Устройство создания интерактивных эффектов
Заявленное техническое решение относится к рекламной и развлекательной деятельности и предназначено для мультимедийной поддержки презентаций и массовых мероприятий.
Техническим результатом от использования заявленного объекта является расширение области его применения.
Устройство формирования интерактивных эффектов содержащее N>=1 заданных поверхностей, N проекторов, блок управления эффектами и акустическую систему, отличающееся тем, что дополнительно введены, N-1 блоков управления эффектами, N блоков определения координат и идентификации объектов, N-1 акустических систем, координатные выходы i-го блока определения координат и идентификации объектов, где i=1, 2, ...N, подключены к координатным видеовходам и к координатным аудиовходам i-го блока управления эффектами, идентификационный выход блока определения координат и идентификации объектов подключен к идентификационному видеовходу и идентификационному аудиовходу i-го блока управления эффектами, видеовыход i-го блока управления эффектами соединен с i-м проектором, аудиовыход i-го блока управления эффектами соединен с i-ой акустической системой.
Благодаря автоматической адаптации видео и аудиоэффектов к параметрам возмущающего объекта обеспечивается расширение области применения заявляемого технического решения.
Ф.и. 1 н.п., ил. 7.
Заявленное техническое решение относиться к рекламной и развлекательной деятельности и может быть использовано как средство для мультимедийной визуальной поддержки презентаций и различного рода массовых мероприятий внутри помещений и на открытом воздухе, проведения рекламных компаний, в том числе в местах продаж, выставок и ярмарок.
Известны устройства для создания видеоизображений (свидетельство РФ на полезную модель №13985 от 20.06. 2000, класс G 09 F 21/04, ) которое содержит видеопроектор, зеркало и светопросветный экран.
Недостатком указанного устройства является относительно малый класс видеоэффектов, за счет того, что генерируемое видеоизображение не реагирует на перемещение в нем какого либо возмущающего объекта.
Известно также устройство создания видеоизображений (патент РФ №2095682 от 10.11.2006, классы F 21 P 5/02, G 02 B 27/00, A 63 J 15/00, A 63 J 17/00, ), которое содержит лазер, два зеркала, источник питания, блок управления, упругий гибкий элемент.
Недостатком указанного устройства так же является относительно малый класс видеоэффектов, так как генерируемое видеоизображение не реагирует на перемещение в нем какого либо возмущающего объекта, кроме того, недостатком является и относительно высокая стоимость его реализации.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному, является устройство (Глобальный интерактивный комплекс) по заявке №2004128746, от 10.03.2006, класс A 63 J 23/00, .
Устройство-прототип, состоит из N>=1 экранов, N проекторов, блок управления проекторами, то есть блока управления эффектами (реализован в виде блока управления проекторами), N индивидуальных программных блоков управления, N терминальных устройств и акустической системы. Выходы блока управления эффектами подключены к входам соответствующих терминальных устройств, выходы терминальных устройств подключены к входам соответствующих индивидуальных программных блоков управления, выходы индивидуальных программных блоков управления подключены к выходам проекторов, выход блока управления эффектами подключен к входу акустической системы.
При такой совокупности признаков в ближайшем аналоге по сравнению с рассмотренными выше известными устройствами, обеспечивается формирование функции интерактивности проецируемого изображения, что несколько повышает зрелищность рекламно-развлекательных мероприятий.
Недостатком устройства-прототипа является ограниченная область применения, так как возможные варианты формирования эффектов генерируют только на основании факта изменения яркости светового потока при вхождении возмущающего объекта в пределы проецируемого изображения, при этом не учитывают характерные признаки возмущающего объекта, что ограничивает варианты формирования интерактивных эффектов.
Целью заявляемой полезной модели является разработка устройства создания интерактивных эффектов, обеспечивающего расширение области его применения, за счет возможности формирования интерактивных эффектов, генерируемых на основании как факта изменения яркости светового потока при вхождении возмущающего объекта в пределы проецируемого изображения, так и на основании индивидуальных особенностей возмущающего объекта.
Заявленное техническое решение расширяет арсенал средств данного назначения.
В заявляемом устройстве поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве формирования интерактивных эффектов, содержащем N>=1 заданных поверхностей, N проекторов, блок управления эффектами и акустическую систему, дополнительно введены, N-1 блоков управления эффектами, N блоков определения координат и идентификации объектов, N-1 акустических систем, координатные выходы i-го блока определения координат и идентификации объектов подключены к координатным видеовходам и к координатным аудиовходам i-го блока управления эффектами, идентификационный выход блока определения координат и идентификации объектов подключен к идентификационному видеовходу и идентификационному аудиовходу i-го блока управления эффектами, видеовыход i-го блока управления эффектами соединен с i-м проектором, аудиовыход i-го блока управления эффектами соединен с i-ой акустической системой. Блок управления эффектами состоит из генератора видеоэффектов и генератора аудиоэффектов. Генератор аудиоэффектов состоит из постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) координаты x, ПЗУ координаты y, ПЗУ идентификационных образов, трех цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП), сумматора аналоговых сигналов, входы ПЗУ координаты x подключены к координатным выходам x блока определения координат и идентификации объектов, входы ПЗУ координаты y подключены к координатным выходам y блока определения координат и идентификации объектов, входы ПЗУ идентификационных образов подключены к идентификационным выходам блока определения координат и идентификации объектов, выходы ПЗУ подключены к входам ЦАП, выходы которых подключены к сумматору, выход которого является выходом генератора аудиоэффектов.
Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном устройстве, за счет формирования функции идентификации (распознавания) обеспечивается автоматическое адаптивное управление интерактивными эффектами, что позволяет расширить классы интерактивных эффектов, тем самым достичь возможности использования заявленного технического решения на детских праздниках, юношеских дискотеках, спортивных шоу, презентациях, выставках, конференциях, то есть, обеспечить расширение области применения заявляемого объекта.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами и схемами, на которых показаны:
фиг.1 - общая структурная схема устройства формирования интерактивных эффектов;
фиг.2 - структурная схема блока управления эффектами;
фиг.3 - структурная схема генератора аудиоэффектов;
фиг.4 - алгоритм генерации видеоэффектов;
фиг.5-7 - рисунки, поясняющие работу устройства формирования интерактивных эффектов.
Устройство формирования интерактивных эффектов, показанное на Фиг.1, состоит из N заданных поверхностей 1 1-1N, N проекторов 2 1-2N, N блоков определения координат и идентификации объектов 31-3 N, N блоков управления эффектами 41 -4N, N акустических систем 5 1-5N.
Координатные выходы i-го блока определения координат и идентификации объектов 3i подключены к координатным видеовходам и к координатным аудиовходам i-го блока управления эффектами 4i, идентификационный выход блока определения координат и идентификации объектов 3i подключен к идентификационному видеовходу и идентификационному аудиовходу i-го блока управления эффектами 4i, видеовыход i-го блока управления эффектами 4i соединен
с i-м проектором 2i, аудиовыход i-го блока управления эффектами 4i соединен с i-ой акустической системой 5i.
Информационные связи между координатными выходами i-го блока определения координат и идентификации объектов 3i и координатными видеовходами и аудиовходами i-го блока управления эффектами 4i являются восьмиразрядными, т.к. служат для передачи байтов и физически представляют собой шину из восьми проводников.
Информационные связи между идентификационными выходами i-го блока определения координат и идентификации объектов 3i и идентификационными видеовходами и идентификационными аудиовходами i-го блока управления эффектами 4i являются восьмиразрядными, т.к. служат для передачи байтов и физически представляют собой шину из восьми проводников.
Информационные связи между видеовыходом i-го блока управления эффектами 4i и входом i-го проектора 2i являются аналоговыми, т.к. служат для передачи аналоговых сигналов и представляют собой VGA кабель.
В генераторе аудиоэффектов 4.2i информационные связи между ПЗУ 4.2.1i-4.2.3i и ЦАП 4.2.4i-4.2.6i являются восьмиразрядными, т.к. служат для передачи байтов и физически представляют собой шину из восьми проводников.
В генераторе аудиоэффектов 4.2i информационные связи между ЦАП 4.2.4i-4.2.6i и сумматором 4.2.7i являются аналоговыми, так служат для передачи аналоговых сигналов и представляют собой провод.
Информационные связи между аудиовыходом i-го блока управления эффектами 4i и входом i-ой акустической системы 5i являются аналоговыми, так служат для передачи аналоговых сигналов и представляют собой провод.
Заданная поверхность 1i предназначена для отображения проецируемого видеоизображения. Представляет собой любую
поверхность, на которой видно проецируемое видеоизображение. Это может быть экран, поверхность пола, стены и др.
Проектор 2i предназначен для проецирования различных изображений на заданную поверхность. Проекторы серийно выпускаются промышленностью. В качестве проектора может быть использована модель SANYO PCL-ХР55.
Блок определения координат и идентификации объектов 3i предназначен для формирования кодовых комбинаций координат х и y возмущающего объекта в пределах проецируемого изображения, а также для формирования кодовой комбинации идентификационного образа возмущающего объекта. Схема, описание работы и возможность технической реализации блока определения координат и идентификации объектов 3i описана в устройстве для распознавания изображения объекта по патенту РФ №2054196 от 10.02.1996, класс G 06 K 9/00, .
Блок управления эффектами 4i, показанный на Фиг.2, предназначен для управления проецируемым изображением и звуковыми эффектами в соответствии с принятыми от блока определения координат и идентификации объектов 3i кодовыми комбинациями координат х и y и кодовой комбинацией идентификационного образа возмущающего объекта.
Блок управления эффектами 4i состоит из генератора видеоэффектов 4.1i и генератора аудиоэффектов 4.2i.
Генератор видеоэффектов 4.1i предназначен для генерации сигналов на изменения яркости пикселей по заданному алгоритму в соответствии с принятыми от блока определения координат и идентификации объектов 3i кодовыми комбинациями координат х, y и кодовой комбинацией идентификационного образа возмущающего объекта. Входы генератора видеоэффектов 4.1i являются видеовходами блока управления эффектами 4i. Схема, описание работы и возможность технической реализации
генератора видеоэффектов 4.1i описаны в устройстве ПЭВМ по патенту РФ №2024928 от 15.12.1994, класс G 06 F 15/06, .
Генератор аудиоэффектов 4.2i, показанный на Фиг.3, предназначен для генерации звуковых сигналов временные, амплитудные и частотные характеристики которых будут изменяться в соответствии с принятыми от блока определения координат и идентификации объектов 3i кодовыми комбинациями координат х, y, а так же кодовой комбинацией идентификационного образа возмущающего объекта. Входы генератора аудиоэффектов 4.2i являются аудиовходами блока управления эффектами 4i.
Схема генератора аудиоэффектов 4.2i состоит из ПЗУ координаты х 4.2.1i, ПЗУ координаты у 4.2.2i, ПЗУ идентификационных образов 4.2.3i, трех ЦАП 4.2.4i-4.2.6i, сумматора аналоговых сигналов 4.2.7i. Входы ПЗУ координаты х 4.2.1i подключены к координатным выходам х блока определения координат и идентификации объектов 3i, входы ПЗУ координаты y 4.2.2i подключены к координатным выходам y блока определения координат и идентификации объектов 3i, входы ПЗУ идентификационных образов 4.2.3i подключены к идентификационным выходам блока определения координат и идентификации объектов 3i. Выходы ПЗУ 4.2.1i-4.2.3i подключены соответственно к входам ЦАП 4.2.4i-4.2.6i, выходы которых подключены к сумматору 4.2.7i, выход которого является выходом генератора аудиоэффектов 4.2i и аудиовыходом блока управления эффектами 4i.
ПЗУ 4.2.1i-4.2.3i предназначены для формирования на своих информационных выходах кодовых комбинаций, в соответствии с кодовыми комбинациями на своих адресных входах. Схема ПЗУ известна и может быть реализована, например, на основе микросхемы программируемого ПЗУ К556РТ 5 описанной в С.В.Якубовский, Л.И.Нисельсон, В.И.Кулешова, В.А.Ушибышев, М.Н.Топешкин Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. - М.: Радио и связь, 1990, с.323.
ЦАП 4.2.4i-4.2.6i предназначены для преобразования полученных из ПЗУ 4.2.1i-4.2.3i кодовых комбинаций в аналоговый сигнал. Схема ЦАП известна и может быть реализована, например, на основе микросхемы К1118ПА1, описанной в С.В.Якубовский, Л.И.Нисельсон, В.И.Кулешова, В.А.Ушибышев, М.Н.Топешкин Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. - М.: Радио и связь, 1990, с.431.
Сумматор 4.2.7i предназначен для суммирования аналоговых звуковых сигналов. Схема сумматора известна и описана, например, в А.Г.Алексеенко, Е.А.Коломбет, Г.И.Стародуб Применение прецизионных аналоговых микросхем. - М.: Радио и связь, 1985, с.91.
Устройство работает следующим образом.
В соответствии с сигналами, принятыми от блока управления эффектами 4i, проектор 2i проецирует на заданную поверхность 1i видеоизображение.
При появлении возмущающего объекта (в качестве возмущающего объекта здесь рассматривается: человек, домашнее животное, любой предмет, вызывающий изменение яркости светового потока) в пределах проецируемого изображения на выходах блока определения координат и идентификации объектов 3i появляются следующие сигналы:
- на координатных выходах х появляться кодовая комбинация, соответствующая координате х возмущающего объекта;
- на координатных выходах y появляется кодовая комбинация, соответствующая координате y возмущающего объекта;
- на идентификационных выходах появляется кодовая комбинация, соответствующая идентификационному образу возмущающего объекта.
Идентификационный образ возмущающего объекта формируют исходя из особенностей его силуэта. Это может быть, совокупность линейных размеров в различных сечениях. Например, идентификационный образ применительно к человеку может состоять и набора следующих
параметров: рост L1, размер лица-анфас L2, ширина плеч L3, ширина бедер L4 (см. Фиг.5 а, б, в).
Варианты формирования идентификационных образов могут быть различные. Например, использование фотографий возмущающего объекта, сделанных заранее с определенного ракурса.
Кодовая комбинация, соответствующая координате х возмущающего объекта, поступает на координатный вход х генератора видеоэффектов 4.1i и координатный вход х генератора аудиоэффектов 4.2i. Кодовая комбинация, соответствующая координате y возмущающего объекта поступает на координатный вход y генератора видеоэффектов 4.1i и координатный вход y генератора аудиоэффектов 4.2i. Кодовая комбинация, соответствующая идентификационному образу, поступает на идентификационный вход генератора видеоэффектов 4.1i и идентификационный вход генератора аудиоэффектов 4.2i.
Генератор видеоэффектов 4.1i в соответствии с принятыми кодовыми комбинациями, соответствующими координате х, y и кодовой комбинацией идентификационного образа, по заданному алгоритму (См. Фиг.4) формирует последовательность пикселей засветки видеоизображения, которые поступают с его выхода на вход проектора 2i, формируя тем самым видеоэффекты в соответствии с местоположением возмущающего объекта в пределах проецируемого изображения и его идентификационным образом.
В то же время в соответствии с принятыми кодовыми комбинациями, соответствующими координате х, y и кодовой комбинацией идентификационного образа, ПЗУ 4.2.1i-4.2.3i генератора аудиэффектов 4.2i формируют кодовые комбинации, которые через ЦАП 4.2.4i-4.2.6i поступают на вход сумматора 4.2.7i, с выхода которого выводятся на акустические системы 5i, формируя звуковые эффекты в соответствии с местоположением возмущающего объекта в пределах проецируемого изображения и его идентификационным образом.
Так, например, при формировании такого интерактивного эффекта как «шлейф из фигур», в случае появлении возмущающего объекта в виде мужчины будет состоять из темных кругов (см. Фиг.6а), в случае появлении женщины - из звезд (см. Фиг.6б), в случае появления ребенка - из снеговиков (см. Фиг.6в).
Или, например, при вхождении детей в пределы проецируемого видеоизображения, последнее дополняется элементами, изображающими именно их любимое животное (см. Фиг.7а, б).
В результате проецируемое изображение и сопровождающие его звуковые эффекты определяются как пространственным расположением возмущающего объекта в пределах проецируемого изображения, так и его идентификационным образом.
Таким образом, при использовании заявляемой полезной модели реализуется возможность формирования интерактивных эффектов не только на основании факта изменения яркости проецируемого видеоизображения, вызванного наличием в его пределах возмущающего объекта, но и с учетом индивидуальных особенностей этого объекта, что дает возможность значительного увеличения числа интерактивных эффектов, их адаптации к условиям проводимого мероприятия (концерт, презентация, детский праздник и. т.д.) то есть расширяет область применения заявленного устройства. Отмеченное указывает на реализуемость сформулированного технического результата при использовании полезной модели.
1. Устройство формирования интерактивных эффектов содержащее N>=1 заданных поверхностей, N проекторов, блок управления эффектами и акустическую систему, отличающееся тем, что дополнительно введены, N-1 блоков управления эффектами, N блоков определения координат и идентификации объектов, N-1 акустических систем, координатные выходы i-го блока определения координат и идентификации объектов, где i=1, 2, ...N, подключены к координатным видеовходам и к координатным аудиовходам i-го блока управления эффектами, идентификационный выход блока определения координат и идентификации объектов подключен к идентификационному видеовходу и идентификационному аудиовходу i-го блока управления эффектами, видеовыход i-го блока управления эффектами соединен с i-м проектором, аудиовыход i-го блока управления эффектами соединен с i-ой акустической системой.
2. Устройство формирования интерактивных эффектов по п.1, отличающееся тем, что блок управления эффектами состоит из генератора видеоэффектов и генератора аудиоэффектов.
3. Устройство формирования интерактивных эффектов по п.1, отличающееся тем, что генератор аудиоэффектов состоит из постоянного запоминающего устройства координаты х, постоянного запоминающего устройства координаты y, постоянного запоминающего устройства идентификационных образов, трех цифроаналоговых преобразователей, сумматора аналоговых сигналов, входы постоянного запоминающего устройства координаты х подключены к координатным выходам х блока определения координат и идентификации объектов, входы постоянного запоминающего устройства координаты y подключены к координатным выходам y блока определения координат и идентификации объектов, входы постоянного запоминающего устройства идентификационных образов подключены к идентификационным выходам блока определения координат и идентификации объектов, выходы постоянных запоминающих устройств подключены к входам цифроаналоговых преобразователей, выходы которых подключены к сумматору, выход которого является выходом генератора аудиоэффектов.
