(57)【要約】  本発明は、強化現実システムにおける光案内のための装置および方法に関する。ここでは光軸を有している撮影ユニット（ＡＥ）が実際の対象物（ＲＯ、ＲＳ）を撮影し、表示ユニット（Ｉ）に表示する。データ処理ユニットは仮想対象物（ＶＯ）を作成し、これを同じように表示ユニット（Ｉ）内に表示する。引き続き、既知のセンサ位置、センサ配向、センサ指向ダイヤグラム並びに、少なくとも２つの感光センサ（Ｓ）の出力されたセンサ出力信号に基づいて照明角度が求められ、この照明角度に依存して、表示ユニット（Ｉ）内で仮想対象物（ＶＯ）に対する光案内が行われる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化現実システムにおける光案内のための装置であって、
実際の対象物（ＲＯ、ＲＳ）を撮影するための撮影ユニット（ＡＥ）を有しており、当該撮影ユニットは光軸（ＯＡ）を有しており；
当該撮影された実際の対象物を表示するための表示ユニット（Ｉ）を有しており、
表示ユニット（Ｉ）内に仮想の対象物（ＶＯ）を作成するためのデータ処理ユニットを有している形式のものにおいて、
少なくとも２つの感光センサ（Ｓ）を有しており、当該感光センサはそれぞれ既知のセンサ指向ダイヤグラム（ＲＤ）を伴い、当該センサ指向ダイヤグラムは前記撮影ユニット（ＡＥ）および撮影ユニットの光軸（ＯＡ）に関するそれぞれ既知のセンサ位置とセンサ配向を有しており、
前記データ処理ユニットは前記既知のセンサ位置（ｄ）およびセンサ配向（ＳＡ）およびセンサ指向ダイヤグラム（ＲＤ）の特性並びに検出されたセンサ出力信号（ＳＳ１、ＳＳ２）に基づいて、前記撮影ユニット（ＯＡ）の光軸（ＯＡ）に関して照明角度（α）を求め、当該照明角度（α）に依存して、前記表示ユニット（Ｉ）内で、仮想対象物（ＶＯ）に対する光案内を実施する、
ことを特徴とする、強化現実システムにおける光案内のための装置。
【請求項２】
前記光案内の実施の際に、仮想対象物（ＶＯ）に対して仮想の影領域（ＶＳ）および／または仮想の明領域（ＶＡ）が前記表示ユニット（Ｉ）の画像内に挿入される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
１次元の照明角度（α；αｙ、αｚ）が２つのセンサ出力信号（ＳＳ１、ＳＳ２）の比の形成によって、各指向ダイヤグラム（ＲＤ１、ＲＤ２）を考慮して求められる、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
空間的照明角度が三角測量によって、２つの１次元照明角度（αｙ、αｚ）から求められる、請求項３記載の装置。
【請求項５】
目下の照明の色温度を検出するための検出ユニットおよび、色温度を分析するためおよび日光周辺環境または人工光周辺環境を求めるための分析ユニットを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記検出ユニットが撮影ユニット（ＡＥ）によって実現され、前記分析ユニットがデータ処理ユニットによって実現される、請求項５記載の装置。
【請求項７】
時刻を出力するための時間出力ユニットを有しており、空間的照明角度が１次元照明角度および出力された時刻に基づいて求められる、請求項３から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記センサ（Ｓ）の指向ダイヤグラム（ＲＤ１、ＲＤ２）の特性は同じである、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記センサ（Ｓ）の相互の間隔はできるだけ大きい、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
前記照明角度の特定は、撮影ユニット（ＡＥ）に時間的に依存して継続的に行われる、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
前記センサ（Ｓ）は、既知のセンサ配向（ＳＡ１、ＳＡ２）およびセンサ指向ダイヤグラム（ＲＤ１、ＲＤ２）とともに回転可能に配置されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
照明角度の一義性を求めるための閾値判断ユニットを有しており、一義性が欠如している場合には、仮想対象物（ＶＯ）に対する光案内が遮断される、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
強化現実システムにおける光案内のための方法であって、
ａ）光軸（ＯＡ）を有している撮影ユニット（ＡＥ）によって実際の対象物（ＲＯ、ＲＳ）を撮影するステップと；
ｂ）撮影された実際の対象物を表示ユニット（Ｉ）に表示するステップと；
ｃ）データ処理ユニットによって、仮想の対象物（ＶＯ）を作成するステップと；
ｄ）前記仮想対称物（ＶＯ）を前記表示ユニット（Ｉ）に表示するステップと；
ｅ）既知のセンサ指向ダイヤグラムと、センサ位置およびセンサ配向（ＳＡ１、ＳＡ２）をそれぞれ有している少なくとも２つの感光センサ（Ｓ）によって照明を検出し、センサ出力信号（ＳＳ１、ＳＳ２）を出力するステップと；
ｆ）前記センサ出力信号（ＳＳ１、ＳＳ２）を用いて、センサ位置およびセンサ配向（ＳＡ１、ＳＡ２）およびセンサ指向ダイヤグラム（ＲＤ１、ＲＤ２）の特性に基づいて、前記撮影ユニット（ＡＥ）の光軸（ＯＡ）に関して照明角度（α）を求めるステップと；
ｇ）求められた照明角度（α）に依存して、仮想対象物（ＶＯ）に対する光案内を実施するステップを有する、
ことを特徴とする、強化現実システムにおける光案内のための方法。
【請求項１４】
前記光案内の実施の際に、前記仮想対象物（ＶＯ）に対して仮想の影領域（ＶＳ）および／または仮想の明領域（ＶＡ）を前記表示ユニット（Ｉ）の画像内に挿入する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
ステップｆ）において１次元の照明角度を、２つのセンサ出力信号（ＳＳ１、ＳＳ２）の比の形成によって求める、請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１６】
ステップｆ）において空間的照明角度を三角測量によって、２つの１次元照明角度（αｙ、αｚ）から求める、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
目下の照明の色温度を、日光周辺環境または人工光周辺環境を求めるために検出する、請求項１３から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記色温度を前記撮影ユニット（ＡＥ）によって検出する、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
日光周辺環境が求められた場合にはさらに時刻を検出し、
空間的照明角度を１次元照明角度と当該検出された時刻に基づいて求める、請求項１７または１８記載の方法。
【請求項２０】
前記センサ（Ｓ）の相互の間隔はできるだけ大きい、請求項１３から１９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
前記照明角度の特定を、前記撮影ユニット（ＡＥ）に時間的に依存して継続的に行う、請求項１３から２０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
前記センサ（Ｓ）を、自身の既知のセンサ指向ダイヤグラム（ＲＤ１、ＲＤ２）およびセンサ配向（ＳＡ１、ＳＡ２）とともに回転可能に配置する、請求項１３から２１までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は強化現実システムないし「拡張現実」を伴うシステムにおける光案内（Lichtfuehrung）のための装置および方法に関し、殊に、挿入される仮想対象物に対して、実際の照明状態（Beleuchtungsverhaeltnisse）に相応して仮想の影領域および／または仮想の明るい領域を作り出すための装置および方法に関する。これは、例えば携帯電話またはＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等のモバイル端末器機に対して用いられる。
【０００２】
強化現実ないし「拡張現実」は新たな技術分野である。ここでは例えば、実際の周辺環境に対する目下の光学的認知に同時に付加的な視覚情報が重畳される。ここでは基本的にいわゆる「シー・スルー（see-through）」技術といわゆる「フィード・スルー(feed-through）」技術が区別される。シー・スルー技術ではユーザは例えば透光性の表示ユニットを通して実際の周辺環境をのぞくことができる。フィード・スルー技術では、実際の周辺環境が撮影ユニット（例えばカメラ）によって撮影され、表示ユニットでの再生前にコンピュータで作成された仮想画像と混合される、ないしは重畳される。
【０００３】
従ってユーザは結果的に、実際の周辺環境も例えばコンピュータグラフィックによって作成された仮想の画像構成部分も、組み合わされた図（合成図）として認知する。実際の画像構成部分と仮想の画像構成部分をこのように合成して「拡張現実」ないし「強化現実」とすることによってユーザは、重畳され、ひいては同時に認知される付加情報に直接的に関連して行動することができる。
【０００４】
「拡張現実」が非常にリアルになるために、挿入されるべき仮想対象物に対する仮想照明状態ないしいわゆる光案内を最適に整合させるために、実際の照明状態の特定において重要な問題が生じる。このような仮想光案内ないし、実際の照明状態への仮想照明状態の整合は、以下で、殊に、挿入されるべき仮想対象物に対する仮想影領域および／または明領域の挿入であると理解されたい。
【０００５】
この種の仮想の光案内を実現することないし仮想の影領域および／または明領域を「強化現実システム」内に組み込むことは、これまでにたいては、非常に静止的にのみ処されてきた。ここでは光源の位置は固定的ないし不変的に仮想３Ｄモデル内に組み込まれる。ここでの欠点は、直接的に照明状態を変化させることもある、ユーザないし撮影ユニットまたは光源の位置変化が考慮されないということである。
【０００６】
別の従来の「強化現実システム」では、照明方向が画像処理を用いて動的に測定される。ここでは特別に形成された対象物（例えば「シャドウキャッチャー（shadow catcher）」）がシーン内に位置付けされ、この対象物が自身に投げかける影が画像処理方法によって測定される。しかしこれは次のような欠点を有している。すなわち、照明が変化しているときには常にこの対象物ないし「シャドウキャッチャー」が画像内で見えているべきであるという欠点を有している。これは殊にモバイル「強化現実システム」では実行不可能である。
【０００７】
従って本発明の課題は、容易でありかつユーザが使用し易く、殊にモバイル使用領域に対して使用される、強化現実システムないし「拡張現実」を伴うシステム内で光案内をするための装置および方法を提供することである。
【０００８】
本発明では上述の課題は、装置に関しては請求項１の特徴部分に記載された構成によって解決され、方法に関しては請求項１３の手法によって解決される。
【０００９】
殊に、それぞれ既知のセンサ指向ダイヤグラムを有する少なくとも２つの感光センサを使用することによって、データ処理ユニットは既知のセンサ位置、センサ配向およびセンサ指向ダイヤグラムの特性並びに検出されたセンサ出力信号に基づいて、撮影ユニットの光軸に関して照明角度を求めることができる。ここでこのセンサ指向ダイヤグラムは、撮影ユニットおよびその光軸に関してそれぞれ１つの既知のセンサ位置およびセンサ配向を有している。次にこの照明角度に依存して表示ユニット内に、仮想対象物に対する光案内ないし仮想影領域および／または仮想明領域が挿入される。このようにして、最小コストで、仮想対象物に対して非常にリアルな光案内を得ることができる。
【００１０】
有利には１次元の照明角度が、センサ指向ダイヤグラムおよびセンサ配向を考慮して、２つのセンサ出力信号からの比の形成によって求められる。このような実現は非常に低コストであり、さらにユーザにとって使用しやすい。なぜならこれまで、これまでのマーカないし「シャドウキャッチャー」がもはや必要ないからである。
【００１１】
有利には空間的な照明角度は２つの１次元照明角度による三角測量によって求められる。例えばＧＰＳシステム（Global Positioning System）で使用されているこのような方法では、基本的に感光センサは３つで足りる。これらのセンサのセンサ配向は、１つの共通の面にあるのではない。これによって実現コストは格段に低減される。
【００１２】
さらに空間的な照明角度を、唯一の一次元照明角度に基づいて並びに時刻に基づいて見積ることができる。この場合には殊に日光環境の場合には、時刻に依存したその時々の太陽状態、すなわち垂直な照明角度が考慮される。従ってこのような使用ケースの一部では、実現コストがさらに低減される。日光環境を求めるために例えば、目下の照明の色温度を検出するための検出ユニットおよび色温度を分析するための分析ユニットが使用される。ここで有利には検出ユニットは、いずれにせよ設けられている撮影ユニットないしカメラによって実現される。
【００１３】
精度を最適化するために、およびさらに簡易化するために、複数のセンサの指向ダイヤグラムの特性は同じであり、センサ相互の間隔はできるだけ大きい。
【００１４】
さらに、時間軸に関して継続的に、撮影ユニットに依存して照明角度が特定される。これによって仮想対象物に対して特にリアルな光案内が形成される。
【００１５】
精度をさらに改善するために、および困難な照明状態を処理するために、センサ配向および属する指向ダイヤグラムを伴うセンサが有利には回転可能に配置される。
【００１６】
さらに、閾値判断ユニットが、照明角度の一義性（Eindeutigkeit）を求めるために設けられる。一義性が欠如している場合には、仮想の光案内が遮断される。従って、殊に拡散照明状態ないしは空間内に分配された多数の光源による照明状態の場合には、仮想対象物に対して仮想影領域および／または明領域は形成されない。
【００１７】
この方法ではまずは光軸を有している実際の対象物が撮影ユニットによって撮影され、表示ユニット内に表示される。さらにデータ処理ユニットによって、挿入されるべき仮想対象物が形成され、同じように表示ユニット内に表示されるないしは実際の対象物に重畳される。次に少なくとも２つの感光センサによって照明が検出され、それぞれ、センサ出力信号として出力される。ここでこれらの感光センサはそれぞれ、既知のセンサ指向ダイヤグラムおよびセンサ位置およびセンサ配向を有している。次にこの出力信号を使用して、および既知のセンサ位置、センサ配向およびセンサ指向ダイヤグラムの特性に基づいて、光軸に関して照明角度が求められ、求められた照明角度に依存して、仮想対象物に対して光案内ないし仮想影領域および／または仮想明領域の挿入が行われる。
【００１８】
従属請求項には、本発明の別の有利な構成が記載されている。
【００１９】
本発明を以下で、実施例に基づいて、図面を参照してより詳細に説明する。
【００２０】
図１は、強化現実システムにおいて光案内を行う本発明の方法および属する装置に対する使用ケースの簡略化された図であり、
図２は、照明角度を求める際のセンサのセンサ指向ダイヤグラムの作用を示す、図１に示された装置の簡略化された図であり、
図３は、本発明による強化現実システムにおいて求められる一次元照明角度を示すための簡略化された図であり、
図４は、２つの一次元照明角度による空間的照明角度を示すための簡略化された図である。
【００２１】
図１は、「強化現実システム」ないし「拡張現実」を伴うシステムの簡略化された図を示している。これは例えばモバイル端末器機、殊にモバイルテレコミュニケーション端末器機ないしハンディＨ内に実装される。
【００２２】
図１では、モバイル端末器機Ｈ内に組み込まれたカメラないし撮影ユニットＡＥによって、実際の周辺環境ないし撮影されるべき実際の対象物ＲＯの画像が、属する実際の影ＲＳとともに撮影され、表示ユニットＩに示される。撮影された画像を拡張するために、いわゆる仮想の対象物ＶＯ（例えばボール）が、属する影を有する、撮影された実際の対象物（例えば植木鉢）に重ねられる。これによって拡張現実ないしいわゆる「強化現実」が得られる。自身の属する実際の影ＲＳを有する実際の対象物ＲＯと、仮想対象物ＶＯは当然ながら、任意の他の対象物であってもよい。
【００２３】
図１では、さらに、例えば電球の形状の光源Ｌが示されている。この光源は、メイン光源として実際の周辺環境の照明ないし実際の対象物ＲＯの照明に主に用いられている。従って、実際の対象物ＲＯに属する実際の影ないし影領域ＲＳを形成する。照明状態が変わることによって、このような実際の影ＲＳも相応に変わる（例えば短くなる、または長くなる、または所定の角度だけ回転される）ので、このような照明状態はいわゆる、仮想対象物ＶＯに対するいわゆる光案内の時にも考慮されなければならない。より詳細には本発明では、仮想対象物ＶＯだけが、表示ユニットＩに示される実際の周辺環境に加えられるのではなく、相応の仮想光案内も行われる。すなわち、例えば仮想の対象物ＶＯの仮想の影ＶＳおよび／または仮想の対象物ＶＯ上の仮想の明領域ＶＡが、その時々の照明状態に依存して加えられる。これによって、「拡張現実」を伴う、ないしは強化現実システムにおいて非常にリアルに作用する表示が実現される。
【００２４】
従来技術とは異なり、このような光案内を実現するために、シーン内に挿入される影対象物ないしいわゆる「シャドウキャッチャー」は使用されず、撮影ユニットＡＥの光軸に関する照明角度が、少なくとも２つの感光センサＳによって求められる。ここでこの感光センサは、例えばモバイル端末器機Ｈのハウジングの表面に設けられる。これらの感光センサＳはここで、既知のセンサ配向並びに既知のセンサ位置を伴うそれぞれ１つの既知のセンサ指向ダイヤグラムを有している。次に、このようなセンサ位置、センサ配向およびセンサ指向ダイヤグラムの特性に基づいて、各センサで出力されたセンサ出力信号ないしセンサ出力信号の振幅値が次のように評価される。すなわち、撮影ユニットＡＥの光軸に関する照明角度が求められるように評価される。これによって同じように仮想光案内が表示ユニットＩの画像内で仮想対象物ＶＯに対して行われる、ないしは仮想影領域ＶＳおよび／または仮想明領域ＶＡが作成される。このような計算は、例えばモバイルテレコミュニケーション端末器機Ｈ内にいずれにせよ設けられているデータ処理ユニットによって処理される。データ処理ユニットは例えば接続形成および接続解除並びに、モバイル端末器機Ｈの多数の他の機能を担う。
【００２５】
図２は、照明角度を求める際の基本的な作用を示す簡略化された図面である。この照明角度は、本発明に相応する光案内ないし仮想影領域および仮想明領域の作成のために必要である。
【００２６】
図２では、例えばモバイル端末器機Ｈのハウジング表面に、撮影ユニットＡＥないし従来のカメラ並びに少なくとも２つの感光センサＳ１およびＳ２が配置されている。撮影ユニットＡＥは光軸ＯＡを有している。この光軸を以降では、光源Lに対する求められるべき照明角度αに対する基準軸として定める。
【００２７】
図を簡略化するために、図２ではまずは、１つの面内での光源Lと撮影ユニットの光軸ＯＡの間の１つの一次元照明角度αしか観察および検出されない。さらに、図２では、唯一の光源Ｌしか示されていない。この光源は例えば日光周辺環境の場合には太陽によって実現される。
【００２８】
センサＳ１およびＳ２は、撮影ユニットＡＥに関して既知のセンサ位置を有しており、図２では既知の間隔ｄ１およびｄ２が撮影ユニットＡＥとの間に空けられている。さらにセンサＳ１およびＳ２は、撮影ユニットの光軸ＯＡに関して既知のセンサ配向ＳＡ１およびＳＡ２を有している。これは各既知の指向ダイヤグラムＲＤ１およびＲＤ２と相関している。センサ配向ＳＡ１およびＳＡ２は、図２では、撮影ユニットの光軸ＯＡと平行である。これによって、一次元照明角度αの計算が容易になる。指向ダイヤグラムＲＤ１およびＲＤ２のカーブは図２では楕円であり、立体的表示において楕円のこん棒形状を有している。
【００２９】
センサ指向ダイヤグラムの作用はここでは以下のようなものである：すなわち、センサと、センサ指向ダイヤグラムの楕円カーブの縁部ないし立体的楕円状こん棒との距離が、光源Ｌの光がセンサ配向ＳＡ１またはＳＡ２に対する相応の角度β１またはβ２でセンサＳ１およびＳ２に入射する場合に、センサで出力されるセンサ出力信号ＳＳ１およびＳＳ２の振幅に相当する。従ってセンサ出力信号ＳＳ１およびＳＳ２の振幅は直接的に角度β１およびβ２に対する尺度である。従って指向ダイヤグラムＲＤ１およびＲＤ２ないしカーブ形状の特性並びにセンサ位置ないし間隔ｄ１およびｄ２並びに光軸ＯＡに関するセンサ配向ＳＡ１およびＳＡ２が既知の場合には、一次元の照明角度αを明確に特定することができる。
【００３０】
図３では、このような一次元照明角度αおよび撮影ユニットＡＥの光軸ＯＡと挿入されるべき仮想対象物ＶＯとの間の既知の仮想角度γに依存して、相応する仮想光案内も行われ、例えば仮想影領域ＶＳおよび／または仮想明領域ＶＡが、図１に示された表示ユニットＩの画像内にリアルに、ないし正しい角度で挿入される。
【００３１】
感光センサＳないしＳ１およびＳ２は例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタまたは他の感光エレメントによって実現される。これらは既知の指向ダイヤグラムを有している。指向ダイヤグラムはさらに、感光センサの前に配置されているレンズ装置を介して相応に調整されるか、または整合される。従ってセンサ指向ダイヤグラムＲＤ１およびＲＤ２並びに属するセンサ配向ＳＡ１およびＳＡ２を考慮して、２つのセンサエレメントＳ１およびＳ２によって定められる面において、２つのセンサ出力信号ＳＳ１およびＳＳ２の比の形成によって、結果として生じる一次元光入射角度ないし照明角度αが、レーザ技術におけるモノパルス方式に類似して求められる。
【００３２】
このような２つの感光センサによって１つの１次元の照明角度αが求められるが、リアルな光案内のために立体的照明角度が求められるべきであるので、図４の実施例では２つのこの種の１次元照明角度が、空間的照明角度を求めるために求められる。
【００３３】
より詳細には、図４では、図２および図３に示されたようなこの種の２つの装置が相互に組み合わせられる。従ってそれぞれ、例えばｙ方向における１次元照明角度αｙおよびｚ方向における一次元照明角度αｚが求められる。これによって結果として生じる、光源Ｌに対する空間的照明角度が空間内で求められる。
【００３４】
有利にはここでは第３の感光センサが次のように、例えばモバイル端末器機Ｈのハウジング表面に配置される。すなわちこのセンサが別の面にあるように配置される。最も容易な場合にはこのセンサは図４と相応に、例えば最初の２つのセンサのｘ−ｙ面に対して垂直に、ｘ−ｚ面かまたはｙ−ｚ面に配置される。これによって、直角な座用系が得られる。有利にはここでは３つのセンサのうちの１つが、２つの１次元照明角度αｙおよびαｚを求めるために二重に使用される。しかし基本的には、別のセンサ装置、殊により多くのセンサも可能である。これによって精度または照明状態の検出領域が格段に改善される。各センサ配向、センサ位置およびセンサ指向ダイヤグラムは、出力されたセンサ出力信号の評価時に相応に考慮される。
【００３５】
２つの１次元照明角度から空間的照明角度を求めるための通常の方法は、例えばＧＰＳシステム（Global Positioning System）から既知の三角測量方法である。しかし空間的照明角度を求める任意の他の方法も可能である。
【００３６】
しかし図示されていない第２の実施例では、次のような場合にはこのような空間的照明角度を、１つの１次元照明角度のみに基づいて求める、ないし見積もることができる。すなわち、この１次元照明角度に必要な２つの感光センサの面が水平線ないし地上表面に対して平行であり、例えば日光周辺環境でのようにメイン照明源が太陽ないし太陽光によって実現されている場合である。
【００３７】
この特別な実施例では空間的な照明角度を求めるために、１次元照明角度の他に、さらに特定の場所での時刻が考慮される。この時刻から、地上表面に対して垂直ないし鉛直に太陽の状態ないし第２の照明角度が見積もられる。従って、２つのセンサＳ１およびＳ２によって、ないし１次元照明角度αのみによって、水平方向で生じる照明変化が検出され、垂直方向で生じる照明変化が、目下の時刻から導出される。
【００３８】
このために、モバイル端末器機Ｈ内には通常はいずれにせよ設けられている、例えば、時間領域指示およびサマータイム考慮を伴う時計形状の時間出力ユニットが使用される。さらに、日光環境または人工光環境を求めるために、目下の照明の色温度を検出する検出ユニットが設けられる。ここでは分析ユニットが検出された色温度を分析する、ないし評価する。モバイル端末器機Ｈ内に組み込まれている従来の撮影ユニットないしカメラは通常、色温度に関するこのような情報をいずれにせよ供給するので、色温度に対する検出ユニットとして撮影ユニットＡＥが使用され、分析ユニットに対してはモバイル端末器機Ｈのデータ処理ユニットが使用される。いずれにせよ設けられている時間出力ユニットおよび撮影ユニットを使用することによって、この第２の実施例の場合に特別の容易かつ低コストな実現形態が得られる。
【００３９】
同じように、当然ながらこの種の実現形態を、別の１次元照明角度を求めるための別のセンサと組み合わせてもよい。ここから最終的に空間的照明角度が得られ、これを基に仮想の光案内が行われる、ないし仮想対象物に対する仮想の影領域および／または仮想の明領域が形成される。これによって精度が任意に改善される。
【００４０】
計算をさらに簡易化し、計算結果の精度を高めるために、使用されているセンサＳのセンサ指向ダイヤグラムの図２に示された特性ないし曲線は有利には等しいないしは同一であり、センサ相互間の間隔はできるだけ大きい。
【００４１】
さらに、できるだけリアルな光案内を実現するために、照明角度は時間に関して、撮影ユニットＡＥに依存して継続的に行われる。より詳細には、例えば、画像シーケンスの各撮影に対して属する計算および相応の光案内が行われる。しかし基本的には殊に、計算容量等のリソースを節約するために、この種の計算が所定の時間間隔にのみ制限されてもよい。この時間間隔は撮影ユニットの機能に依存しない。
【００４２】
できるだけ柔軟な方法を実現するために、および強化現実システムにおいて属する光案内装置を実現するために、既知のセンサ配向および属するセンサ指向ダイヤグラムとともにセンサを回転可能に、例えば、モバイル端末装置Ｈのハウジング表面に配置することができる。しかしこの場合には、センサ配向に対する変化する角度値が同じように検出され、補償ないし考慮のためにデータ処理ユニットに伝達されなければならない。
【００４３】
引き続き、さらに、照明角度ひいては照明状態の一義性を求めるための閾値判断ユニットが設けられる。ここで、一義性が欠如している場合には、仮想対象物に対する仮想光案内は遮断される、ないしは仮想影領域および／または仮想明領域が表示ユニットの画像内に形成されない。特に、非常に散乱した光状態ないしは空間内に多数の等価値の光源が配置されている場合には、これによってエラーのある仮想光案内が阻止される。これによって同じように、仮想対象物の非常にリアルな表示が可能になる。
【００４４】
本発明をモバイルテレコミュニケーション端末器機（例えば携帯電話Ｈ）に基づいて説明した。しかし本発明はこれに制限されるものではなく、同じように別のモバイル端末器機、例えばＰＤＡ（Personal Digital Aassistant)も含む。本発明をさらに定置された強化現実システムで使用することもできる。さらに、本発明を、唯一の光源（例えば電球または太陽）に基づいて説明した。しかし本発明はこれに制限されるものではなく、同じように、多数の光源または多種の光源から成る別のメイン光源も含む。さらに、本発明を、照明角度を求める２つまたは３つの感光センサに基づいて説明した。しかし本発明はこれに制限されず、同じように多数の感光センサを有するシステムも含む。ここでこれらの感光センサは撮影ユニットＡＥおよび撮影ユニットの光軸ＯＡに対して任意に位置決めされ、配向される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】強化現実システムにおいて光案内を行う本発明の方法および属する装置に対する使用ケースの簡略化された図。
【図２】照明角度を求める際のセンサのセンサ指向ダイヤグラムの作用を示す、図１に示された装置の簡略化された図。
【図３】本発明による強化現実システムにおいて求められる一次元照明角度を示すための簡略化された図。
【図４】２つの一次元照明角度による空間的照明角度を示すための簡略化された図。
【図１】
2008516352.tif 000003
【図２】
2008516352.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2008516352.tif 000007
2008516352.tif 000008
2008516352.tif 000009
2008516352.tif 000010