WO2019096686A2 - Verfahren zur darstellung eines dreidimensionalen objekts sowie diesbezügliches computerprogrammprodukt, digitales speichermedium und computersystem - Google Patents
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Definitions
- DE 1 03 56 020 discloses a method and a device for displaying and / or transmitting three-dimensional objects, in particular virtual shops and mails, especially mobile terminals of a communication network.
- the inventive method is used to display a three-dimensional object, wherein the three-dimensional object is displayed depending on control commands from different angles. It is essential that the object is displayed with at least one display area that is displayed on the display. ge Formation a moving image is displayed and that the display area with the moving image displayed on the display surface is displayed depending on the control commands from different angles.
- the present invention extends the previously known representations of three-dimensional objects by integrating a moving image on a display surface. Due to the fact that, depending on the control commands, not only the three-dimensional object but also the display surface with the moving image displayed on the display surface is represented from different angles, the viewer perceives the display surface with moving image as part of the object.
- This extension provides additional information about the moving image to the user.
- the attractiveness of the object can be increased by displaying advertising information on the display area as a moving picture.
- the user receives a more realistic representation, since in the virtual representation of the three-dimensional object as well, a moving image is preferably located at the location of the display area of the object real three-dimensional object is displayed.
- the display area is displayed in a fixed spatial arrangement with respect to the three-dimensional object.
- the user assigns the display area to the display surface because of the constant spatial arrangement relative to the object.
- the display area is displayed as part of the surface of the three-dimensional object.
- the user immediately recognizes the display area as part of the displayed three-dimensional object.
- a polygon mesh is generated for the representation of the three-dimensional object, for an approximate description of the contours of the three-dimensional object.
- the approximate description of the contours of the three-dimensional object by means of a polygon mesh has the advantage that a representation with a reduced data volume is possible.
- the density of the mesh can be selected.
- a coarser polygon mesh for example in the case of overall view, and a finer mesh mesh in detailed view can be displayed, so that overall the necessary data volume to be transmitted can be reduced.
- the invention is not limited to such display areas.
- any desired shaped and / or structured display surfaces can be represented, in particular by making use of the previously described approximation of the shape of the display surface by a polygon mesh.
- the number n of polygons for describing the display area thus also depends on the shape and structure (eg, a deflection of the display area, a ripple or other U Maunism). It is located in According to the invention, the display area is described by a multiplicity of polygons, in particular by a number n> 1 0 and n> 1 00.
- the aforementioned polygons P completely cover the display area, so that the moving image can be displayed on the complete display area.
- the polygons P 1 it is advantageous for the polygons P 1 to be selected such that a circumferential edge of marginal polygons corresponds to a peripheral edge of the display area.
- the subdivision between a surface of the object outside the display area and within the display area thus runs along boundary lines between polygons in this advantageous embodiment.
- a texture is assigned to the remaining polygons not assigned to the display surface.
- Such a texture can be taken from a database of textures to give a realistic representation of the actual surface texture of the three-dimensional object.
- the textures of the remaining polygons are taken from photographic images of the three-dimensional object.
- a film is preferably used as a moving picture.
- an additional acoustic output takes place.
- further information can be transmitted to the user not only through the moving image but also through the acoustic output, or the perception of the illustrated three-dimensional object can be further enriched via corresponding noises and / or music.
- At least two acoustic output points are preferably predefined on the three-dimensional object.
- An output point thus preferably represents a loudspeaker of the real object on which the acoustic output takes place.
- the acoustic output preferably takes place as a function of the illustrated viewing angle. If the viewing angle is changed together with the virtual representation and if the position of the acoustic output point thereby also changes, this change in location is preferably also made during the acoustic output by the real loudspeakers of a display unit on which the object is displayed to the user. considered.
- the method according to the invention in particular a preferred embodiment thereof, is preferably used with display units such as monitors, in particular computer monitors, televisions, tablet monitors or comparable screens, in order to reproduce the object on this screen.
- display units such as monitors, in particular computer monitors, televisions, tablet monitors or comparable screens, in order to reproduce the object on this screen.
- Typical display units such as the abovementioned screens, in particular monitors or televisions or computer units with a monitor or television, typically have at least two loudspeakers for a display. reo audio output on.
- a spatial change of the acoustic output point when changing the viewing angle in a preferred embodiment can be taken into account via these two channels. For example, if the output point is located on the right-hand side, the acoustic output can be amplified by a right-hand loudspeaker and vice versa, provided that the issue point is more on a left side.
- the distance of the acoustic output points to the viewer's location for the currently displayed viewing angle is preferably taken into account in the acoustic output, in particular by reproducing an acoustic signal of a farther distant output point at a reduced volume compared to the acoustic signal of a less far from the Location of viewer remote output point.
- the acoustic output of each output point will be at a higher volume at the loudspeaker closest to the output point than at speakers farther from the output point.
- distance here denotes the distance of the virtual point according to the three-dimensional representation to the real point of the loudspeaker or the location of the observer.
- two acoustic output points are predetermined on the three-dimensional object.
- the real three-dimensional object being displayed also has two loudspeakers, in particular when the object shown is a monitor or television with two loudspeakers.
- a stereo output can be used to underlay the moving picture. If, for example, the observer changes the viewing angle, so that in the current representation the left loudspeaker of the displayed object comes to rest on the right side and the right loudspeaker on the left side, the actual output can be made with reverse channels, so that the illustrated spatial arrangement of the speakers is taken into account.
- the reproduction of the moving image is started by the user.
- the playback of the moving image can be started and / or stopped by selecting the display area by the user by means of a virtual pointer element. This can be done, for example, by clicking on the user interface with a mouse pointer or by tapping on a touch-sensitive display.
- the three-dimensional object is preferably displayed on a two-dimensional display unit, in particular a screen as described above, a computer monitor or corresponding display of a tablet, smartphone or television.
- the method according to the invention is suitable for displaying any three-dimensional objects. It is particularly advantageous that the three-dimensional object comprises a display unit. This gives the user a more realistic impression since the actual display unit can also be better experienced in the virtual display, even if a moving image is displayed in the virtual display. In particular, it is therefore advantageous that the three-dimensional object is a screen or a technical device with a screen, such as a television, tablet and / or smartphone.
- viewing angle-dependent properties of the real display unit of the three-dimensional object are taken into account in the display of the display unit with the current viewing angle. It is known that in opti's ads, especially monitors or TVs, the optical impression changes depending on the angle. Typically, the best picture results when the user looks at the display approximately along a normal vector which is perpendicular to the display area. When viewing the display obliquely (depending on the quality of the display), the image quality often deteriorates with increasing angle to the surface normal of the display.
- this change is taken into account by calculating the viewing angle on the display unit when specifying a viewing angle for the representation of the three-dimensional object, in particular preferred angles to a surface normal of the display unit, and the moving image is selected and / or modified to reproduce the changed visual perception due to the current angle of view on the display unit.
- the user can thus gain an impression of the quality of the reproduction at different viewing angles, for example by rotating the object in the virtual representation.
- a rotation of the displayed object takes place as a function of control commands.
- a spatial rotation preferably a rotation about optionally one or more of three orthogonal spatial axes and / or about a fixed base point.
- H are methods known and many users also familiar in which, for example, by means of the mouse pointer or another unit for inputting control commands, the object shown can be rotated arbitrarily in space.
- control commands can be predefined by a program, so that, for example, the user is presented with given rotations by the three-dimensional object from all sides.
- control commands are read in via a user interface, in particular via one or more elements from the group keyboard,
- Mouse touch-sensitive surface. This allows the user to set an individual viewing angle to the displayed object.
- a computer program product for carrying out a method according to one of the preceding claims, in particular with a program code stored on a machine-readable carrier for carrying out a method according to one of the preceding claims.
- a digital storage medium with electronically readable control signals, which can cooperate with a programmable computer system such that the method according to the invention, in particular a preferred embodiment thereof, is carried out.
- a computer system with at least one computing unit, a display unit and a digital storage medium as described above.
- the object mentioned at the outset is achieved by a computer system having at least one arithmetic unit, a display unit and a digital storage medium, which are designed to cooperate in such a way that a program stored on the storage medium can be executed by means of the arithmetic unit and the arithmetic unit for the transmission of image signals to the display unit is formed, wherein on the storage medium, a program is stored for performing the method steps representing the dreidimensionale object from different angles depending on Steuerbe- by means of the arithmetic unit on the display unit, displaying the object at least one display area having and displaying the display area with the moving image displayed on the display surface depending on the control commands from different angles by means of the arithmetic unit on the display unit.
- the object mentioned at the outset is achieved by the use of the method according to the invention, in particular a preferred embodiment thereof, for displaying three-dimensional objects in virtual sales portals, in particular virtual shops or mails.
- FIG. 1 to 3 each show a representation of a monitor as a three-dimensional object, in FIG. 1 in frontal view from the front, in FIG. 2 after rotation about axis A according to FIG. 1 and in FIG. 3 after rotation about axis B according to FIG.
- FIG. 4 shows a computer system for carrying out the exemplary embodiment of a method according to the invention described with reference to FIGS. 1 to 3.
- a monitor 1 is thus displayed as a real three-dimensional object two-dimensionally for the user on a screen.
- the user can here, for example, by means of the arrow keys of a keyboard optionally perform a rotation about axis A and / or B.
- An exemplary result in a rotation about axis A is shown in Figure 2 and a rotation about axis B in Figure 3.
- the virtual representation was generated in which a polygon network was generated by a real monitor, for example by means of the method described in DE 1 0 201 1 1 04 21 6.
- the monitor has a display surface 2. It is essential that a film is displayed on the display surface 2 as a moving image. If a different viewing angle is now selected by the user, for example the viewing angle according to FIG. 2, the display area with the moving image displayed on the display area is likewise shown in the perspective view according to FIG. The same applies to the angle of view according to FIG. 3.
- the display surface 2 is thus in a fixed spatial arrangement to the three-dimensional object of the monitor 1 and is shown as part of the surface of the monitor 1.
- the display area is a flat rectangle and can thus be described by a polygon.
- the border of this polygon is identical to the border of the display area, so that a distinction can easily be made between the polygon P 1, which relates to the display area, and the remaining polygons, which represent the remaining components of the monitor. Accordingly, the moving image Ti can be reproduced in a simple manner on the polygon Pi.
- right and left acoustic output points 3a and 3b are defined, which correspond to the positions of loudspeakers in the real monitor.
- a movie is played on the display surface 2 of the monitor 1 with a stereo sound. If the user selects, for example, the viewing angle according to FIG. 1, then the stereo sound is output in the usual way via the left and right loudspeakers of the real display over which the user views the presentation. If, on the other hand, the user selects a viewing angle, for example according to FIG. 2, in which the loudspeaker 3a of the illustrated monitor 1 faces away from the user, the loudspeaker 3b faces towards the user, then the right channel becomes louder when the stereo sound is output reproduced as the left channel.
- the film which represents the moving image, is covered for several viewing angles. If the user now selects a viewing angle, for example according to FIG. 2, Thus, among the stored moving images, the one whose viewing angle comes closest to that according to FIG. 2 is selected. This moving image is then reproduced accordingly on the display surface 2. This gives the user an idea of the viewing angle-dependent properties of the monitor.
- FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a computer system according to the invention.
- the computer system has a computer unit 4, a screen 6 and a digital storage medium 5. These basically interact in a manner known per se in computer systems, so that a program stored on the storage medium 5 can be executed by means of the arithmetic unit 4 and the arithmetic unit 4 is designed to send image signals to the screen 6, so that two correspondingly two are displayed on the screen 6 - Dimensional images can be generated.
- FIG. 4 shows the state in which the user selected a rotation about the axis B according to FIG. 1 on the basis of control commands in order to arrive at a representation according to FIG.
- the program stored on the storage medium 5 is executed by means of the arithmetic unit 4 and sends corresponding image signals to the screen 6 in order to achieve the representation according to FIG. 3 on the screen 6.
- the arithmetic unit 4 has a keyboard and a touch-sensitive surface (touchpad) for inputting control commands.
- the storage medium 5 is designed as a hard disk.
- the storage medium may be embodied as main memory or another type of memory.
- the storage medium can be arranged in or directly on the arithmetic unit, and the storage medium can also be arranged on a server, which is connected to the arithmetic unit 5 by means of an Internet connection.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung eines dreidimensionalen Objekts, wobei das dreidimensionale Objekt abhängig von Steuerbefehlen aus unterschiedlichen Blickwinkeln dargestellt wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt zumindest eine Anzeigefläche aufweisend dargestellt wird, dass auf der Anzeigefläche ein Bewegtbild dargestellt wird und dass die Anzeigefläche mit dem auf der Anzeigefläche dargestellten Bewegtbild abhängig von den Steuerbefehlen aus unterschiedlichen Blickwinkeln dargestellt wird.
Description
Verfahren zur Darstellung eines dreidimensionalen Objekts sowie diesbezüqli- ches Computerproqrammprodukt, digitales Speichermedium
und Computersvstem
Beschreibung
Die virtuelle Präsentation von Produkten findet zunehmend Verbreitung. Es sind verschiedene Verfahren zur Darstellung eines dreidimensionalen Objekts be- kannt, bei denen mittels Steuerbefehlen das dreidimensionale Objekt aus unter- schiedlichen Blickwinkeln dargestellt wird . H ierdurch kann ein N utzer durch bei- spielsweise Eingaben von Steuerbefehlen das Objekt von beliebigen Seiten be- trachten .
Aus DE 1 03 56 020 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Darstellung und/oder Ü bertragung dreidimensionaler Objekte bekannt, insbesondere von virtuellen Shops und Mails, speziell auf mobile Endgeräte eines Kommu nikati- onsnetzes.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Darstellungsmög- lichkeiten von dreidimensionalen Objekten zu erweitern , um die Attraktivität und/oder den I nformationsgehalt für den Betrachter zu erhöhen .
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Darstellung eines dreidimen- sionalen Objekts gemäß Anspruch 1 , eines Computerprogrammprodukts gemäß Anspruch 1 7, eines digitalen Speichermediums gemäß Anspruch 1 8, eines Computersystems gemäß Anspruch 1 9 sowie einer Verwendung des Verfahrens gemäß Anspruch 20. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängi- gen U nteransprüchen .
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Darstellung eines dreidimensionalen Objekts, wobei das dreidimensionale Objekt abhängig von Steuerbefehlen aus unterschiedlichen Blickwinkeln dargestellt wird . Wesentlich ist, dass das Objekt zumindest eine Anzeigefläche aufweisend dargestellt wird , dass auf der Anzei-
gefläche ein Bewegtbild dargestellt wird und dass die Anzeigefläche mit dem auf der Anzeigefläche dargestellten Bewegtbild abhängig von den Steuerbefehlen aus unterschiedlichen Blickwinkeln dargestellt wird .
Die vorliegende Erfindung erweitert die vorbekannten Darstellungen von dreidi- mensionalen Objekten , indem ein Bewegtbild auf einer Anzeigefläche integriert wird . Dadurch , dass abhängig von den Steuerbefehlen nicht nur das dreidimen- sionale Objekt, sondern auch die Anzeigefläche mit dem auf der Anzeigefläche dargestellten Bewegtbild aus unterschiedlichen Blickwinkeln dargestellt wird , nimmt der Betrachter die Anzeigefläche mit Bewegtbild als Teil des Objekts wahr.
Durch diese Erweiterung lässt sich zusätzliche I nformation über das Bewegtbild für den Benutzer darstellen . Darüber hinaus kann die Attraktivität des Objekts erhöht werden , indem Werbeinformation auf der Anzeigefläche als Bewegtbild dargestellt wird . Darüber hinaus erhält der Benutzer bei solchen Objekten , wel- che als Realobjekte eine Anzeigefläche zur Darstellung eines Bewegtbildes aufweisen (beispielsweise Bildschirme), eine realistischere Darstellung, da auch in der virtuellen Darstellung des dreidimensionalen Objekts ein Bewegtbild be- vorzugt an dem Ort der Anzeigefläche des realen dreidimensionalen Objekts dargestellt wird .
Bevorzugt wird die Anzeigefläche in unveränderlicher räumlicher Anordnung zu dem dreidimensionalen Objekt dargestellt. H ierdurch ordnet der Benutzer die Anzeigefläche aufgrund der konstanten räumlichen Anordnung relativ zu dem Objekt diesem zu .
Vorteilhafterweise wird die Anzeigefläche als Teil der Oberfläche des dreidi- mensionalen Objekts dargestellt. H ierdurch erkennt der Benutzer unmittelbar die Anzeigefläche als Teil des dargestellten dreidimensionalen Objekts.
I n einer vorteilhaften Ausführungsform wird zur Darstellung des dreidimensiona- len Objekts ein Polygonnetz generiert, zur näherungsweisen Beschreibung der Konturen des dreidimensionalen Objekts. Die näherungsweise Beschreibung der Konturen des dreidimensionalen Objekts mittels eines Polygonnetzes weist den Vorteil auf, dass eine Darstellung mit verringertem Datenvolumen möglich ist.
I nsbesondere kann abhängig von der lokalen Beschaffenheit des Objekts die Dichte des Polygonnetzes gewählt werden . Darüber hinaus kann bei der Dar- stellung abhängig von einer von dem Benutzer gewählten Vergrößerung ein gröberes Polygonnetz beispielsweise bei Gesamtansicht und ein feineres Poly- gonnetz bei Detailansicht dargestellt werden , sodass insgesamt das notwenige zu übertragende Datenvolumen verringert werden kann .
Methoden zum Generieren eines Polygonnetzes zur näherungsweisen Beschrei- bung der Konturen des dreidimensionalen Objekts sind an sich bekannt und bei- spielsweise in DE 1 0 2014 01 3 589 A1 , WO 2005/055146 A1 oder
DE 1 03 56 020 A1 beschrieben .
Vorteilhafterweise wird hierbei der Anzeigefläche eine Untermenge mit n Poly- gonen Pi (i= 1 n) der Polygone des Polygonnetzes zugeordnet. Das Bewegt- bild wird in n Teilbewegtbilder T, (i= 1 , ... , n) unterteilt und jeweils auf einem Poly- gon Pi wird das Teilbewegtbild T, (i= 1 n) dargestellt.
Abhängig von der bei Erstellung des Polygonnetzes erfolgten Aufteilung der An- zeigefläche in Polygone erfolgt somit bevorzugt eine identische Aufteilung des Bewegtbildes in Polygone, sodass bei Darstellung des dreidimensionalen Ob- jekts auf jedem Polygon der Anzeigefläche das zugeordnete Polygonteilbild des Bewegtbildes dargestellt wird . H ierdurch kann auf an sich bekannte Darstel- lungs- und Aufteilungsverfahren - wie zuvor beschrieben - zurückgegriffen wer- den .
I m einfachsten Fall stellt die Anzeigefläche eine ebene, rechteckige Fläche dar, welche durch ein einziges Polygon beschrieben wird (n = 1 ). Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Anzeigeflächen begrenzt. Ebenso können beliebige ge- formte und/oder strukturierte Anzeigeflächen dargestellt werden , insbesondere, indem bevorzugt auf die zuvor beschriebene Annäherung der Form der Anzeige- fläche durch ein Polygonnetz zurückgegriffen wird . Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, eine rechteckige Anzeigefläche durch mehrere Polygone eines Polygonnetzes wiederzugeben . Die Anzahl n der Polygone zur Beschreibung der Anzeigefläche hängt somit auch von der Form und Struktur (z. B . eine Biegung der Anzeigefläche, eine Welligkeit oder andere U nebenheiten) ab. Es liegt im
Rahmen der Erfindung, dass die Anzeigefläche durch eine Vielzahl von Polygo- nen beschrieben wird , insbesondere durch eine Anzahl n > 1 0 und n > 1 00.
Vorteilhafterweise überdecken die vorgenannten Polygone P, die Anzeigefläche vollständig, sodass das Bewegtbild auf der vollständigen Anzeigefläche darge- stellt werden kann .
I nsbesondere ist es vorteilhaft, dass die Polygone P, derart gewählt werden , dass ein umlaufender Rand randständiger Polygone einem umlaufenden Rand der Anzeigefläche entspricht. Die U nterteilung zwischen einer Oberfläche des Objekts außerhalb der Anzeigefläche und innerhalb der Anzeigefläche verläuft in dieser vorteilhaften Ausführungsform somit entlang von Grenzlinien zwischen Polygonen . H ierdurch ergibt sich der Vorteil, dass Polygone stets vollständig entweder zur Anzeigefläche gehören und somit auf diesen Polygonen ein Be- wegtbild dargestellt werden soll oder vollständig nicht zur Anzeigefläche gehö- ren und somit kein Bewegtbild auf diesen Polygonen angezeigt werden soll .
Vorteilhafterweise wird den verbleibenden , nicht der Anzeigefläche zugeordne- ten Polygonen eine Textur zugeordnet. Eine solche Textur kann aus einer Da- tenbank von Texturen entnommen werden , um eine realistische Darstellung der tatsächlichen Oberflächentextur des dreidimensionalen Objekts wiederzugeben .
I nsbesondere ist es vorteilhaft, dass die Texturen der verbleibenden (nicht der Anzeigefläche zugeordneten) Polygone fotografischen Aufnahmen des dreidi mensionalen Objekts entnommen werden.
H ier sind Verfahren bekannt, bei welchen fotografischen Aufnahmen des dreidi- mensionalen Objekts aus mehreren Blickwinkeln durchgeführt werden und für jedes Polygon aus den fotografischen Aufnahmen ein Teilausschnitt als Textur extrahiert wird . I nsbesondere ist es vorteilhaft, für jedes Polygon einen norma- len Vektor zu berechnen und die Position der Kamera derjenigen Aufnahme zu bestimmen , welche den kleinsten Winkelabstand zu diesem normalen Vektor aufweist. Die fotografische Aufnahme dieser Aufnahmeposition ist typischer- weise am besten geeignet, um die Textur für das betreffende Polygon zu ent- nehmen . Ein solches Verfahren ist beispielsweise in DE 1 0 201 1 1 04 21 6 A1 beschrieben , insbesondere in Absatz [0025]. In dieser Schrift ist die Aufnahme
mittels zweier Kameras zur stereoskopischen Bilderstellung beschrieben . Eben- so kann lediglich eine Kamera mit der gleichen Methode verwendet werden , um einen Polygon einer Textur wie zuvor beschrieben aus der Kameraaufnahme zuzuordnen .
Als Bewegtbild wird bevorzugt ein Film verwendet. I nsbesondere ist es vorteil- haft, in diesem Film weitere Werbeinhalte und/oder I nformationen betreffend das dargestellte dreidimensionale Objekt wiederzugeben .
I n einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt zusätzlich eine akustische Ausga- be. H ierdurch kann dem Benutzer nicht nur durch das Bewegtbild , sondern auch durch die akustische Ausgabe weitere I nformation übermittelt werden oder über entsprechende Geräusche und/oder Musik die Wahrnehmung des dargestellten dreidimensionalen Objekts weiter angereichert werden . I nsbesondere ist es vor- teilhaft, als Bewegtbild einen Film und als akustische Ausgabe den Ton des Films wiederzugeben .
Vorteilhafterweise wird zumindest, bevorzugt werden zumindest zwei, akusti- sche Ausgabepunkte an dem dreidimensionalen Objekt vorgegeben . Ein Ausga- bepunkt stellt somit bevorzugt einen Lautsprecher des realen Objekts dar, an dem die akustische Ausgabe erfolgt. I n der Darstellung erfolgt dabei bevorzugt die akustische Ausgabe abhängig von dem dargestellten Blickwinkel. Wird zu- sammen mit der virtuellen Darstellung der Blickwinkel geändert und ändert sich hierdurch auch die Position des akustischen Ausgabepunktes, so wird diese Ortsänderung bevorzugt auch bei der akustischen Ausgabe durch die realen Lautsprecher einer Anzeigeeinheit, an welcher dem Benutzer das Objekt darge- stellt wird , berücksichtigt.
Das Erfindungsgemäße Verfahren , insbesondere eine bevorzugte Ausführungs- form hiervon wird bevorzugt mit Wiedergabeeinheiten wie Bildschirmen , insbe- sondere Computermonitoren , Fernsehern , Tablet-Monitoren oder vergleichbaren Bildschirmen verwendet, um das Objekt auf d iesem Bildschirm wiederzugeben .
Typische Anzeigeeinheiten wie beispielsweise die vorgenannten Bildschirme, insbesondere Monitore oder Fernseher bzw. Computereinheiten mit Monitor o- der Fernseher weisen typischerweise zumindest zwei Lautsprecher für eine Ste-
reo-Audio-Ausgabe auf. Ü ber diese beiden Kanäle kann somit eine räumliche Änderung des akustischen Ausgabepunktes bei Änderung des Blickwinkels in einer bevorzugten Ausführungsform berücksichtigt werden : Befindet sich der Ausgabepunkt beispielsweise eher auf der rechten Seite, so kann die akustische Ausgabe verstärkt durch einen rechten Lautsprecher erfolgen und umgekehrt, sofern sich der Ausgabepunkt eher auf einer linken Seite befindet.
Bevorzugt wird somit die Entfernung der akustischen Ausgabepunkte zu dem Ort des Betrachters für den aktuell dargestellten Blickwinkel bei der akustischen Ausgabe berücksichtigt, insbesondere indem ein akustisches Signal eines weiter entfernten Ausgabepunktes mit verringerter Lautstärke wiedergegeben wird , ge- genüber dem akustischen Signal eines weniger weit von dem Ort des Betrach- ters entfernten Ausgabepunktes. Bei mehreren Lautsprechern der verwendeten Anzeigeeinheit zur Darstellung des dreidimensionalen Objekts erfolgt bevorzugt die akustische Ausgabe jedes Ausgabepunktes wird an dem Lautsprecher, der dem Ausgabepunkt am nächsten liegt, in einer höheren Lautstärke als an zu dem Ausgabepunkt weiter entfernten Lautsprechern .
Der Begriff „Entfernung“ bezeichnet hierbei die Entfernung des virtuellen Punk- tes gemäß der dreidimensionalen Darstellung zu dem realen Punkt des Laut- sprechers bzw. dem Ort des Betrachters.
Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass beispielsweise zwei akustische Ausgabepunkte an dem dreidimensionalen Objekt vorgegeben sind . Dies ist ins- besondere dann vorteilhaft, wenn das reale dreidimensionale Objekt, welches dargestellt wird , ebenfalls zwei Lautsprecher aufweist, insbesondere, wenn das dargestellte Objekt ein Monitor oder Fernseher mit zwei Lautsprechern ist. I n diesem Fall kann eine Stereoausgabe als Unterlegung des Bewegtbildes erfol- gen . Sofern der Betrachter beispielsweise den Blickwinkel ändert, sodass in der aktuellen Darstellung der linke Lautsprecher des dargestellten Objekts auf der rechten Seite zu liegen kommt und der rechte Lautsprecher entsprechend auf der linken Seite, so kann entsprechend die tatsächliche Ausgabe mit umgekehr- ten Kanälen erfolgen , sodass die dargestellte räumliche Anordnung der Laut- sprecher berücksichtigt ist.
Vorteilhafterweise wird durch Benutzerangabe die Wiedergabe des Bewegtbil- des gestartet. Hierdurch kann der Benutzer wählen , ob er das Objekt an sich oder zusätzliche I nformationen durch das Bewegtbild zu sehen wünscht. I nsbe- sondere ist es vorteilhaft, dass die Wiedergabe des Bewegtbildes durch Anwahl der Anzeigefläche durch den Benutzer mittels eines virtuellen Zeigerelementes gestartet und/oder gestoppt werden kann . Dies kann beispielsweise durch An kl i- cken der Benutzeroberfläche mit einem Mauszeiger oder Antippen auf einem berührungsempfindlichen Display erfolgen .
Das dreidimensionale Objekt wird bevorzugt auf einer zweidimensionalen An- zeigeeinheit dargestellt, insbesondere ein Bildschirm wie zuvor beschrieben , ein Computermonitor oder entsprechende Anzeige eines Tablets, Smartphones oder Fernsehers.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Darstellung beliebiger dreidimensiona- ler Objekte geeignet. Besonders vorteilhaft ist es, dass das dreidimensionale Objekt eine Anzeigeeinheit umfasst. H ierdurch erhält der Benutzer einen reali- tätsnäheren Eindruck, da die tatsächliche Anzeigeeinheit auch in der virtuellen Darstellung besser erfahrbar ist, wenn auch in der virtuellen Darstellung ein Bewegtbild angezeigt wird . I nsbesondere ist es daher vorteilhaft, dass das drei- dimensionale Objekt ein Bildschirm oder ein technisches Gerät mit einem Bild- schirm ist, wie beispielsweise ein Fernseher, Tablet und/oder Smartphone.
Vorteilhafterweise werden blickwinkelabhängige Eigenschaften der realen An- zeigeeinheit des dreidimensionalen Objekts bei der Darstellung der Anzeigeein- heit mit dem aktuellen Blickwinkel berücksichtigt. Es ist bekannt, dass bei opti schen Anzeigen , insbesondere Monitoren oder Fernsehern , sich der optische Eindruck abhängig von dem Blickwinkel ändert. Typischerweise ergibt sich das beste Bild , wenn der Benutzer in etwa entlang eines normalen Vektors, welcher senkrecht zur Anzeigefläche steht, auf die Anzeige blickt. Bei Schrägansicht auf die Anzeige verschlechtert sich (je nach Qualität der Anzeige) häufig die Bild- qualität mit zunehmendem Winkel zu der Flächennormale der Anzeige. I n einer vorteilhaften Ausführungsform wird diese Änderung berücksichtigt, indem bei Vorgabe eines Blickwinkels für die Darstellung des dreidimensionalen Objekts der Blickwinkel auf die Anzeigeeinheit berechnet wird , insbesondere bevorzugte Winkel zu einer Flächennormalen der Anzeigeeinheit, und das Bewegtbild ent-
sprechend ausgewählt und/oder modifiziert wird , um die veränderte optische Wahrnehmung aufgrund des aktuellen Blickwinkels auf die Anzeigeeinheit wie- derzugeben . I n dieser vorteilhaften Ausführungsform kann der Benutzer somit beispielsweise durch Drehen des Objekts in der virtuellen Darstellung einen Eindruck der Qualität der Wiedergabe bei unterschiedlichen Blickwinkeln gewin- nen .
Vorteilhafterweise erfolgt die Vorgabe unterschiedlicher Blickwinkel für die Dar- stellung, indem eine Drehung des dargestellten Objekts abhängig von Steuerbe- fehlen erfolgt. I nsbesondere ist es bekannt, mittels Steuerbefehlen eine räumli- che Drehung, bevorzugt eine Drehung um wahlweise eine oder mehrere von drei orthogonalen Raumachsen und/oder um einen festen Basispunkt durchzuführen . H ierbei sind Verfahren bekannt und vielen Benutzern auch geläufig, bei welchen beispielsweise mittels des Mauszeigers oder einer anderen Einheit zur Eingabe von Steuerbefehlen das dargestellte Objekt beliebig im Raum gedreht werden kann .
Die Steuerbefehle können durch ein Programm vorgegeben werden , sodass bei- spielsweise dem Benutzer durch vorgegebene Drehungen das dreidimensionale Objekt von allen Seiten präsentiert wird . Alternativ oder zusätzlich ist es vorteil- haft, dass die Steuerbefehle über eine Benutzerschnittstelle eingelesen werden , insbesondere über eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe Tastatur,
Maus, berührungsempfindliche Oberfläche. H ierdurch wird dem Benutzer ermög- licht, einen individuellen Blickwinkel auf das dargestellte Objekt einzustellen .
Die eingangs erwähnte Aufgabe ist weiterhin gelöst durch ein Computerpro- grammprodukt zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangegan- genen Ansprüche, insbesondere mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche. Ebenso durch ein digitales Speichermedium , mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen , die so mit einem programmierba- ren Computersystem Zusammenwirken können, dass das erfindungsgemäße Verfahren , insbesondere eine bevorzugte Ausführungsform hiervon , ausgeführt wird . Ebenso durch ein Computersystem mit zumindest einer Recheneinheit, einer Anzeigeeinheit und einem digitalen Speichermedium wie zuvor beschrie- ben .
I nsbesondere ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Computersys- tem mit zumindest einer Recheneinheit, einer Anzeigeeinheit und einem digita- len Speichermedium , welche derart zusammenwirkend ausgebildet sind , dass ein auf dem Speichermedium gespeichertes Programm mittels des Rechenein- heit ausführbar ist und die Recheneinheit zum Senden von Bildsignalen an die Anzeigeeinheit ausgebildet ist, wobei auf dem Speichermedium ein Programm gespeichert ist zur Durchführung der Verfahrensschritte Darstellen des dreidi- mensionale Objekts aus unterschiedlichen Blickwinkeln abhängig von Steuerbe- fehlen mittels der Recheneinheit auf der Anzeigeeinheit, Darstellen des Objekts zumindest eine Anzeigefläche aufweisend und Darstellen der Anzeigefläche mit dem auf der Anzeigefläche dargestellten Bewegtbild abhängig von den Steuer- befehlen aus unterschiedlichen Blickwinkeln mittels der Recheneinheit auf der Anzeigeeinheit.
Weiterhin wird die eingangs genannte Aufgabe durch d ie Verwendung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens, insbesondere einer bevorzugten Ausführungsform hiervon , zur Darstellung von dreidimensionalen Objekten in virtuellen Verkaufs- portalen , insbesondere virtuellen Shops oder Mails gelöst.
Weitere bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen werden nachfolgend an- hand eines Ausführungsbeispiels und der Figuren erläutert. Dabei zeigen die Figuren 1 bis 3 jeweils eine Darstellung eines Monitors als dreidimensionalem Objekt, in Figur 1 in Frontalansicht von vorne, in Figur 2 nach Drehung um Ach- se A gemäß Figur 1 und in Figur 3 nach Drehung um Achse B gemäß Figur 1 . Figur 4 zeigt ein Computersystem zur Durchführung des anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiels eines Erfindungsgemäßen Verfah- rens.
I n dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird somit ein Monitor 1 als reales dreidimensionales Objekt zweidimensional für den Benutzer auf einem Bildschirm dargestellt. Der Benutzer kann hier beispielsweise mittels der Pfeiltasten einer Tastatur wahlweise eine Drehung um Achse A und/oder B durchführen . Ein beispielhaftes Ergebnis bei einer Drehung um Achse A ist in Figur 2 und bei einer Drehung um Achse B in Figur 3 dargestellt.
Die virtuelle Darstellung wurde erzeugt, in dem von einem realen Monitor ein Polygon netz erzeugt wurde, beispielsweise mittels des in DE 1 0 201 1 1 04 21 6 beschriebenen Verfahrens. Weiterhin weist der Monitor eine Anzeigefläche 2 auf. Wesentlich ist, dass auf der Anzeigefläche 2 ein Film als Bewegtbild darge- stellt wird . Wird nun von dem Benutzer ein anderer Blickwinkel gewählt, bei- spielsweise der Blickwinkel gemäß Figur 2, so wird die Anzeigefläche mit dem auf der Anzeigefläche dargestellten Bewegtbild ebenfalls in der perspektivi- schen Darstellung gemäß Figur 2 gezeigt. Gleiches gilt für den Blickwinkel ge- mäß Figur 3.
Die Anzeigefläche 2 steht somit in unveränderlicher räumlicher Anordnung zu dem dreidimensionalen Objekt des Monitors 1 und wird als Teil der Oberfläche des Monitors 1 dargestellt.
Vorliegend ist die Anzeigefläche ein ebenes Rechteck und kann somit durch ein Polygon beschrieben werden . Die Umrandung dieses Polygons ist identisch zur U mrandung der Anzeigefläche, sodass in einfacher Weise zwischen dem Poly- gon P 1 , welches die Anzeigefläche betrifft, und den verbleibenden Polygonen, welche die restlichen Bestandteile des Monitors darstellen , unterschieden wer- den kann . Entsprechend kann in einfacher Weise auf dem Polygon Pi das Be- wegtbild Ti wiedergegeben werden .
An dem Monitor 1 sind rechts und links akustische Ausgabepunkte 3a und 3b definiert, welche den Positionen von Lautsprechern bei dem realen Monitor ent- sprechen . Als Bewegtbild wird auf der Anzeigefläche 2 des Monitors 1 ein Film wiedergegeben mit einem Stereo-Ton. Wählt der Benutzer beispielsweise den Blickwinkel gemäß Figur 1 , so wird der Stereo-Ton in üblicher Weise über den linken und rechten Lautsprecher der realen Anzeige, über welcher der Benutzer die Darstellung ansieht, ausgegeben . Wählt der Benutzer hingegen einen Blick winkel beispielsweise gemäß Figur 2, bei welchem der Lautsprecher 3a des dargestellten Monitors 1 dem Benutzer abgewandt ist, der Lautsprecher 3b hin gegen dem Benutzer zugewandt ist, so wird entsprechend bei der Ausgabe des Stereo-Tons der rechte Kanal lauter wiedergegeben als der linke Kanal .
Der Film , welcher das Bewegtbild darstellt, ist für mehrere Blickwinkel hinter- legt. Wählt der Benutzer nun einen Blickwinkel beispielsweise gemäß Figur 2,
so wird unter den hinterlegten Bewegtbildern derjenige ausgewählt, dessen Blickwinkel dem gemäß der Darstellung gemäß Figur 2 am nächsten kommt. Dieses Bewegtbild wird dann entsprechend auf der Anzeigefläche 2 wiederge- geben . Der Benutzer erhält hierdurch einen Eindruck der blickwinkelabhängigen Eigenschaften des Monitors.
I n Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Computersys- tems dargestellt. Das Computersystem weist eine Recheneinheit 4, einen Bild- schirm 6 und ein digitales Speichermedium 5 auf. Diese wirken grundsätzlich in an sich bei Computersystemen bekannter Weise zusammen , so dass ein auf dem Speichermedium 5 gespeichertes Programm mittels der Recheneinheit 4 ausführbar ist und die Recheneinheit 4 zum Senden von Bildsignalen an den Bildschirm 6 ausgebildet ist, so dass auf dem Bildschirm 6 entsprechend zwei- dimensionale Bilder erzeugt werden können .
Wesentlich ist, dass auf dem Speichermedium 5 ein Programm gespeichert ist, zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere einer be- vorzugten Ausführungsform hiervon . Vorliegend ist auf dem Speichermedium 5 ein Programm zur Ausführung des zuvor anhand der Figuren 1 bis 3 beschrie- benen Verfahrens gespeichert. I n Figur 4 ist der Zustand gezeigt, bei welcher der Benutzer anhand von Steuerbefehlen eine Drehung um die Achse B gemäß Figur 1 wählte, um zu einer Darstellung gemäß Figur 3 zu gelangen . Das auf dem Speichermedium 5 gespeicherte Programm wird mittels der Recheneinheit 4 ausgeführt und sendet entsprechende Bildsignale an den Bildschirm 6, um die Darstellung gemäß Figur 3 auf dem Bildschirm 6 zu erzielen . Die Recheneinheit 4 weist eine Tastatur und eine berührungsempfindliche Oberfläche (Touchpad) zur Eingabe von Steuerbefehlen auf.
Vorliegend ist das Speichermedium 5 als Festplatte ausgebildet. Ebenso kann das Speichermedium als Hauptspeicher oder eine andere Speicherart ausgebil- det sein . Das Speichermedium kann in oder unmittelbar an der Recheneinheit angeordnet sein , ebenso kann das Speichermedium auf einem Server angeord- net sein , der mittels einer I nternetverbindung mit der Recheneinheit 5 verbun- den ist.
Claims
1 . Verfahren zur Darstellung eines dreidimensionalen Objekts,
wobei das dreidimensionale Objekt abhängig von Steuerbefehlen aus unter- schiedlichen Blickwinkeln dargestellt wird ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Objekt zumindest eine Anzeigefläche (2) aufweisend dargestellt wird ,
dass auf der Anzeigefläche (2) ein Bewegtbild dargestellt wird und
dass die Anzeigefläche (2) mit dem auf der Anzeigefläche (2) dargestellten Bewegtbild abhängig von den Steuerbefehlen aus unterschiedlichen Blick- winkeln dargestellt wird .
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzeigefläche (2) in unveränderlicher räumlicher Anordnung zu dem dreidimensionalen Objekt dargestellt wird .
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzeigefläche (2) als Teil der Oberfläche des dreidimensionalen Objekts dargestellt wird .
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Darstellung des dreidimensionalen Objekts ein Polygonnetz gene- riert wird , zur näherungsweisen Beschreibung der Konturen des dreidimensi- onalen Objekts.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anzeigefläche (2) eine Untermenge mit n Polygonen P, (i= 1 , .. ,n) der Polygone des Polygonnetzes zugeordnet werden ,
dass das Bewegtbild in n Teilbewegtbilder T, (i= 1 , ... ,n) unterteilt wird und dass jeweils auf einem Polygon P, das Teilbewegtbild T, (i= 1 , . . ,h)
dargestellt wird , insbesondere,
dass die Polygone P, die Anzeigefläche (2) vollständig überdecken .
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Polygone P, derart gewählt werden , dass ein umlaufender Rand randständiger Polygone einem umlaufenden Rand der Anzeigefläche (2) ent- spricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass den verbleibenden , nicht der Anzeigefläche (2) zugeordneten Polygo- nen eine Textur zugeordnet wird .
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Texturen der verbleibenden Polygone fotografischen Aufnahmen des dreidimensionalen Objekts entnommen werden .
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich eine akustische Ausgabe erfolgt.
1 0. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein , bevorzugt zumindest zwei akustische Ausgabepunkte (3a, 3b) an dem dreidimensionalen Objekt vorgegeben sind und
dass die akustische Ausgabe abhängig von dem dargestellten Blickwinkel er- folgt, insbesondere, dass bei der akustischen Ausgabe die räu mliche Anord- nung des oder der akustischen Ausgabepunkte für den aktuell dargestellten Blickwinkel berücksichtigt wird .
1 1 . Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch Benutzereingabe die Wiedergabe des Bewegtbildes gestartet
und/oder gestoppt werden kann , insbesondere durch Anwahl der Anzeigeflä- che (2) durch den Benutzer mittels eines virtuellen Zeigeelementes.
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das dreidimensionale Objekt auf einer zweidimensionalen Anzeigeein- heit dargestellt wird , insbesondere auf einem Bildsch irm (6).
1 3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das dreidimensionale Objekt eine Anzeigeeinheit umfasst, insbesonde- re, dass das dreidimensionale Objekt ein Bildschirm (6) oder ein technisches Gerät mit einem Bildsch irm (6) ist.
14. Verfahren nach Anspruch 1 3,
dass blickwinkelabhängige Eigenschaften der realen Anzeigeeinheit des dreidimensionalen Objekts bei der Darstellung der Anzeigeeinheit mit dem aktuellen Blickwinkel berücksichtigt werden , insbesondere blickwinkelabhän- gige optische Eigenschaften der realen Anzeigeeinheit.
1 5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Drehung des dargestellten Objekts abhängig von Steuerbefehlen erfolgt, insbesondere eine räumliche Drehung, bevorzugt eine Drehung um wahlweise eine oder mehrere von drei orthogonalen Raumachsen und/oder um einen festen Basispunkt.
1 6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerbefehle über eine Benutzerschnittstelle eingelesen werden , insbesondere über eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe Tastatur, Maus, berührungsempfindliche Oberfläche.
1 7. Computerprogrammprodukt zur Darstellung eines dreidimensionalen Objekts, mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programm- code zur Durchführung eines Verfahrens mit den Verfahrensschritten
Darstellen des dreidimensionale Objekts aus unterschiedlichen Blickwinkeln abhängig von Steuerbefehlen , Darstellen des Objekts zumindest eine Anzei- gefläche (2) aufweisend und Darstellen der Anzeigefläche (2) mit dem auf der Anzeigefläche (2) dargestellten Bewegtbild abhängig von den Steuerbe- fehlen aus unterschiedlichen Blickwinkeln ,
insbesondere mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorange- gangen Ansprüche.
1 8. Digitales Speichermedium (5), mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen , die so mit einem programmierbaren Computersystem Zusammenwirken kön- nen , dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 6 ausgeführt wird .
1 9. Computersystem mit zumindest einer Recheneinheit (4), einem Bildschirm (6) und einem digitalen Speichermedium (5), welche derart zusammenwir- kend ausgebildet sind , dass ein auf dem Speichermedium (5) gespeichertes Programm mittels der Recheneinheit (4) ausführbar ist und die Rechenein- heit (4) zum Senden von Bildsignalen an den Bildsch irm (6) ausgebildet ist, wobei auf dem Speichermedium (5) ein Programm gespeichert ist zur Durch- führung der Verfahrensschritte Darstellen des dreidimensionale Objekts aus unterschiedlichen Blickwinkeln abhängig von Steuerbefehlen mittels der Re- cheneinheit (4) auf dem Bildsch irm (6), Darstellen des Objekts zumindest ei- ne Anzeigefläche (2) aufweisend und Darstellen der Anzeigefläche (2) mit dem auf der Anzeigefläche (2) dargestellten Bewegtbild abhängig von den Steuerbefehlen aus unterschiedlichen Blickwinkeln mittels der Recheneinheit (4) auf dem Bildsch irm (6),
insbesondere, dass das digitale Speichermedium (5) nach Anspruch 1 8 aus- gebildet ist.
20. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 1 6 zur Darstel- lung von dreidimensionalen Objekten in virtuellen Verkaufsportalen , insbe- sondere virtuellen Shops oder Mails.
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