Brevet FR2633404A1 — publié le 19891229

La présente invention concerne un procédé de génération d'images tri-dimensionnelles. La plupart des images telles qu'elles sont habituellement visualisées, que ce soit dans l'édition, la projection de diapositives, de film ou de vidéo sont perçues sur un plan. Ce sont donc des images bidimensionnelles, et leur perception par l'oeil reste limitée à ces deux dimensions. Certains procédés tendant à projeter des images tridimentionnelles ont abouti à des résultats qui permettent de s'approcher de la vision binoculaire. La plupart des procédés utilisés ont pour principe de base de projeter une image composite stéréoscopique, c'est à dire en fait deux images dont l'angle de prise de vues tend à s'approcher de l'angle de vision réel entre l'oeil gauche et l'oeil droit. La technique permettant de reconstituer une image stéréoscopique consiste à projeter deux images différentes quand à leur angle de prise de vue, et à faire en sorte que chaque oeil ne puisse voir que l'une de ces deux Images. En fait l'oeil gauche est censé ne voir que l'image dont l'angle de prise de vue est considéré comme image de gauche et l'oeil droit est censé ne voir que l'image dont l'angle de prise de vue est considéré comme image de droite. Afin de séparer la vision de l'oeil gauche de celle de l'oeil droit et leur pemiettre'de voir uniquement l'image qui leur est destinée, il existe deux méthodes courantes. La plus ancienne, utilisée d'ailleurs tant pour l'édition que pour la projection consiste à différencier chacune des deux images par rutilisation d'un filtrage de couleur. L'image de gauche sera ainsi, par exemple, à dominante verte et l'image de droite sera alors d'une couleur de dominante opposée dans le spectre des couleurs, par exemple le rouge. La vision stéréoscopique sera alors recrée par le fait de regarder rimage composite constituée des deux images vertes et rouges au travers de lunettes comportant deux filtres de couleurs, un filtre vert et l'autre rouge. La monture gauche de la lunette étant munie d'un filtre vert, l'oeil gauche ne verra alors que l'image considérée comme image de gauche de même que la monture droite étant munie d'un filtre rouge, l'oeil droit ne verra que l'image considérée comme image de droite. La deuxième méthode, plus couramment pratiquée, consiste à utiliser des filtres polarisants croisés en lieu et place de filtres de couleur bien que cette technique limite le procédé aux images projetées, à l'exclusion des images d'édition. En effet, s'il est assez aisé d'imprimer des images à dominante rouge ou verte sur un support de type papier ou plastique il n'existe pas à l'heure actuelle de procédé simple permettant de polariser un support papier. La méthode des filtres polarisants croisés est toutefois la plus communément utilisée pour la projection d'images tridimentionnelles car elle permet un rendu plus exact des couleurs. Ceci est dû au fait que les filtres de couleur généralement utilisés sur les lunettes ont une bande passante assez large, et, par conséquent une capacité de discrimination des couleurs peu élevée.Cette incapacité de discrimination entraine un déséquilibre des couleurs dont la longueur d'onde est voisine de celle des filtres. Les filtres polarisants sont donc plus couramment utilisés puisque n'entrainant pas ce phénomène. lis provoquent toutefois une perte de luminosité non négligeable due à la structure physique même du filtre polarisant. Les deux méthodes de reconstitution d'une image stéréoscopique ont en commun le fait que pour percevoir cette image stéréoscopique, il est nécessaire de porter des lunettes équipées de filtres, filtres de longueur d'onde dans un cas et filtres polarisants croisés dans l'autre cas. La présente invention à pour but de dépasser la limitation liée aux méthodes courantes de visualisation d'images tridimentionnelles, permettant ainsi de percevoir des images en trois dimensions sans obligation de porter des lunettes munies de filtres de longueur d'onde ou de filtres polarisants croisés. Le procédé selon l'invention permet de générer des images projetées, tridimentionnelles, à effet de profondeur variable. Les effets de profondeur variable étant liés aux différentes variantes possibles du procéélé. La particularité de l'invention réside dans l'utilisation de plusieurs écrans partiellement transparents ou partiellement réflecteurs permettant de générer des images en trois dimensions. La propriété partiellement réflectrice du premier écran permet à celui-ci de matérialiser une image et sa propriété d'être partiellement transparent permet aux particules de lumière non réfléchies de continuer leur course jusqu'à l'écran suivant où se matérialisera une deuxième image. Le deuxième écran peut être totalement réflecteur, ou bien être lui aussi seulement partiellement réflecteur. Dans ce cas, les particuies de lumière non réfléchies par le deuxième écran pourront continuer leur course jusqu'à un ou plusieurs autres écrans de même nature, le dernier pouvant éventuellement être totalement réfléchissant. Dans toutes les variantes du procédé selon l'invention, les écrans successifs peuvent avoir un pouvoir réfléchissant différent les uns des autres, de même que la distance ou le parallélisme peut être différent d'un ou plusieurs écrans à rautre ou à d'autres. La figure 1 représente schématiquement le procédé selon l'invention où l'image ( ), issue du projecteur (A), se matérialise sur l'écran (B). L'écran (B) étant partiellement transparent, les particules de lumière issues du projecteur (A ) et non réfléchies par l'écran ( B ), continuent leur course et matérialisent une deuxième image (F'), sur l'écran ( C ), identique quand à sa forme à la première image ( F ) mais située sur un plan différent, plus en profondeur par rapport au point de vue du ou des observateurs. La visualisation simultanée des images (F) et (F') provoque la perception tridimentionnelle, rimage n'étant pas perçue comme une image plane mais comme une image possédant une profondeur correspondant bla hid nsion. Dans cette figure, un observateur ( H ) est placé de façon à pouvoir regarder l'image composite tridimentionnelle générée par les écrans ( B ) et (C ), et formée par les images bidimentionnelles ( F) et ( F' ), dans une direction semblable ou parallèle à celle de l'émission des particules lumineuses issues du projecteur ( A ) émettant l'image plane. La figure 2 représente schématiquement une variante du procédé selon l'invention où un observateur ( H' ) est placé de façon à pouvoir observer l'image composite tridimentionnelle générée par les écrans ( B ) et (C) et formée par les images bidimentionnelles ( F) et (F' ) dans une direction opposée à celle de l'émission lumineuse issue du projecteur ( A ) émettant l'image plane. La figure 3 représente schématiquement une variante du procédé selon l'invention où un observateur ( H ) est placé de façon à pouvoir regarder rimage composite tridimentionnelle générée par les écrans ( B ) et (C ) et formée par les images bidimentionnelles ( F) et ( P ) dans une direction semblable ou parallèle à celle de l'émission de particules lumineuses issues du proJecteur ( A) émettant l'image plane. Dans cette variante, un observateur ( H' ) est placé du cote opposé des écrans par rapport au premier observateur ( H ), face à celui-ci, de façon à pouvoir observer l'image composite tridimentionnelle générée par les écrans ( B ) et (C ) et formée par les images bidimentionnelles ( ( et ( F' ) dans une direction opposée à celle de rémission lumineuse issue du projecteur ( A) émettant l'image plane. La figure 4 représente schématiquement une variante du procédé selon l'invention. Dans cette variante, plus de deux écrans partiellement réfléchissants ou partiellement transparents sont représentés. Ces écrans(B),(C),(D)et(E),ont des espaces entre eux(G),(G')et (G" ) qui sont, dans cette variante, identiques. La figure 5 représente schématiquement une variante du procédé selon l'invention. Dans cette variante, plus de deux écrans partiellement réfléchissants ou partiellement transparents sont représentés. Cesécrans(B),(C),(D) et (E), ont des espaces entre eux (G),(G') et (G") qui sont, dans cette variante, différents. La figure 6 représente schématiquement une variante du procédé selon l'invention. Dans cette variante, plus de deux écrans partiellement réfléchissants ou partiellement transparents sont représentés, les écrans ( B ), (C), (D) et ( E ), certains écrans n'étant pas parallèles horizontalement ou verticalement entre eux. REVENDICATIONS 1. Procédé permettant de générer des images tridimentionnelles, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs écrans partiellement réfléchissants ou partiellement transparents. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules de lumière formant une image bidimentionnelle issue dun ou plusieurs projecteurs (A) sont partiellement réfléchies par le premier écran ( B ) et que la partie non réfléchie de ces particules passe au travers de cet écran (B) pour être ensuite réfléchie ou partiellement réfléchie par un ou plusieurs autres écrans ( C ), ( D ), ( E ), etc... Les images ainsi matérialisées ( F ), ( F'), etc..., sont visualisées simultanément, formant une image composite pe ^ en profondeur, cette profondeur correspondant à la troisième dimension. 3. Procédé selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce que plus de deux écrans partiellement transparents ou partiellement réfléchissants peuvent être utilisés. 4. Procédé selon revendications 1,2 et 3, caractérisé en ce que les écrans peuvent avoir des caractéristiques de transparence ou de réflexion différentes les uns des autres. 5. Procédé selon revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les distances (G), (G' ), (G"), etc..., entre écrans peuvent être différentes les unes des autres. 6. Procédé selon revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le parallélisme vertical, horizontal, ou simultanément horizontal et vertical des écrans peut être différent d'un ou plusieurs écrans à l'autre. 7. Procédé selon'revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les images tridimentionnelles peuvent être visualisées dans une direction semblable à celle de l'émission lumineuse issue du ou des projecteurs. 8. Procédé selon revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les images tridimentionnelles peuvent être visualisées dans une direction différente ou opposée à celle de l'émission lumineuse issue du ou des projecteurs. 9. Procédé selon revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les images tridimentionnelles peuvent être visualisées simultanément dans une direction semblable et, différente ou opposée à celle de rémission lumineuse issue du ou des projecteurs. 10. Procédé selon revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les images tridimentionnelles générées par la vision simultanée des images bidimentionnelles matérialisées sur les écrans successifs, peuvent être issues de projecteurs d'images de toute nature propre à émettre des particules dé lumière.