LT5629B

TRIMATĖS FOTOGRAFIJOS SISTEMA IR TRIMAČIŲ SKAITMENINIŲ OBJEKTO ATVAIZDŲ SUKŪRIMO IR PUBLIKAVIMO BŪDAS

THREE-DIMENSIONAL PHOTOGRAPHIC SYSTEM AND A METHOD FOR CREATING AND PUBLISHING 3D DIGITAL IMAGES OF AN OBJECT

Referatas

[LT] Šiuo išradimu sukuriama trimačio fotografavimo sistema, kuri yra pritaikoma daryti objekto nuotraukoms iš įvairiausių kampų, ypač daryti nuotraukų serijoms, kurios vėliau yra sujungiamos suformuojant objekto (1) trimatį skaitmeninį atvaizdą ir publikuoti jį tarnybinėje stotyje, persiunčiant nuorodą klientui, kur sistema apima automatinį fotografijos stelažą, kompiuterinį įrenginį ir publikavimo tarnybinę stotį. Minėtas automatinis fotografijos stelažas geriausiu atveju turi du besisukančius rėmus (4, 7), turinčius pavaras, tokias kaip žingsniniai varikliai (3, 5) arba panašiai.

[EN] The present invention provides a three-dimensional photographic system, which is applicable to take pictures of an object from a great variety of angles, particularly for taking series of pictures, which are later combined together forming a three-dimensional digital image of the object (1) and publish it on a server by submitting a link to a client, wherein said system comprises at least an automatic photographic rack, a computer device and a publishing server, said automatic photographic rack preferably comprises two rotating frames (4, 7) having actuators such as stepper motors (3, 5) or the like.

Aprašymas

[0001] TECHNIKOS SRITIS

[0002] Šis išradimas susijęs su fotografijos sistemomis ir būdais, ypač su fotografijos sistemomis ir būdais, skirtais sukurti sukiojamus 3D skaitmeninius atvaizdus.

[0003] TECHNIKOS LYGIS

[0004] Yra žinoma daug išradimų, susijusių su fotografijos sistemomis ir nemažai būdų, skirtų daryti nuotraukas iš skirtingų kampų, suformuojant trijų matmenų skaitmeninį objektą kaip šių nuotraukų kombinaciją.

[0005] Įprastu atveju, kamera yra pastatoma skirtingais kampais naudojant stovą ir/arba kitas laikymo ir pozicionavimo priemones, tokias kaip bėgiai, judantys rėmai ir t.t. Vokiečių naudingasis modelis DE202005014072U aprašo judančią rėmo konstrukciją, turinčią plokštelę, skirtą fotoaparatui tvirtinti, kuri sukiojasi horizontaliai apie ašį, esančią ant vežimėlio, galinčio važiuoti bėgiais ir pravažiuoti pro įtvirtintą objektą, kurį reikia fotografuoti. Bėgiai, vagonėlis ir tvirtinimas taip pat gali būti judinami stačiais kampais bėgių atžvilgiu. Kamera gali būti įvairiai pakreipiama, pasukama, pakeliama bei nuleidžiama. Nustatymai yra automatizuojami naudojant žingsninius variklius. Kompiuteris leidžia valdyti santykinę poziciją, kryptį ir fotografuoti rankiniu būdu arba automatizuotai.

[0006] Tokio sprendimo trūkumas yra santykinai dideli bėgių konstrukcijos matmenys, kai norima daryti nuotraukas išlaikant pastovų atstumą nuo objekto, kurį norima fotografuoti. Minėta sistemai reikia mažiausiai trijų pavaros elementų, tokių kaip žingsniniai varikliai arba hidraulinės priemonės, todėl tokios sistemos valdymas tampa santykinai sudėtingas ir išauga visos sistemos kaina. Ši sistema yra tinkama daryti nuotraukoms iš įvairių kampų, tačiau ne iš vertikalių kampų.

[0007] Amerikiečių patentas US2006147188, publikuotas 2006 m. liepos 6 d. aprašo fotografijos lentyną, kuri yra įvairiausiai valdoma, nustatoma ir nešiojama. Padedamasis sukamasis lentynos stalas,skirtas fotografuojamam objektui padėti turi horizontalaus sukimosi funkciją, skirtą įvairiems kampams gauti, o vertikalūs kampai pakeičiami naudojant rankenėlę, kuria skaitmeninis fotoaparatas yra pasukamas.

[0008] Šio išradimo trūkumas yra rankinis viso įrenginio valdymas. Kadangi procesas nėra automatizuotas, labai ilgai užtrunka norint padaryti šimtus, o kartais net tūkstančius kadrų ir tam reikia labai daug žmogaus dalyvavimo.

[0009] IŠRADIMO ESMĖ

[0010] Svarbiausias šio išradimo tikslas yra sukurti trijų matmenų fotografijos sistemą, kuri būtų valdoma automatiškai kompiuteriu, naudojant pavaros elementus, tokius kaip žingsniniai varikliai arba panašiai. Taip pat yra suprojektuota kompiuterinė sistema, turinti valdymo kompiuterį, pagrindinę tarnybinę stotį ir kliento kompiuterius, kur valdymo kompiuteris yra pritaikytas valdyti fotografijos sistemą veikdamas minėtus pavaros elementus ir sudėti gautas nuotraukas, taip suformuojant vientisą trijų matmenų skaitmeninį objekto atvaizdą, kuris gali būti sukamas panaudojant kompiuterio įvesties įrenginius ir atvaizduojamas vaizduoklyje.

[0011] TRUMPAS BRĖŽINIŲ FIGŪRŲ APRAŠYMAS

[0012] Fig. 1 - fotografijos sistema, turinti pakabą (11) perspektyvinėje projekcijoje;

[0013] Fig. 2 - fotografijos sistema, turinti atramą (9) perspektyvinėje projekcijoje;

[0014] TINKAMIAUSI ĮGYVENDINIMO VARIANTAI

[0015] Šis išradimas gali būti įgyvendintas naudojant elektromechaninį įrenginį, kaip parodyta Fig. 1. Tai yra tinkamas išradimo įgyvendinimas ir neturėtų būti laikomas ribojančiu. Priešingai, jis apima įvairias modifikacijas arba panašius įrengimus bei procedūras.

[0016] Remiantis šiuo išradimu, elektromechaninis įrenginys turi bent

[0017] - pagrindo elementą (6),

[0018] - apatinį rėmą (4), kuris sukasi apie įsivaizduojamą vertikalią ašį, minėto pagrindo elemento atžvilgiu (6),

[0019] - viršutinį rėmą (7), kuris sukasi apie įsivaizduojamą horizontalią ašį,

[0020] - fotoaparatą (8), [taisytą viename minėto viršutinio rėmo (7) gale,

[0021] - fono elementą (2), įrengtą kitame viršutinio rėmo (7) gale, priešais minėtą kamerą (8),

[0022] - viršutinį pavaros elementą (3), kuris valdo viršutinį rėmą (7) per krumpliaratinę transmisiją, ir

[0023] - apatinį pavaros elementą (5), kuris valdo apatinį rėmą (4) per krumpliaratinę transmisiją.

[0024] Minėti pavaros elementai (3, 5) gali būti tiek žingsninių variklių tipo, tiek ir hidraulinio arba pneumatinio tipo arba panašiai.

[0025] Objektas (1), kuri reikia fotografuoti yra padedamas apytiksliai prie įsivaizduojamo minėtų įsivaizduojamų ašių susikirtimo taško. Minėtas objektas (1), kuri reikia fotografuoti gali būti arba pakabinamas ant pakabos (11), arba pastatomas ant atramos (9), stovo ir panašiai, kur minėta atrama yra nejudamai įtvirtinta minėto pagrindo elemento (6) atžvilgiu.

[0026] Minėtas fono elementas (2) geriausia turi mažiausiai vieną išpjovą (10), kuri eina nuo apytikslio fono elemento (2) centro iki jo krašto. Išpjova (10) yra pritaikyta priimti pakabos (11) arba atramos (9) strypą tada, kai viršutinis rėmas (7) yra pasukamas i vertikalią poziciją, norint padaryti objekto (1) nuotraukų iš viršaus arba iš apačios.

[0027] Fotografavimo procesas tinkamiausiu atveju apima šiuos žingsnius:

[0028] 1. objektas (1), kuri reikia fotografuoti, yra padedamas ant minėtos atramos (9) arba pakabinamas ant pakabos (11),

[0029] 2. viršutinis sukamas rėmas (7) yra pastatomas i pradinę padėti, kurioje fotoaparatas (8) tipiniu atveju yra pozicijoje po objektu (1), kuri reikia fotografuoti, arba virš jo ,

[0030] 3. viršutinis sukamas rėmas (7) yra palaipsniui sukamas pastoviu greičiu arba pasukamas iš anksto numatytais kampais,

[0031] 4. kai minėtas viršutinis rėmas (7) kartu su fotoaparatu (8) yra sukamas pastoviu greičiu, nuotraukos yra daromos iš anksto numatytais laiko intervalais, o kai minėtas viršutinis rėmas (7) yra pasukamas iš anksto numatytais kampais, nuotraukos yra daromos kai rėmas sustoja iš anksto numatytose pozicijose,

[0032] 5. apatinis rėmas (4) yra pasukamas iš anksto numatytu kampu, kuris paprastai yra ne didesnis nei 10° ir žingsniai 2, 3 ir 4 yra kartojami,

[0033] 6. žingsniai 2, 3, 4, ir 5 yra kartojami tol kol visas objektas (1) yra nufotografuojamos iš visų pusių arba yra padaromos pasirinktos objekto dalies nuotraukos, t.y. objekto (1) viršaus ir šonų arba tik šonų ir pan.

[0034] Taip pat įmanomas ir atvirkštinis konstrukcijos veikimas. Tai reiškia, kad apatinis rėmas (4) sukasi pastoviu greičiu arba yra pasukamas ir nustatomas tam tikrais kampais, o viršutinis rėmas (7) išlieka orientuotas tuo pačiu horizontaliu kampu. Po to, kai yra padaroma grupė nuotraukų tuo pačiu horizontaliu kampu, keičiant tik vertikalų fotografavimo kampą, t.y., sukant tik apatinį rėmą (4), viršutinis rėmas yra tik šiek tiek pasukamas, siekiant pakeisti horizontalų fotografavimo kampą tam tikru numatytu dydžiu.

[0035] Minėti fotografavimo intervalai arba numatytieji rėmų (4, 7) pasu kimo kampai yra pasirenkami atsižvelgiant į pageidaujamą galutinio trimačio objekto (1) atvaizdo vientisumą ir kokybę. Kuo trumpesni yra numatytieji laiko intervalai arba kuo mažesni yra numatytieji pasukimo kampai, tuo geresnės kokybės ir vientisumo gausime galutinį trimatį atvaizdą.

[0036] Žingsniniai varikliai (3, 5) ir fotoaparatas (8) yra valdomi kompiuteriu, kuris turi bent signalų išvesties priemones, programinę dalį ir duomenų įvesties priemones, kur minėtos signalų išvesties priemonės yra pritaikytos siųsti valdymo signalus, tinkamiausiu atvejų kaip elektrinius signalus arba elektromagnetines bangas, į žingsninių variklių (3, 5) valdiklius ir fotoaparato (8) valdiklį tam, kad valdytų minėtus žingsninius variklius (3, 5) norimu būdu ir valdytų minėtą fotoaparatą (8) pagal iš anksto numatytą režimą.

[0037] Minėta programinė dalis yra pritaikyta suformuoti minėtą numatytą fotoaparato valdymo režimą, kuris yra griežtai susijęs su viršutinio rėmo besisukančio rėmo (7) ir/arba apatinio besisukančio rėmo (4) judėjimu. Minėta programinė dalis yra taip pat tinkama padarytų nuotraukų komponavimui, siekiant suformuoti vientisą trimatį skaitmeninį objektą, kuris galėtų būti sukiojamas kompiuterio įvesties priemonėmis ir atvaizduojamas vaizduoklyje. Būdai ir programos, skirti tokio paveikslėlio suformavimui jau yra pardavinėjami rinkoje.

[0038] Minėtos duomenų įvesties priemonės yra pritaikytos priimti fotografijų duomenims iš fotoaparato (8). Priimti fotografijų failai yra saugomi saugojimo terpėje ir paruošiami tolimesniam apdorojimui.

[0039] Valdymo signalų išvesties priemonės ir duomenų įvesties priemonės gali būti arba atskiros jungtys bei sąsajos įtaisai arba sujungtos viename standartiniame sąsajos įtaise, tokiame kaip USB, FireWire, LAN, Wireless LAN, COM ir panašiai.

[0040] Trimačių skaitmeninių atvaizdų sukūrimo būdas toliau apima pabaigto trimačio skaitmeninio objekto atvaizdo patalpinimą tarnybinėje stotyje ir nuorodos į jo buvimo vietą sukūrimą. Minėtos nuorodos yra pateikiamos klientams, kurie gali jas panaudoti savo svetainėje, pavyzdžiui, įkelti ją kaip aktyviąją nuorodą (hyperlink). Failas, kuriame yra minėtas trimatis skaitmeninis objektas taip pat gali būti perduodamas klientui kaip parsisiunčiamas failas arba fizinėje laikmenoje. Vis dėlto, nuorodos sukūrimas ir pateikimas supaprastina visą perdavimo procesą ir yra efektyvesnis bei patogesnis klientui.

Apibrėžtis

1. Trimatės fotografijos stelažas, skirtas objekto (1) nuotraukų darymui iš įvairiausių kampų, ypač nuotraukų serijų darymui, kurios vėliau yra sujungiamos suformuojant trimatį objekto (1) skaitmeninį atvaizdą, minėtas fotografijos stelažas turi bent vieną fotoaparatą (1) ir mechaninį įrenginį, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad mechaninis įrenginys turi bent:

- pagrindo elementą (6),

- į rėmą (4), kuris sukasi apie įsivaizduojamą vertikalią ašį,

- viršutinį rėmą (7), kuris sukasi apie įsivaizduojamą horizontalią ašį,

- pakabą (11) arba atramą (9), arba stovą arba panašiai, kuris yra naudojamas minėto objekto (1), kurį reikia fotografuoti laikymui nejudamoje pozicijoje,

kur objektas (1), kurį reikia fotografuoti yra padedamas ant minėtos atramos (9) arba pakabinamas ant pakabos (11) ir mažiausiai vienas fotoaparatas (8) yra pritvirtintas viename viršutinio rėmo (7) gale.

2. Trimatės fotografijos stelažas pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad turi fono elementą (2), įrengtą kitame viršutinio besisukančio rėmo (7) gale.

3. Trimatės fotografijos stelažas pagal 1 arba 2 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad viršutinis rėmas (7) ir apatinis rėmas (4) yra tarpusavyje sujungti taip, kad minėta įsivaizduojama vertikali apatinio rėmo (4) ašis ir minėta įsivaizduojama horizontali viršutinio rėmo (7) ašis susikerta arba praeina viena pro kitą santykinai mažu atstumu apytiksliai viename taške ir apytiksliai stačiais kampais.

4. Trimatės fotografijos stelažas pagal vieną iš 1-3 punktų, b e s i s k i r i a n t i s tuo kad minėtas mechaninis įrenginys turi bent vieną pavarą (3, 5), kuri yra pritaikyta sukti bent vieną iš minėtų rėmų (4, 7) norima kryptimi.

5. Trimatės fotografijos stelažas pagal 4 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad minėta pavara (3, 5) yra žingsninio variklio tipo arba hidraulinio tipo, arba pneumatinio tipo.

6. Trimatės fotografijos stelažas pagal vieną iš 1-5 punktų, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad minėtas fotografijos stelažas yra valdomas kompiuteriniu įrenginiu, turinčiu bent:

- signalo išvesties priemones, pritaikytas bent jau siųsti valdymo signalus į pavarų (3, 5) valdiklius ir bent vieno fotoaparato (8) valdiklį,

- programinę dalį, kuri yra pritaikyta bent jau suformuoti minėtą numatytą fotoaparato valdymo režimą, kuris yra griežtai susijęs su viršutinio besisukančio rėmo (7) ir/arba apatinio besisukančio rėmo (4) judėjimu ir

- duomenų įvesties priemones, kurios yra pritaikytos priimti fotografijų duomenims iš fotoaparato (8).

7. Trimačių skaitmeninių objekto atvaizdų kūrimo ir publikavimo būdas, apimantis šiuos žingsnius:

- padaro objekto nuotraukų serijas iš skirtingų krypčių, panaudojant fotografijos stelažą,

- sujungia gautas nuotraukas į vientisą skaitmeninį trimatį atvaizdą, panaudojant kompiuterinį programinį produktą,

b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad naudoja fotografijos stelažą pagal 1-6 punktus.

8. Būdas pagal 7 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad objekto (1) trimačio skaitmeninio atvaizdo elektroninis publikavimas yra įgyvendinamas atliekant šiuos proceso žingsnius:

- patalpina sukurtą objekto skaitmeninį trimatį atvaizdą tarnybinėje stotyje

- sukuria nuorodą j specifinę minėto failo vietą,

- siunčia minėtą nuorodą klientui, kuris gali panaudoti šią nuorodą savo svetainėje, įterpdamas ją kaip aktyviąją nuorodą (hyperlink) ar panašiai.

Brėžiniai