf die effektive Betrachtungsebene auf einem Bildschirm, vergleichbar mit derjenigen, die auf einem normalen Bildschirm zu sehen ist.
- Der optische Anzeiger kann jede Art Anzeiger sein, z. B. ein Cursor, Bild, Symbol oder ein Bildschirm-Bild. Es ist vorgesehen, dass der optische Anzeiger etwas ist, das sich als Reaktion auf die Benutzung der Vorrichtung über einen Eingabemechanismus bewegen kann.
- Das Eingabegerät kann jedes geeignete Eingabegerät sein, z. B. eine Maus, ein Tablett, ein Datenhandschuh, eine Tastatur, ein Sensor-Bildschirm [Touchscreen], ein Steuerhebel [Joystick], eine Rollkugel [Trackball], ein Stift, eine Schreibspitze, ein Tastfeld [Touchpad], die Stimme usw.
- Die vom Benutzer wählbare Eingabe ist vorzugsweise eine Eingabe, die der Benutzer machen kann, um die Software, mit der die Anzeigevorrichtung betrieben wird, über das Eingabegerät zu bedienen.
- Ist das Eingabegerät z. B. eine Maus, kann die vom Benutzer wählbare Eingabe eine Maustaste sein. Ist das Eingabegerät ein Steuerhebel, kann die vom Benutzer wählbare Eingabe der Trigger [Auslöser] sein. Ist die Benutzereingabe eine Tastatur, kann die vom Benutzer wählbare Eingabe aus den Pfeiltasten usw. bestehen.
- Wir stellen uns vor, dass die vorliegende Erfindung ausgiebig von Fachleuten in der grafischen Industrie verwendet werden könnte. Deshalb ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, bei der das Eingabegerät ein Stift oder eine Schreibspitze ist, weshalb die vorliegende Erfindung in diesem Gewerbe in vollem Umfang ausgenutzt werden könnte.
- In einigen Ausführungsformen kann die vom Benutzer wählbare Eingabe sogar eine Software-Schaltfläche auf einem Sensor-Bildschirm sein, der dadurch unabhängig von dem Eingabegerät sein kann. Dies ermöglicht, dass standardmäßige Eingabegeräte und Treiber ohne Modifikation verwendet werden können.
- In weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird das Eingabegerät als Maus bezeichnet und die vom Benutzer wählbare Eingabe wird als Maustaste bezeichnet. Die Maustaste kann eine auf der Maus vorhandene Taste bzw. in einigen Ausführungsformen eine speziell zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung entworfene Taste sein.
- Dies sollte nicht als einschränkend angesehen werden.
- Der optische Anzeiger wird nun als Cursor bezeichnet, obwohl dies nicht als einschränkend angesehen werden sollte.
- Der Benutzer kann eine Maus verwenden, um einen Cursor auf einem Bildschirm umherzubewegen, wie es mit herkömmlicher Software erreicht werden kann. Bei einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Benutzer dann jedoch eine bestimmte Maustaste drücken, um eine Bewegung des optischen Anzeigers von einem Bildschirm zum anderen Bildschirm zu bewirken. In einer Ausführungsform verwendet der Anmelder die mittlere Taste bzw. eine konfigurierbare Taste auf einer Maus mit drei Tasten, was jedoch nicht als einschränkend angesehen werden sollte.
- In bevorzugten Ausführungsformen ist die Software, welche die Cursorstellung steuert, eine Ergänzung der herkömmlichen Maustreiber.
- Deshalb kann ein Programm wie üblich mit standardmäßigen Maustreiberbefehlen laufen, aber die Cursorstellung zwischen den Bildschirme kann sich als Folge der Interaktion des Zusatzprogramms ändern, welches auf die zusätzliche Eingabe von der Maus reagiert.
- Diese Fähigkeit ermöglicht dem Benutzer sogar, mit verschiedenen Bildschirme zu interagieren und auf getrennten Bildschirme in der Form zu arbeiten, dass er ein Eingabegerät besitzt, das mit jedem ausgewählten Bildschirm interagieren kann. Die Vorteile dieses Merkmals sind offensichtlich.
- In einigen Ausführungsformen kann die Bewegung aus der zweidimensionalen Ebene eines Bildschirms zu einem anderen Bildschirm unstetig sein, und es kann so aussehen, dass der optische Anzeiger lediglich von einem Bildschirm zum anderen springt und an derselben x/y-Koordinate steht, wobei die einzige Veränderung auf der z-Achse liegt.
- In weiteren Ausführungsformen kann die Bewegung als Folge der Bewegung von einem Bildschirm zum anderen mehr als geradlinige Bewegung wahrgenommen werden.
- Die vorliegende Erfindung kann z. B. zusammen mit einem Grafikpaket verwendet werden. Die zeichnende Person kann auf dem vorderen Bildschirm der optischen Vorrichtung mit Hilfe der Maus und des Cursors zu zeichnen beginnen.
- Dann möchte sich die Person den von der vorliegenden Erfindung ermöglichten Vorteil der dreidimensionalen Eigenschaft zunutze machen und effektiv in der z-Achse (die x- und y-Achsen wurden bereits auf dem zweidimensionalen Bildschirm eingezeichnet) zeichnen. Dies lässt sich erreichen, indem der Benutzer die Maustaste drückt und den Cursor effektiv zieht, so dass es so aussieht, dass er von einem Bildschirm auf den anderen Bildschirm mit einem Bild (angenommen eine Linie) übergeht, das wie eine optische Brücke zwischen dem vorderen Bildschirm und einem weiteren Bildschirm bzw. Bildschirmen im Hintergrund aussieht.
- In weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann diese Fähigkeit mit bestimmten Vollbildschirmbildern verwendet werden. Die vorliegende Erfindung kann z. B. in einem interaktiven Spiel verwendet werden, das den Eindruck vermittelt, als ob sich der Benutzer tief innerhalb einer Szene bewegt. Der Benutzer kann z. B. in dem Spiel ein Flugzeug fliegen, und sowie sich der Benutzer im Spiel vorwärts bewegt, können die Bilder von der bzw. den Hintergrund-Bildschirmen auf den Vordergrund-Bildschirm übergehen, was die Illusion einer vollständigen Bewegung vermittelt. In dieser Ausführungsform können die Bilder der optische Anzeiger und ein Steuerhebel das Eingabegerät sein.
- Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, die lediglich als Beispiel gegeben werden.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, die lediglich als Beispiel dient und sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht:
-
1 veranschaulicht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und -
2 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und -
3 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. - BESTE ARTEN DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
- Die
1a und1b veranschaulichen eine stilisierte Version einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Betrieb. Diese Figuren haben Vordergrund-Bildschirme1 und Hintergrund-Bildschirme2 . - Es sollte klar sein, dass der Verweis auf nur zwei Bildschirme lediglich als Beispiel dient und die vorliegende Erfindung in Bezug auf mehrere Bildschirme funktionieren kann.
- Die
1a zeigt die Positionierung des optischen Anzeigers3 in Form eines Cursorpfeils auf dem vorderen Vordergrund-Bildschirm1 . - In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bewirkt ein einfaches Drücken einer Maustaste, dass der Cursor
3 auf genau denselben x/y-Koordinaten wie auf dem Vordergrund-Bildschirm1 erscheint, jedoch auf dem Hintergrund-Bildschirm2 positioniert ist. - Somit führt die vom Benutzer wählbare Eingabe in dieser Ausführungsform lediglich eine direkte Versetzung auf der z-Achse zwischen den Bildschirme aus.
-
2 hat ebenfalls einen Vordergrund-Bildschirm1 und einen Hintergrund-Bildschirm2 . In2a wurde ein Dreieck4 auf der zweidimensionalen x/y-Ebene des Vordergrund-Bildschirms1 gezeichnet. - Um dem Dreieck
4 Tiefe zu verleihen, hat der Benutzer in2b das Bild ausgewählt und in x/y-Richtung gezogen, um nicht nur das Bild eines Dreiecks5 auf dem Hintergrund-Bildschirm2 , sondern auch eine Ebene in der z-Achse6 zu erhalten und so eine räumlich aussehende Darstellung zu vermitteln. Da die Bildschirme physisch völlig voneinander getrennt sind, wird die Illusion der massiven Wand6 durch komplexe Softwareshading-Techniken erreicht. -
3 hat wieder einen Vordergrund-Bildschirm1 und einen Hintergrund-Bildschirm2 . - Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, um sich durch dreidimensionale Landschaften zu bewegen. In
3a ist z. B. eine Blume7 auf dem Vordergrund-Bildschirm abgebildet, und ein Baum8 ist zusammen mit einer Wolke9 auf dem Hintergrund-Bildschirm2 positioniert. - Der Benutzer kann dann das Eingabegerät verwenden, um sich effektiv optisch durch die Szene zu bewegen. Dies bewirkt, dass die in
3a abgebildete Blume, wie in3b gezeigt, von dem Vordergrund-Bildschirm ver schwindet. Dies bewirkt außerdem, dass sich der Baum8 von dem Hintergrund-Bildschirm2 zum Vordergrund-Bildschirm1 bewegt. Die weit im Hintergrund liegende Wolke9 bleibt auf dem Hintergrund-Bildschirm2 . - Somit ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung eine große Anzahl von Interaktionen zwischen dem Benutzer und den Bildschirmen erlaubt.
- Aspekte der vorliegenden Erfindung wurden lediglich als Beispiel beschrieben und es sollte klar sein, dass Modifikationen und Ergänzungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
Claims (18)
- Anzeigevorrichtung, die Folgendes umfasst: mehrere Bildschirmmasken (
1 ,2 ), die physisch in einer geschichteten Konfiguration voneinander beabstandet sind, die wenigstens eine Vordergrund-Bildschirmmaske (1 ) und eine Hintergrund-Bildschirmmaske (2 ) umfasst und so konfiguriert ist, dass ein auf der Hintergrund-Bildschirmmaske angezeigtes Bild durch transparente Teile in der Vordergrund-Bildschirmmaske sichtbar ist, wobei jede Bildschirmmaske eine zweidimensionale effektive Betrachtungsebene hat, ein Sichtzeichen (3 ,4 ), ein Eingabegerät, eine vom Benutzer wählbare Eingabe, wobei die Anzeigevorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die vom Benutzer wählbare Eingabe die Aufgabe hat, das Sichtzeichen (3 ,4 ) über das Eingabegerät aus der zweidimensionalen Ebene aus einer Bildschirmmaske hinaus auf eine andere Bildschirmmaske zu verschieben. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Sichtzeichen (
3 ) ein Cursor ist. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Eingabegerät eine Maus ist.
- Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die vom Benutzer wählbare Eingabe eine Maustaste ist.
- Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Eingabegerät ein Stift ist.
- Anzeigevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, die besondere Software für die Software-Treiber für das Eingabegerät beinhaltet, um zu bewirken, dass das Sichtzeichen (
3 ,4 ) von einer Bildschirmmaske auf eine andere Bildschirmmaske verschoben wird. - Anzeigevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jede Bildschirmmaske (
1 ,2 ) x- und y-Koordinaten in der zweidimensionalen Ebene hat und das Sichtzeichen (3 ,4 ) vom Benutzer zu einer anderen Bildschirmmaske, aber zur selben x/y-Koordinate verschoben werden kann. - Anzeigevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sichtzeichen (
3 ,4 ) von einer Bildschirmmaske auf eine andere Bildschirmmaske verschoben werden kann, um ihr das Aussehen eines vollen Bildes (6 ) zwischen den Bildschirmmasken zu geben. - Anzeigevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sichtzeichen (
3 ,4 ) ein Bildschirmbild ist. - Verfahren zur Verwendung einer Anzeigevorrichtung mit mehreren Bildschirmmasken (
1 ,2 ), die physisch in einer geschichteten Konfiguration voneinander beabstandet sind, die wenigstens eine Vordergrund-Bildschirmmaske (1 ) und eine Hintergrund-Bildschirmmaske (2 ) umfasst und so konfiguriert ist, dass ein auf der Hintergrund-Bildschirmmaske angezeigtes Bild durch transparente Teile in der Vordergrund-Bildschirmmaske sichtbar ist, wobei jede Bildschirmmaske eine zweidimensionale effektive Betrachtungsebene hat, wobei die Anzeigevorrichtung ferner Folgendes umfasst: ein Sichtzeichen (3 ,4 ), ein Eingabegerät, und eine vom Benutzer wählbare Eingabe, gekennzeichnet durch den Schritt des Verwendens der vom Benutzer wählbaren Eingabe, um das Sichtzeichen (3 ,4 ) aus der zweidimensionalen Ebene aus einer Bildschirmmaske hinaus auf eine andere Bildschirmmaske zu verschieben. - Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Sichtzeichen (
3 ) ein Cursor ist. - Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, bei dem das Eingabegerät eine Maus ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die vom Benutzer wählbare Eingabe eine Maustaste ist.
- Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, bei dem das Eingabegerät ein Stift ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, das besondere Software für die Software-Treiber für das Eingabegerät beinhaltet, um zu bewirken, dass das Sichtzeichen (
3 ,4 ) von einer Bildschirmmaske auf eine andere Bildschirmmaske verschoben wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei jede Bildschirmmaske (
1 ,2 ) x- und y-Koordinaten in der zweidimensionalen Ebene hat und das Sichtzeichen (3 ,4 ) zu einer anderen Bildschirmmaske, aber zur selben x/y-Koordinate verschoben werden kann. - Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei das Sichtzeichen (
3 ,4 ) von einer Bildschirmmaske auf eine andere Bildschirmmaske verschoben werden kann, um ihr das Aussehen eines vollen Bildes (6 ) zwischen den Bildschirmmasken zu geben. - Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei das Sichtzeichen (
3 ,4 ) ein Bildschirmbild ist.
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