Brevet FR2791799A1 — publié le 20001006

La présente invention concerne un dispositif de visualisation de données relatives au globe terrestre ou à une zone au moins de celui-ci. Le dispositif selon l'invention trouve des applications dans de nombreux domaines, qu'il s'agisse - de représenter des données relatives à la structure physique du globe à sa surface ou souterraine (géophysique interne), ou à son atmosphère: mouvements des masses nuageuses, distribution des températures ou des pressions etc. - de représenter en accéléré des phénomènes très lents tels que la dérive des continents; s5 de représenter des données statistiques diverses à caractère économique ou démographique; - de visualiser les trajectoires et les positions de mobiles à tout instant, ce qui intéresse les compagnies de transport terrestre, maritime, aérien pour matérialiser la situation de leurs flottes - de visualiser des zones de survol défilant sous un aéronef ou un satellite, etc. Le dispositif de visualisation selon l'invention permet de visualiser au moins une zone du globe terrestre Il comporte un support présentant une face externe à courbure sensiblement sphérique, adapté à figurer au moins cette zone du globe, au moins un écran souple à matrice active épousant au moins une partie de la face externe, avec une distribution de pixels sur toute sa surface et un ensemble de contrôle adapté à commander la visualisation en tout point de la matrice active, de données concernant une position correspondante de cette partie du globe terrestre. On peut utiliser un seul écran souple à matrice active pour recouvrir un 1o support sphérique unique figurant la totalité du globe terrestre, ou bien encore une juxtaposition de plusieurs écrans à matrice active à courbure sensiblement sphérique sur des portions de sphère juxtaposées, l'ensemble de contrôle étant adapté à segmenter les données à visualiser pour leur représentation sur les différents écrans. L'ensemble de contrôle comporte par exemple une unité d'interface adaptée à la commande sélective des pixels de chaque écran à matrice active en fonction des données écrites dans au moins une mémoire d'écran associée et une unité d'adaptation couplée avec l'unité d'interface permettant de calculer une position en coordonnées sphériques pour toutes les données à visualiser. On utilise par exemple un micro-ordinateur avec une unité d'interface incluse et l'unité d'adaptation comporte par exemple des logiciels de commande du micro-ordinateur. Le dispositif selon l'invention constitue un outil précieux à la décision en permettant une visualisation, une modélisation à caractère global de phénomènes à l'échelle de la planète en les restituant à leur vraie place sur la sphère terrestre, avec leur étendue et leur répartition réelle et sans les habituelles déformations inhérentes aux représentations planes. La facilité de modification des images étalées sur le globe ou la portion de globe du dispositif contraste bien avec le caractère figé des modes de représentation classiques: cartes, globes terrestres, etc. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un exemple non limitatif de réalisation, en se référant aux dessins annexés o: o - la Fig. 1 montre schématiquement un support sphérique tapissé par une matrice active à densité constante de pixels par unité de surface sur toute sa surface à l'exception de zones aveugles au voisinage des pôles - la Fig. 2 illustre la variation du nombre de pixels par ligne de matrice en fonction de la latitude - la Fig.3 montre une portion déployée de la matrice avec une répartition des pixels activables décroissant depuis l'équateur jusqu'à la zone aveugle de façon à obtenir une distribution constante de pixels sur toute la surface -la Fig.4 montre un mode pratique de commande du dispositif en combinaison avec un micro- ordinateur; - la Fig.5 montre un écran en forme de portion de sphère convenant pour une représentation d'une zone de la planète; et - la Fig. 6 montre un mode d'association d'écrans à courbure sphérique pour constituer un écran sphérique monumental. Pour la réalisation du dispositif, on utilise une matrice active à film plastique souple d'un type connu. Des exemples de mise en oeuvre de ce type de matrice sont décrits par exemple dans les brevets US 5 576 856, WO0 97/45 893 ou EP 0 860 969. Le dispositif comporte un support 1 qui peut être sphérique pour figurer le globe terrestre ou en forme de portion de sphère si l'on se limite à la représentation d'une aire géographique. Sur ce support est plaqué une matrice active 2. Dans le cas d'un support sphérique, la matrice recouvre la totalité de sa surface à l'exception de zones aveugles BZ correspondant à des latitudes élevées 80 zone aveugle BZ. La matrice active est commandée par un ensemble de contrôle 3 comportant une unité d'interface 4 adaptée spécifiquement à la commande sélective des pixels de la matrice en fonction des données écrites dans une mémoire d'écran associée (non représentée) par une unité 5 d'adaptation couplée avec l'unité d'interface 4 permettant de calculer une position en coordonnées sphériques pour toutes les données D à visualiser sur l'écran souple 2, qui lui sont présentées sous une forme différente, en utilisant les équations de transformation adaptées. Il peut s'agir dans un cas simple des équations classiques de transformation reliant les coordonnées polaires (R, 0,a) aux coordonnées cartésiennes Px, Py, Pz d'un point: Px = R.cosû.cosa Py = R.cosâ.sincx P = R.sinû Suivant le mode de mise en oeuvre illustré à la Fig.3, l'ensemble de contrôle 3 est incorporé dans un micro-ordinateur 6. L'unité d'interface 4 est par exemple une carte électronique rajoutée dans l'unité centrale 7. L'unité d'adaptation 5 peut être réalisée par exemple sous la forme d'un logiciel d'adaptation que l'on charge en mémoire, qui est exécutable sur l'unité de traitement du micro-ordinateur. L'ensemble de contrôle 3 peut encore être autonome, associé directement à l'écran sphérique, dans l'embase d'un globe terrestre par 1o exemple. Dans le cas pratique simple o les données à visualiser sont déjà adaptées à une représentation en coordonnées polaires, elles peuvent être directement appliquées à l'unité d'interface 4 chargée de la gestion de la matrice 2. Dans le cas o les données à visualiser sont disponibles dans un représentation plane et suivant un certain type de projection, on utilise un logiciel d'adaptation approprié adapté à les restituer à leurs positions respectives sur le surface du globe. L'unité d'adaptation est également adaptée à calculer les données à mémoriser dans la mémoire d'écran, en fonction de la résolution choisie et de changements d'échelle (effets de zoom). Le dispositif se prête aussi bien à une représentation fixe des données planétaires, qu'à une représentation dynamique pour simuler leur évolution au cours du temps. Par un décalage approprié des données dans la mémoire d'écran de l'unité d'interface 4, il est facile également de simuler la rotation de la planète autour de son axe. Suivant le mode de réalisation de la Fig.5, la matrice active peut être plaquée sur un support 8 avec une paroi à courbure sphérique, pouvant reproduire des données relatives à une portion de la surface terrestre. Ce support peut être isolé ou, juxtaposé avec d'autres supports E de même forme (Fig. 6), servir à former un écran sphérique actif de grande taille figurant une planète, dans le cadre d'expositions ou dans tous autres lieux publics. On a décrit des applications du dispositif à la visualisation du globe terrestre. Il est bien évident qu'il peut servir de façon plus générale, à visualiser des données relatives à tout autre planète ou visualiser des configurations d'objets célestes. REVENDICATIONS 1) Dispositif de visualisation de données relatives à au moins une zone du globe terrestre, comportant un support (1) présentant une face externe à courbure sensiblement sphérique, adapté à figurer au moins cette zone du globe, au moins un écran souple à matrice active (2) épousant au moins une partie de la face externe, avec une distribution de pixels sur toute sa surface et un ensemble de contrôle (3) adapté à commander la visualisation en tout point de la matrice active, de données concernant une position correspondante de !0 cette zone du globe terrestre. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran souple à matrice active (2) recouvre un support sphérique (1) figurant la totalité du globe terrestre. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une juxtaposition de plusieurs écrans (2) à matrice active à courbure sensiblement sphérique, l'ensemble de contrôle (3) étant adapté à segmenter les données à visualiser pour leur représentation sur les différents écrans. 4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque matrice active comporte une distribution uniforme de pixels. 5) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de contrôle (3) comporte une unité d'interface (4) adaptée à la commande sélective des pixels de chaque écran à matrice active (2) en fonction des données écrites dans au moins une mémoire d'écran associée et une unité d'adaptation (5) couplée avec l'unité d'interface (4) permettant de calculer une position en coordonnées sphériques pour toutes les données (D). 6) Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'ensemble d'interface (4) est inclus dans un micro-ordinateur (6). 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'unité d'adaptation (5) comporte des logiciels de commande du micro-ordinateur (6).