WO2001006514A1 - Device for interactive and smooth direction control in a compressed digital film and software for managing same - Google Patents

Device for interactive and smooth direction control in a compressed digital film and software for managing same Download PDF

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WO2001006514A1
WO2001006514A1 PCT/FR2000/002029 FR0002029W WO0106514A1 WO 2001006514 A1 WO2001006514 A1 WO 2001006514A1 FR 0002029 W FR0002029 W FR 0002029W WO 0106514 A1 WO0106514 A1 WO 0106514A1
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speed
film
images
user
controlling
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PCT/FR2000/002029
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French (fr)
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Valentin Lefevre
Bruno Uzzan
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Total Immersion, S.A.R.L.
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    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
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    • H04N5/926—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback by pulse code modulation
    • H04N5/9261—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback by pulse code modulation involving data reduction

Definitions

  • the present invention relates to a device making it possible to navigate in an interactive and fluid manner in a compressed digital film as well as to software for its implementation.
  • films are increasingly used to present, for example, an apartment, a tourist trip or a demonstration of equipment.
  • a video display device such as, for example, a television or a computer monitor is generally implemented, but a spectator or user or user cannot intervene in the progress of the images.
  • One of the aims of the present invention is therefore to provide a device for interactively navigating a film, which allows a user to modify the speed of the sequence of images in a film as he sees fit.
  • Another object of the invention is to provide such a device which allows several viewing of the same film without the succession of images being always identical.
  • a device making it possible to navigate in an interactive and fluid way in a compressed digital film, comprising a computer provided with a sound output, a video output, both connected to a visualization system, as well as an input connected to a means for controlling the direction in series with a means for controlling the speed of unwinding of such a film, which device is characterized, according to the present invention, in that the means for controlling the direction consists of a number buttons each corresponding to a direction in space, each of which allows the computer to process the direction chosen by a user.
  • the means for controlling the speed is a joystick whose handling by the user makes it possible to scroll the film at a variable speed.
  • the means for controlling the speed is a speed sensor directly connected to a cardio-training apparatus.
  • the speed sensor comprises a roller which is in contact with the mobile part of the cardio-training apparatus and which transmits its speed of rotation to a toothed wheel located between an infrared transmitter and an infrared receiver .
  • the speed sensor comprises a magnet which passes at regular intervals in front of an induction coil supplying information to the computer which deduces the speed therefrom.
  • the speed sensor comprises an optical sensor cooperating with the mobile part of the cardio-training apparatus.
  • the present invention also relates to a program or software which is characterized by the fact that it comprises a step of acquiring the speed and the direction desired by a user, a first succession of steps for determining the scrolling speed. images and simultaneously a second succession of steps to determine the path from the desired speed and direction, and a step of displaying the succession of images thus determined.
  • a configuration file containing the following information is used:
  • the instantaneous speed of a user is calculated as the average of the n previous average speeds Vi.
  • the speed of movement of the camera during filming and the number of images per second of the camera during filming, it is determined, as a function of the speed which is seeks to simulate, the jump S corresponding to the number of images to be jumped in each displayed image and the time T corresponding to the time interval between two displayed images.
  • arrows are displayed to indicate the directions to be chosen, superimposed on the film, a few seconds before each intersection of the filmed course.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a device for navigating interactively in a film according to the present invention
  • FIG. 2 shows a flowchart of the software for implementing the device according to Figure 1;
  • a device for interactively navigating in a compressed digital film comprises, as shown in FIG. 1, a computer 1 provided, on the one hand, with a sound output 2 and a video output 3, both connected to a display system 4, and, on the other hand, an input 5 connected to a means for controlling the direction 6 in series with a means for controlling the speed 7 of unwinding of a displayed film.
  • the display system 4 is, for example, a television screen, a computer monitor, a plasma or liquid crystal screen, and more generally any image rendering system which makes it possible to display the images of a film, for example shot outdoors, facilitating the visual immersion of a user.
  • the computer 1 is provided with a coding-decoding system called "CODEC " for the decompression of digital images.
  • CODEC coding-decoding system
  • the “CODEC” is chosen in particular from known systems such as the MJPEG (Motion Joint Picture Expert Group), the MPEG (Motion Picture Expert Group). These different “CODECs” can be used with or without hardware acceleration.
  • a very powerful generalist processor is used, or a specific card dedicated to the decompression of images.
  • the computer 1 must also allow the storage of the digital film.
  • the following media can be used: hard disk, compact optical disk (CD-Rom), digital video disc (DVD).
  • buttons or joysticks each corresponding to a direction in space.
  • the minimum number of buttons is three: a "left” button, a "right” button and a “straight” button. Pressing one of these buttons allows the computer 1 to memorize the direction chosen by the user.
  • the computer controls the overlay display of the film of arrows to inform the user that he will have to choose a direction to continue his progress: there are as many arrows displayed as possible direction and these are oriented according to the direction they indicate.
  • the means for controlling speed 7 is a joystick, the handling of which by a user makes it possible to scroll the film at a variable speed which the latter determines directly or indirectly.
  • It can also be a speed sensor directly connected to a cardio-training device.
  • this speed sensor comprises a roller which is in contact with the mobile part of the cardio-training apparatus and which transmits its speed of rotation to a toothed wheel situated between an infrared transmitter and an infrared receiver .
  • a roller sensor Such a sensor can be called a roller sensor.
  • this speed sensor comprises a magnet which passes at regular intervals opposite a induction coil supplying information to the computer 1 which deduces the speed therefrom.
  • a sensor can be called a magnetic sensor.
  • this speed sensor comprises an optical sensor which cooperates with the mobile part of the cardio training apparatus: for example, this mobile part can be constituted by a mat. comprising lines which are arranged at regular intervals and which will be read by the optical sensor.
  • the computer 1 includes software which loads the film selected by a user, receives the information emitted by the speed sensor 7, manages the dialogue with the user by displaying the images of the film at the right speed and according to the directional choices of the user.
  • This software must have a real-time behavior so as not to generate jerks of images which would be unpleasant to the eye: the simulated forward speed must therefore be as fluid as possible.
  • This software whose figure 2 represents the flowchart, uses a configuration file containing the following information:
  • the sensor consists of a wheel whose axis of rotation is coupled to electronics from a commercial mouse. The rotation of the wheel causes a rotation of the pointer according to the axis X.
  • the instantaneous speed V i is calculated by the method described below.
  • - R is the radius of the roulette.
  • - nb_pixels is the number of pixels traversed by the mouse cursor since the previous cycle.
  • - nb_pixels_pour_un_tour is the number of pixels traversed for a complete revolution of the roulette.
  • - nb_radians is the number of radians traveled by the roulette wheel over time T.
  • Vi (nb_pixels x 2 ⁇ R) / (nb_pixels_pour_un_tour x T)
  • This instantaneous speed Vi which can also come from one of the other speed capture techniques described above, is stored and an average speed is determined with the n previous instantaneous speeds: this gives a low-pass filtering of the instantaneous speed (in practice n is equal to 5, which gives a very satisfactory compromise between filtering and response time).
  • the computer 1 includes a “CODEC” for video decompression.
  • CODEC video decompression
  • - dt_film is the time interval between two images during the shooting of the film
  • the value dt_fi! M is 40 milliseconds (ms).
  • T_SEUIL is approximately 10 ms.
  • the calculation of the index of the next image to be displayed begins with an initialization phase.
  • the software memorizes the logic of the journey, as well as the order in which the "ends of the journey” are stored inside the file. In addition, the software must also memorize, for each “end of the journey”, the number of images that compose it, as well as the index of the starting image in the total file. So each image of the digitized film is assigned an index corresponding to the position of the image in this film.
  • the filmed route includes 5 “ends of the route” whose logic, during the initialization phase, stores the logic, namely:
  • the software memorizes the order in which the "ends of the journey" are stored inside the file (avi).
  • the software stores, for each “end of the journey”, the number of images that compose it as well as the starting image in the total file.
  • the film must be as fluid as possible, with stable camera movements, that is to say free of jumps, of visible variations in trajectories, vibrations. Such conditions must be fully met, since the film will subsequently be replayed at more or less accelerated speed.
  • the film will run according to the effort of the user who can also choose his path, thus avoiding any weariness and any passivity.

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Abstract

The invention concerns a device for interactive and smooth direction control in a compressed digital film. It comprises a computer (1) equipped with a sound output (2), and a video output (3), both connected to a display system (4), and an input (5) connected in series to means for controlling the direction (6) with means for controlling the speed (7) of the motion of the film. The computer (1) comprises a software for managing said device. The invention is useful for interactive presentation of a film concerning travel, an apartment, demonstration of an equipment and the like.

Description

Dispositif permettant de se diriger de façon interactive et fluide dans un film numérique compressé et logiciel gérant ce dispositif Device allowing to navigate in an interactive and fluid way in a compressed digital film and software managing this device
La présente invention est relative à un dispositif permettant de se diriger de façon interactive et fluide dans un film numérique compressé ainsi qu'à un logiciel pour sa mise en œuvre.The present invention relates to a device making it possible to navigate in an interactive and fluid manner in a compressed digital film as well as to software for its implementation.
Actuellement, on utilise de plus en plus souvent des films pour présenter par exemple un appartement, un voyage touristique ou faire une démonstration de matériel. Pour cela, on met généralement en œuvre un appareil d'affichage vidéo tel que, par exemple, une télévision ou un moniteur d'ordinateur, mais un spectateur ou utilisateur ou utilisateur ne peut intervenir sur le déroulement des images.Currently, films are increasingly used to present, for example, an apartment, a tourist trip or a demonstration of equipment. For this, a video display device such as, for example, a television or a computer monitor is generally implemented, but a spectator or user or user cannot intervene in the progress of the images.
Or, il apparaît que, de plus en plus souvent, l'utilisateur souhaite pouvoir agir sur le déroulement d'un tel film soit en en modifiant la vitesse de défilement pour lui permettre d'accélérer ou de ralentir la succession des images, c'est à dire d'avancer dans le film à la cadence qu'il souhaite et en toute fluidité, soit en lui conférant la possibilité d'opter pour des choix directionnels dans le film.However, it appears that, more and more often, the user wishes to be able to act on the unfolding of such a film either by modifying the speed of scrolling in order to allow him to accelerate or slow down the succession of images, it is to say to advance in the film at the rate he wishes and in all fluidity, that is to say by giving him the possibility of opting for directional choices in the film.
Ainsi, dans le cas de la visite d'un appartement, il s'agit de laisser à un utili- sateur la possibilité de voir une pièce déterminée avant la salle à manger ou de retourner dans la chambre avant d'aller dans la cuisine.Thus, when visiting an apartment, it is a matter of giving a user the possibility of seeing a specific room before the dining room or of returning to the bedroom before going to the kitchen.
Dans le cas plus général de la visite d'un site, il s'agit de permettre à un utilisateur de choisir sa direction à certaines intersections : à titre d'exemple, d'aller tout droit, à gauche ou à droite. Par ailleurs, dans les salles de gymnastique, il peut être approprié d'afficher devant un utilisateur d'un appareil de cardio-training (bicyclettes, tapis, rameur, steppeur, etc.), un parcours en forêt ou en campagne par exemple, afin de le motiver dans son effort.In the more general case of visiting a site, it is to allow a user to choose his direction at certain intersections: for example, to go straight, left or right. In addition, in gymnasiums, it may be appropriate to display in front of a user of a cardio-training device (bicycles, treadmill, rower, stepper, etc.), a course in the forest or in the countryside for example, in order to motivate him in his effort.
Aussi un des buts de la présente invention est-il de fournir un dispositif pour se diriger de façon interactive dans un film, qui permet à un utilisateur de modifier comme bon lui semble la vitesse de déroulement de la succession des images d'un film.One of the aims of the present invention is therefore to provide a device for interactively navigating a film, which allows a user to modify the speed of the sequence of images in a film as he sees fit.
Un autre but de l'invention est de fournir un tel dispositif qui permet plusieurs visionnages d'un même film sans que la succession des images soit toujours iden- tique.Another object of the invention is to provide such a device which allows several viewing of the same film without the succession of images being always identical.
Ces buts, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints par un dispositif permettant de se diriger de façon interactive et fluide dans un film numérique compressé, comprenant un ordinateur muni d'une sortie son, d'une sortie vidéo, toutes deux reliées à un système de visualisation, ainsi que d'une entrée reliée à un moyen pour contrôler la direction en série avec un moyen pour contrôler la vitesse de déroulement d'un tel film, lequel dispositif est caractérisé, selon la présente invention, par le fait que le moyen pour contrôler la direction consiste en un certain nombre de boutons correspondant chacun à une direction dans l'espace, chacun d'eux permettant à l'ordinateur de traiter la direction choisie par un utilisateur.These aims, as well as others which will appear subsequently, are achieved by a device making it possible to navigate in an interactive and fluid way in a compressed digital film, comprising a computer provided with a sound output, a video output, both connected to a visualization system, as well as an input connected to a means for controlling the direction in series with a means for controlling the speed of unwinding of such a film, which device is characterized, according to the present invention, in that the means for controlling the direction consists of a number buttons each corresponding to a direction in space, each of which allows the computer to process the direction chosen by a user.
De préférence, le moyen pour contrôler la vitesse est une manette dont le maniement par l'utilisateur permet de faire défiler le film à une vitesse variable.Preferably, the means for controlling the speed is a joystick whose handling by the user makes it possible to scroll the film at a variable speed.
Avantageusement, le moyen pour contrôler la vitesse est un capteur de vi- tesse directement relié à un appareil de cardio-training.Advantageously, the means for controlling the speed is a speed sensor directly connected to a cardio-training apparatus.
Selon une première variante de réalisation, le capteur de vitesse comporte une roulette qui est en contact avec la partie mobile de l'appareil de cardio-training et qui transmet sa vitesse de rotation à une roue dentée située entre un émetteur infrarouge et un récepteur infrarouge. Selon une deuxième variante de réalisation, le capteur de vitesse comporte un aimant qui passe à intervalle régulier en face d'une bobine à induction fournissant une information à l'ordinateur qui en déduit la vitesse.According to a first alternative embodiment, the speed sensor comprises a roller which is in contact with the mobile part of the cardio-training apparatus and which transmits its speed of rotation to a toothed wheel located between an infrared transmitter and an infrared receiver . According to a second alternative embodiment, the speed sensor comprises a magnet which passes at regular intervals in front of an induction coil supplying information to the computer which deduces the speed therefrom.
Selon une troisième variante de réalisation, le capteur de vitesse comporte un capteur optique coopérant avec la partie mobile de l'appareil de cardio-training. La présente invention est également relative à un programme ou logiciel qui est caractérisé par le fait qu'il comprend une étape d'acquisition de la vitesse et de la direction souhaitées par un utilisateur, une première succession d'étapes pour déterminer la vitesse de défilement des images et simultanément une seconde succession d'étapes pour déterminer le cheminement à partir de la vitesse et de la direction souhaitées, et une étape d'affichage de la succession d'images ainsi déterminées.According to a third alternative embodiment, the speed sensor comprises an optical sensor cooperating with the mobile part of the cardio-training apparatus. The present invention also relates to a program or software which is characterized by the fact that it comprises a step of acquiring the speed and the direction desired by a user, a first succession of steps for determining the scrolling speed. images and simultaneously a second succession of steps to determine the path from the desired speed and direction, and a step of displaying the succession of images thus determined.
De préférence, on utilise un fichier de configuration contenant les informations suivantes :Preferably, a configuration file containing the following information is used:
- nom du fichier numérique à ouvrir correspondant au parcours filmé, - informations sur la nature de ce parcours et des embranchements, ainsi que sur les choix possibles de direction,- name of the digital file to be opened corresponding to the filmed route, - information on the nature of this route and the branches, as well as on the possible choices of direction,
- vitesse à laquelle a été tourné le film,- speed at which the film was shot,
- récupération des informations relatives au type de capteur de vitesse utilisé. Avantageusement, on calcule la vitesse instantanée d'un utilisateur comme la moyenne des n vitesses moyennes Vi précédentes.- retrieving information relating to the type of speed sensor used. Advantageously, the instantaneous speed of a user is calculated as the average of the n previous average speeds Vi.
De préférence, à partir des informations connues de la vitesse de déplacement de la caméra lors du tournage du film et du nombre d'images par seconde de la caméra lors du tournage du film, on détermine, en fonction de la vitesse que l'on cherche à simuler, le saut S correspondant au nombre d'images à sauter en chaque image affichée et le temps T correspondant à l'intervalle de temps entre deux images affichées.Preferably, from known information on the speed of movement of the camera during filming and the number of images per second of the camera during filming, it is determined, as a function of the speed which is seeks to simulate, the jump S corresponding to the number of images to be jumped in each displayed image and the time T corresponding to the time interval between two displayed images.
Avantageusement, on affiche en surimpression sur le film, quelques secondes avant chaque intersection du parcours filmé, des flèches pour indiquer les directions à choisir.Advantageously, arrows are displayed to indicate the directions to be chosen, superimposed on the film, a few seconds before each intersection of the filmed course.
La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles :The description which follows, and which is in no way limiting, must be read with reference to the appended figures, among which:
- la figure 1 représente un synoptique d'un dispositif pour se diriger de façon interactive dans un film selon la présente invention ;- Figure 1 shows a block diagram of a device for navigating interactively in a film according to the present invention;
- la figure 2 représente un ordinogramme du logiciel pour mettre en œuvre le dispositif selon la figure 1 ; et,- Figure 2 shows a flowchart of the software for implementing the device according to Figure 1; and,
- la figure 3 est un exemple de schéma directionnel pour un parcours ou cheminement. Un dispositif pour se diriger de façon interactive dans un film numérique compressé selon la présente invention comprend, comme représenté à la figure 1 , un ordinateur 1 muni, d'une part, d'une sortie son 2 et d'une sortie vidéo 3, toutes deux reliées à un système de visualisation 4, et, d'autre part, d'une entrée 5 reliée à un moyen pour contrôler la direction 6 en série avec un moyen pour contrôler la vitesse 7 de déroulement d'un film affiché.- Figure 3 is an example of a directional diagram for a route or path. A device for interactively navigating in a compressed digital film according to the present invention comprises, as shown in FIG. 1, a computer 1 provided, on the one hand, with a sound output 2 and a video output 3, both connected to a display system 4, and, on the other hand, an input 5 connected to a means for controlling the direction 6 in series with a means for controlling the speed 7 of unwinding of a displayed film.
Le système de visualisation 4 est, par exemple, un écran de télévision, un moniteur d'ordinateur, un écran à plasma ou à cristaux liquides, et plus généralement tout système de restitution d'images qui permet d'afficher les images d'un film, par exemple tourné en extérieur, en facilitant l'immersion visuelle d'un utilisateur. L'ordinateur 1 est muni d'un système de codage-décodage dit « CODEC » pour la décompression d'images numériques. Le « CODEC » est choisi notamment parmi les systèmes connus tel que le MJPEG (Motion Joint Picture Expert Group), le MPEG (Motion Picture Expert Group). Ces différents « CODEC » peuvent être utilisés avec ou non une accélération matérielle. Dans la pratique, on utilise pour la décompression d'images, en général soit un processeur généraliste très puissant, soit une carte spécifique dédiée à la décompression d'images. L'ordinateur 1 doit également permettre le stockage du film numérique. En particulier les supports suivants sont utilisables : disque dur, disque optique compact (CD-Rom), vidéodisque numérique (DVD).The display system 4 is, for example, a television screen, a computer monitor, a plasma or liquid crystal screen, and more generally any image rendering system which makes it possible to display the images of a film, for example shot outdoors, facilitating the visual immersion of a user. The computer 1 is provided with a coding-decoding system called "CODEC " for the decompression of digital images. The “CODEC” is chosen in particular from known systems such as the MJPEG (Motion Joint Picture Expert Group), the MPEG (Motion Picture Expert Group). These different “CODECs” can be used with or without hardware acceleration. In practice, for the decompression of images, in general either a very powerful generalist processor is used, or a specific card dedicated to the decompression of images. The computer 1 must also allow the storage of the digital film. In particular, the following media can be used: hard disk, compact optical disk (CD-Rom), digital video disc (DVD).
Quant au moyen pour contrôler la direction 6, il peut consister en un certain nombre de boutons ou manettes correspondant chacun à une direction dans l'espace. Le nombre minimal de boutons est de trois : un bouton « à gauche », un bouton « à droite » et un bouton « tout droit ». La pression sur un de ces boutons permet à l'ordinateur 1 de mémoriser la direction choisie par l'utilisateur.As for the means for controlling the direction 6, it can consist of a certain number of buttons or joysticks each corresponding to a direction in space. The minimum number of buttons is three: a "left" button, a "right" button and a "straight" button. Pressing one of these buttons allows the computer 1 to memorize the direction chosen by the user.
Ainsi, quelques secondes avant chaque intersection du parcours filmé, l'ordinateur commande l'affichage en surimpression du film de flèches pour informer l'utilisateur qu'il va devoir choisir une direction pour continuer sa progression : il y a autant de flèches affichées que de direction possible et celles-ci sont orientées selon la direction qu'elles indiquent.Thus, a few seconds before each intersection of the filmed course, the computer controls the overlay display of the film of arrows to inform the user that he will have to choose a direction to continue his progress: there are as many arrows displayed as possible direction and these are oriented according to the direction they indicate.
Le moyen pour contrôler la vitesse 7 est une manette dont le maniement par un utilisateur permet de faire défiler le film à une vitesse variable que celui-ci dé- termine directement ou indirectement.The means for controlling speed 7 is a joystick, the handling of which by a user makes it possible to scroll the film at a variable speed which the latter determines directly or indirectly.
Il peut aussi s'agir d'un capteur de vitesse directement relié à un appareil de cardio-training.It can also be a speed sensor directly connected to a cardio-training device.
Selon une première variante de réalisation, ce capteur de vitesse comporte une roulette qui est en contact avec la partie mobile de l'appareil de cardio-training et qui transmet sa vitesse de rotation à une roue dentée située entre un émetteur infrarouge et un récepteur infrarouge. Un tel capteur peut être dénommé capteur à roulette.According to a first alternative embodiment, this speed sensor comprises a roller which is in contact with the mobile part of the cardio-training apparatus and which transmits its speed of rotation to a toothed wheel situated between an infrared transmitter and an infrared receiver . Such a sensor can be called a roller sensor.
Selon une deuxième variante de réalisation, ce capteur de vitesse comporte un aimant qui passe à intervalle régulier en face d'une bobine à induction fournis- sant une information à l'ordinateur 1 qui en déduit la vitesse. Un tel capteur peut être dénommé capteur magnétique.According to a second variant embodiment, this speed sensor comprises a magnet which passes at regular intervals opposite a induction coil supplying information to the computer 1 which deduces the speed therefrom. Such a sensor can be called a magnetic sensor.
Selon une troisième variante de réalisation, ce capteur de vitesse comporte un capteur optique qui coopère avec la partie mobile de l'appareil de cardio- training : par exemple, cette partie mobile peut être constituée par un tapis comportant des traits qui sont disposés à intervalles réguliers et qui seront lus par le capteur optique.According to a third alternative embodiment, this speed sensor comprises an optical sensor which cooperates with the mobile part of the cardio training apparatus: for example, this mobile part can be constituted by a mat. comprising lines which are arranged at regular intervals and which will be read by the optical sensor.
L'ordinateur 1 comprend un logiciel qui charge le film sélectionné par un utilisateur, reçoit les informations émises par le capteur de vitesse 7, gère le dialogue avec l'utilisateur en affichant les images du film à la bonne vitesse et selon les choix directionnels de l'utilisateur. Ce logiciel doit avoir un comportement temps réel pour ne pas engendrer de saccades d'images qui seraient déplaisantes à l'œil : la vitesse d'avancement simulée doit donc être la plus fluide possible.The computer 1 includes software which loads the film selected by a user, receives the information emitted by the speed sensor 7, manages the dialogue with the user by displaying the images of the film at the right speed and according to the directional choices of the user. This software must have a real-time behavior so as not to generate jerks of images which would be unpleasant to the eye: the simulated forward speed must therefore be as fluid as possible.
Ce logiciel, dont la figure 2 représente l'ordinogramme, utilise un fichier de configuration contenant les informations suivantes :This software, whose figure 2 represents the flowchart, uses a configuration file containing the following information:
- nom du fichier numérique à ouvrir correspondant au parcours filmé,- name of the digital file to open corresponding to the filmed route,
- informations sur la nature de ce parcours et des embranchements, ainsi que sur les choix possibles de direction,- information on the nature of this route and branch lines, as well as on the possible choices of direction,
- vitesse à laquelle a été tourné le film, - récupération des informations relatives au type de capteur de vitesse utilisé :- speed at which the film was shot, - recovery of information relating to the type of speed sensor used:
- caractéristiques de la manette (cas de la manette),- characteristics of the joystick (case of the joystick),
- rayon de la roulette du capteur de vitesse (cas du capteur à roulette), - caractéristiques du capteur magnétique (cas du capteur magnétique), L'ordinateur 1 doit mémoriser l'information d'une vitesse instantanée au moyen d'un des trois capteurs ci-dessus. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, le capteur consiste en une roulette dont l'axe de rotation est couplé à de l'électronique provenant d'une souris du commerce. La rotation de la roulette entraîne une rotation du pointeur selon l'axe des X. Pour ce mode de réali¬ sation préféré, la vitesse instantanée Vi est calculée par la méthode décrite ci- dessous.- radius of the speed sensor wheel (case of the wheel sensor), - characteristics of the magnetic sensor (case of the magnetic sensor), Computer 1 must memorize the information of an instantaneous speed by means of one of the three above sensors. According to a preferred embodiment of the present invention, the sensor consists of a wheel whose axis of rotation is coupled to electronics from a commercial mouse. The rotation of the wheel causes a rotation of the pointer according to the axis X. In this preferred mode Réali ¬ sation, the instantaneous speed V i is calculated by the method described below.
On supposera que : - R est le rayon de la roulette.We will suppose that: - R is the radius of the roulette.
- nb_pixels est le nombre de pixels parcourus par le curseur souris depuis le cycle précédent. - nb_pixels_pour_un_tour est le nombre de pixels parcourus pour un tour complet de la roulette.- nb_pixels is the number of pixels traversed by the mouse cursor since the previous cycle. - nb_pixels_pour_un_tour is the number of pixels traversed for a complete revolution of the roulette.
- T est le temps de cycle.- T is the cycle time.
- nb_radians est le nombre de radians parcourus par la roulette au cours du temps T.- nb_radians is the number of radians traveled by the roulette wheel over time T.
Dans ces conditions, la vitesse instantanée est déterminée au moyen de la formule suivante : Vi = (nb_radians x R) / T, car l'abscisse curviligne vaut (nb_radians x R) et avec : nb_radians = (nb_pixels x 2 π) / (nb_pixels_pour_un_tour). La vitesse instantanée de l'utilisateur est donc :Under these conditions, the instantaneous speed is determined by means of the following formula: Vi = (nb_radians x R) / T, because the curvilinear abscissa is worth (nb_radians x R) and with: nb_radians = (nb_pixels x 2 π) / ( nb_pixels_pour_un_tour). The instantaneous speed of the user is therefore:
Vi = (nb_pixels x 2 πR) / (nb_pixels_pour_un_tour x T)Vi = (nb_pixels x 2 πR) / (nb_pixels_pour_un_tour x T)
Cette vitesse instantanée Vi, qui peut également provenir d'une des autres techniques de capture de vitesse décrites plus haut, est mémorisée et on détermine une vitesse moyenne avec les n vitesses instantanées précédentes : on obtient ainsi un filtrage passe-bas de la vitesse instantanée (dans la pratique n est égal à 5, ce qui donne un compromis très satisfaisant filtrage/temps de réponse).This instantaneous speed Vi, which can also come from one of the other speed capture techniques described above, is stored and an average speed is determined with the n previous instantaneous speeds: this gives a low-pass filtering of the instantaneous speed (in practice n is equal to 5, which gives a very satisfactory compromise between filtering and response time).
Comme déjà mentionné, l'ordinateur 1 comprend un « CODEC » de décompression vidéo. Cette technologie offre en particulier les trois avantages ci-après :As already mentioned, the computer 1 includes a “CODEC” for video decompression. This technology offers in particular the following three advantages:
- temps de décompression moyen d'une image quasi-constant, - accès indexé à n'importe quelle image du film,- average decompression time of an almost constant image, - indexed access to any image in the film,
- possibilité d'afficher des images à une cadence supérieure au standard de télévision : dans la pratique, on peut monter à 50 images/seconde.- possibility of displaying images at a rate higher than the television standard: in practice, one can go up to 50 images / second.
Pour créer une vitesse de défilement ou de déroulement variable, on joue sur les deux paramètres suivants : - T : temps entre l'affichage consécutif de deux images successives du parcours,To create a variable scrolling or unwinding speed, we play with the following two parameters: - T: time between the consecutive display of two successive images of the route,
- S : nombre d'images à sauter entre chaque image affichée. Pour calculer le temps T, on supposera que :- S: number of images to skip between each displayed image. To calculate the time T, we will assume that:
- dt_film est l'intervalle de temps entre deux images lors du tournage du film,- dt_film is the time interval between two images during the shooting of the film,
- v_film est la vitesse à laquelle a été tourné le film,- v_film is the speed at which the film was shot,
- v est la vitesse que l'on cherche à simuler. Dans un premier temps, on considère que S = 1 , c'est-à-dire que l'on veut simuler une vitesse sans faire de saut d'images dans le film.- v is the speed that we are trying to simulate. At first, we consider that S = 1, that is to say that we want to simulate a speed without jumping images in the film.
On a donc la succession d'équations suivantes : v = dx / T dans laquelle dx est un déplacement élémentaire, v_film = (dx_film / dt_film), mais dx_fiim est égal à dx puisque le déplacement élémentaire est le même si l'on ne saute pas d'image (S=1).One thus has the succession of following equations: v = dx / T in which dx is an elementary displacement, v_film = (dx_film / dt_film), but dx_fiim is equal to dx since the elementary displacement is the same if one does not jump no image (S = 1).
En conséquence : dx = v_film x dt_film et v = (v_film x dt_film) / T, d'où la valeur de T :Consequently: dx = v_film x dt_film and v = (v_film x dt_film) / T, hence the value of T:
T = (v_film x dt_film) / v Dans la pratique, avec une caméra au standard CCIR (Comité ConsultatifT = (v_film x dt_film) / v In practice, with a CCIR standard camera (Advisory Committee
International de la Radiotélévision), la valeur dt_fi!m est de 40 millisecondes (ms).International Broadcasting Corporation), the value dt_fi! M is 40 milliseconds (ms).
Mais cette formule donnant T n'est pas très satisfaisante, car si v augmente fortement par rapport à v_film, alors T diminue fortement comme cela est le cas lorsque l'on veut simuler une vitesse de 80 km/h alors que le film a été tourné à 5 km/h.But this formula giving T is not very satisfactory, because if v increases strongly compared to v_film, then T decreases strongly as it is the case when one wants to simulate a speed of 80 km / h while the film was rotated at 5 km / h.
Il existe donc un seuil T_SEUIL en dessous duquel on ne peut plus diminuer T. Dans la pratique, T_SEUIL est d'environ 10 ms.There is therefore a threshold T_SEUIL below which it is no longer possible to decrease T. In practice, T_SEUIL is approximately 10 ms.
Pour néanmoins simuler de très grandes vitesses, on saute des images par rapport au film initial. On utilise pour cela un algorithme récursif (présenté ci- dessous sous forme DESCARTES) pour calculer le saut S et le temps T :However, to simulate very high speeds, images are skipped from the original film. We use for this a recursive algorithm (presented below in DESCARTES form) to calculate the jump S and the time T:
INITIALISATION : S = 1 , TJNITIAL = T (calculé par la formule précédente).INITIALIZATION: S = 1, TJNITIAL = T (calculated by the previous formula).
TANT QUE (T < T_SEUIL) FAIREAS LONG AS (T <THRESHOLD)
S = S + 1S = S + 1
T = TJNITIAL x S FIN FAIRE FIN TANT QUET = TJNITIAL x S END END WHILE
Le calcul de l'index de la prochaine image à afficher débute par une phase d'initialisation.The calculation of the index of the next image to be displayed begins with an initialization phase.
Le logiciel mémorise la logique du parcours, ainsi que l'ordre dans lequel sont stockés les « bouts de parcours » à l'intérieur du fichier. En outre, le logiciel doit aussi mémoriser, pour chaque « bout de parcours », le nombre d'images qui le composent, ainsi que l'index de l'image de départ dans le fichier total. Ainsi, chaque image du film numérisé est affectée d'un index correspondant à la position de l'image dans ce film.The software memorizes the logic of the journey, as well as the order in which the "ends of the journey" are stored inside the file. In addition, the software must also memorize, for each “end of the journey”, the number of images that compose it, as well as the index of the starting image in the total file. So each image of the digitized film is assigned an index corresponding to the position of the image in this film.
Afin d'expliquer au mieux le traitement du choix directionnel par le logiciel, il convient de prendre l'exemple simple représenté à la figure 3.In order to best explain the treatment of directional choice by the software, it is necessary to take the simple example represented in FIG. 3.
Selon cet exemple, le parcours filmé comprend 5 « bouts de parcours » dont, le logiciel, lors de la phase d'initialisation, mémorise la logique, à savoir :According to this example, the filmed route includes 5 “ends of the route” whose logic, during the initialization phase, stores the logic, namely:
P1 vers P4 : à gaucheP1 to P4: left
P2 vers P5 : tout droitP2 to P5: straight ahead
P2 vers P3 : à droiteP2 to P3: right
P3 vers P2 : à droiteP3 to P2: right
P3 vers P1 : tout droitP3 to P1: straight ahead
P4 vers P2 : tout droitP4 to P2: straight ahead
P4 vers P1 : à gaucheP4 to P1: left
P5 vers P4 : à droiteP5 to P4: right
De plus, lors de la phase d'initialisation, le logiciel mémorise l'ordre dans lequel sont stockés les «bouts de parcours» à l'intérieur du fichier (avi).In addition, during the initialization phase, the software memorizes the order in which the "ends of the journey" are stored inside the file (avi).
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0001
Exemple de fichier parcoursSample course file
Le logiciel mémorise, pour chaque «bout de parcours», le nombre d'images qui le composent ainsi que l'image de départ dans le fichier total.The software stores, for each “end of the journey”, the number of images that compose it as well as the starting image in the total file.
L'algorithme pour calculer la prochaine image à afficher est le suivant, étant convenu que :The algorithm to calculate the next image to display is as follows, it being agreed that:
- P étant le parcours courant,- P being the current course,
- P_G, le parcours qui correspond à un virage à gauche après le parcours courant,- P_G, the course which corresponds to a left turn after the current course,
- P_TD, le parcours qui correspond au fait d'aller tout droit après le parcours courant,- P_TD, the route which corresponds to going straight after the current route,
- P_D, le parcours qui correspond à un virage à droite après le parcours courant, (remarque : P_G, P_TD et P_D peuvent ne pas être définis). FAIRE indexjmage = index_image_precedente + S- P_D, the route which corresponds to a right turn after the current route, (note: P_G, P_TD and P_D may not be defined). DO indexjmage = index_image_precedente + S
FIN FAIREEND DO
SI (indexjmage > nombreJmage_du parcours_courant)IF (indexjmage> numberJmage_of the current_path)
SI choix_utilisateur = AJ3AUCHE indexjmage = index debut( P_G)IF user_selection = AJ3AUCHE indexjmage = index start (P_G)
FIN SIEND IF
SI choix_utilisateur = TOUT_DROIT indexjmage = index debut(P_TD)IF choice_user = TOUT_DROIT indexjmage = index start (P_TD)
FIN SIEND IF
SI choix_utilisateur = AJDROITE indexjmage = index debut(P_D)IF user_selection = AJDROITE indexjmage = start index (P_D)
FIN SI FIN SIEND IF END IF
Quant au tournage du film, il est nécessaire de prendre en compte les impératifs suivants : le film doit être le plus fluide possible, avec des déplacements de caméras stables, c'est-à-dire exempt de saut, de variations visibles de trajectoires, de vibrations. De telles conditions doivent être totalement remplies, car le film sera par la suite rejoué en vitesse plus ou moins accélérée.As for the shooting of the film, it is necessary to take into account the following imperatives: the film must be as fluid as possible, with stable camera movements, that is to say free of jumps, of visible variations in trajectories, vibrations. Such conditions must be fully met, since the film will subsequently be replayed at more or less accelerated speed.
Comme aura pu le comprendre l'homme du métier, grâce à la présente invention, le film défilera en fonction de l'effort de l'utilisateur qui pourra également choisir son chemin, évitant ainsi toute lassitude et toute passivité. As the person skilled in the art would have understood, thanks to the present invention, the film will run according to the effort of the user who can also choose his path, thus avoiding any weariness and any passivity.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1.- Dispositif permettant de se diriger de façon interactive et fluide dans un film numérique compressé, comprenant un ordinateur (1 ) muni d'une sortie son (2), d'une sortie vidéo (3), toutes deux reliées à un système de visualisation (4), ainsi que d'une entrée (5) reliée à un moyen pour contrôler la direction (6) en série avec un moyen pour contrôler la vitesse (7) de déroulement dudit film, caractérisé par le fait que le moyen pour contrôler la direction (6) consiste en un certain nombre de boutons correspondant chacun à une direction dans l'espace, chacun d'eux permettant à l'ordinateur (1) de traiter la direction choisie par un utilisateur.1.- Device making it possible to navigate in an interactive and fluid way in a compressed digital film, comprising a computer (1) provided with a sound output (2), with a video output (3), both connected to a system display (4), as well as an input (5) connected to a means for controlling the direction (6) in series with a means for controlling the speed (7) of unwinding of said film, characterized in that the means to control the direction (6) consists of a number of buttons each corresponding to a direction in space, each of them allowing the computer (1) to process the direction chosen by a user.
2.- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que le moyen pour contrôler la vitesse (7) est une manette dont le maniement par l'utilisateur permet de faire défiler le film à une vitesse variable.2.- Device according to claim 1, characterized in that the means for controlling the speed (7) is a joystick whose handling by the user allows the film to run at a variable speed.
3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen pour contrôler la vitesse (7) est un capteur de vitesse directement relié à un appareil de cardio-training. 3.- Device according to claim 2, characterized in that the means for controlling the speed (7) is a speed sensor directly connected to a cardio-training device.
4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le capteur de vitesse comporte une roulette qui est en contact avec la partie mobile de l'appareil de cardio-training et qui transmet sa vitesse de rotation à une roue dentée située entre un émetteur infrarouge et un récepteur infrarouge.4.- Device according to claim 3, characterized in that the speed sensor comprises a roller which is in contact with the movable part of the cardio-training apparatus and which transmits its rotational speed to a toothed wheel located between an infrared transmitter and an infrared receiver.
5.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le capteur de vitesse (7) comporte un aimant qui passe à intervalle régulier en face d'une bobine à induction fournissant une information à l'ordinateur (1) qui en déduit la vitesse.5.- Device according to claim 3, characterized in that the speed sensor (7) comprises a magnet which passes at regular intervals in front of an induction coil providing information to the computer (1) which deduces therefrom speed.
6.-Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le capteur de vitesse comporte un capteur optique coopérant avec la partie mobile de l'appareil de cardio-training.6.-Device according to claim 3, characterized in that the speed sensor comprises an optical sensor cooperating with the movable part of the cardio-training apparatus.
7.- Méthode pour la mise en œuvre d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'elle comprend une étape d'acquisition de la vitesse et de la direction souhaitées par un utilisateur, une première succession d'étapes pour déterminer la vitesse de défilement des images et simultanément une seconde succession d'étapes pour déterminer le cheminement à partie de la vitesse et de la direction souhaitées, et une étape d'affichage de la succession d'images ainsi déterminées. 7.- Method for the implementation of a device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a step of acquiring the speed and the direction desired by a user, a first succession of steps to determine the speed of scrolling of the images and simultaneously a second succession of steps to determine the path from the desired speed and direction, and a step of displaying the succession of images thus determined .
8.- Méthode selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'on utilise un fichier de configuration contenant les informations suivantes :8.- Method according to claim 7, characterized in that a configuration file is used containing the following information:
- nom du fichier numérique à ouvrir correspondant au parcours filmé,- name of the digital file to open corresponding to the filmed route,
- informations sur la nature de ce parcours et des embranchements, ainsi que sur les choix possibles de direction,- information on the nature of this route and branch lines, as well as on the possible choices of direction,
- vitesse à laquelle a été tourné le film,- speed at which the film was shot,
- récupération des informations relatives au type de capteur de vitesse utilisé.- retrieving information relating to the type of speed sensor used.
9.- Méthode selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'on calcule la vitesse instantanée d'un utilisateur comme la moyenne des n vitesses moyennes Vi précédentes.9.- Method according to claim 7, characterized in that the instantaneous speed of a user is calculated as the average of the n average average speeds Vi above.
10.- Méthode selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'à partir des informations connues de la vitesse de déplacement de la caméra lors du tournage du film et du nombre d'images par seconde de la caméra lors du tournage du film, on détermine, en fonction de la vitesse que l'on cherche à simuler, le saut S correspondant au nombre d'images à sauter en chaque image affichée et le temps T correspondant à l'intervalle de temps entre deux images affichées.10.- Method according to claim 7, characterized in that from known information of the speed of movement of the camera during filming and the number of images per second of the camera during filming, the jump S corresponding to the number of images to be jumped in each displayed image and the time T corresponding to the time interval between two displayed images is determined as a function of the speed that one seeks to simulate.
11.- Méthode selon la revendication 7, caractérisée par le fait que l'on affiche en surimpression sur le film, quelques secondes avant chaque intersection du parcours filmé, des flèches pour indiquer les directions à choisir. 11.- Method according to claim 7, characterized in that there is displayed superimposed on the film, a few seconds before each intersection of the filmed course, arrows to indicate the directions to choose.
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