(57)【要約】本発明の一実施態様は、制御信号を生成するためのシステムである。このシステムによって、ユーザは、画像、画像の表現、アルゴリズムまたはその他の効果情報を生成することが可能となる。次いで、この効果情報はライティング制御信号に変換されて、ネートワーク化ライティングシステムに記憶するか、または伝達される。本発明の一実施態様は、制御信号のオーサリング、生成および伝達を可能し、それによって空間または領域内に効果が生成される。本発明の一実施態様は、環境内の複数のライティングデバイスを制御するためのシステムと方法を提供することができる。
2004534356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のライトシステムを制御する方法であって、
無線通信を受信するように適合された複数のライトシステムを提供するステップと、
無線通信信号を送信するように適合された送信機を提供するステップと、
前記送信機から前記複数のライトシステムにライティング制御信号を送信するステップと、
前記ライティング制御信号に応答して、前記複数のライトシステムの少なくとも１つによって生成される光効果を変更するステップとを含む、前記方法。
【請求項２】
複数のライトシステムを提供するステップが、カラー変更効果を生成するように適合された複数のライトシステムを提供するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
カラー変更効果を生成するように適合された複数のライトシステムを提供するステップが、カラー変更効果を生成するように適合された複数のＬＥＤ式ライトシステムを提供するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
カラー変更効果を生成するように適合された複数のＬＥＤ式ライトシステムを提供するステップが、カラー変更効果を生成するように適合された、複数の固有アドレス指定可能ＬＥＤ式ライトシステムを提供するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
複数のライトシステムを聴衆内に配設するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ライティング制御信号に応答して複数のライトシステムの少なくとも１つによって生成される光効果を変更するステップが、聴衆内の複数のライトシステムによって生成される光効果を変更するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
聴衆内に複数のライトシステムを配設するステップが、スタジアムの聴衆内に複数のライトシステムを配設するステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
スタジアムが、フットボールスタジアム、オリンピックスタジアム、サッカースタジアム、野球スタジアム、陸上競技スタジアム、屋内スタジアム、および屋外スタジアムの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
聴衆内に複数のライトシステムを配設するステップが、パレード・ルートに沿って複数のライトシステムを配設するステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
無線通信信号が、ＲＦ信号を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
無線通信信号が、ＩＲ信号を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
無線通信信号が、マイクロ波信号を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
無線通信信号が、音響信号を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
送信機が、無指向性ライティング通信信号を送信するようにさらに適合された、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
送信機が、指向性ライティング通信信号を送信するようにさらに適合された、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
複数のライトシステムの一部分が指向性通信信号によって影響を受けるように、指向性通信信号を向けるステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
複数のライトシステムの第２の部分が指向性通信信号によって影響を受けるように、指向性通信信号の方向を変更するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
送信機から複数のライトシステムにライティング制御信号を送信するステップが、前記送信機から前記複数のライトシステムに、ライティング制御信号をパターンにして送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
パターンが、ラスターパターンを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
パターンが、静止パターンを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
パターンが、動的パターンを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
パターンが、オリンピック・リング・パターン、ロゴ、チームロゴ、商標、チーム商標、広告、および画像の少なくとも１つを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
送信機から複数のライトシステムに、ライティング制御信号を送信するステップが、前記送信機から前記複数のライトシステムに、ブランキング制御信号を送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
ライティング制御信号に応答して複数のライトシステムの少なくとも１つによって生成される光効果を変更するステップが、ブランキング信号に応答して前記複数のライトシステムの少なくとも１つをオフにするステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
ライティング制御信号に応答して複数のライトシステムの少なくとも１つによって生成される光効果を変更するステップが、ブランキング信号に応答して前記複数のライトシステムの少なくとも１つを設定カラーに変えるステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
送信機から複数のライトシステムに、ライティング制御信号を送信するステップが、前記送信機から前記複数のライトシステムに、始動信号制御信号を送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
ライティング制御信号に応答して複数のライトシステムの少なくとも１つによって生成される光効果を変更するステップが、始動信号に応答して前記複数のライトシステムの少なくとも１つにおいて、ライティングプログラムを実行するステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
複数のライトシステムの少なくとも１つによって生成される光効果を変更するステップが、前記複数のライトシステムによって生成される光効果を変更するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
複数のライトシステムによって生成される効果が連係して現われる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
複数のライトシステムによって生成される効果が、パターンを生成する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
パターンが、明白に静止パターンである、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
パターンが、動的パターンを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
動的パターンが、カラー変更である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
複数のライトシステムの位置をマッピングするためのライト管理機能を提供するステップと、
前記複数のライトシステムの位置をマッピングするマップファイルを生成するステップと、
コンピュータアプリケーションを使用して効果を生成するステップと、
前記ライトシステムの特徴を、前記コンピュータアプリケーション用のコードと関連づけるステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３５】
効果を生成するステップが、コンピュータグラフィックスファイルを生成するステップを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
ファイルが、少なくとも１つの２Ｄグラフィックスファイルを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
ファイルが、少なくとも１つの３Ｄグラフィックスファイルを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
効果を生成するステップが、ビットマップおよびベクトル座標の少なくとも１つを使用するステップを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
効果を生成するステップが、生成関数を使用するステップを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４０】
ライト管理機能が、位置、明暗度、カラー、照明特性、場所、およびライティングシステムのタイプの少なくとも１つを記憶する、複数のライトシステム用の構成ファイルを生成する、請求項３４に記載の方法。
【請求項４１】
構成ファイルが、ライティングシステムを環境内の場所と関連づけることによって生成される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
それぞれが所定の時刻にプログラムを実行するように適合された、複数のライトシステムを提供するステップと、
前記複数のシステムを環境内で組み立てるステップと、
前記所定の時刻に前記ライトシステムのそれぞれにおいてプログラムを実行し、前記複数のライトシステムにおいて、ライトシステムのそれぞれによるライティング効果を提供するステップとを含む、複数のライトシステムを制御する方法。
【請求項４３】
時刻が、イベントと対応する、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
イベントが、オリンピックイベント、フットボールイベント、サッカーイベント、野球イベント、およびスポーツイベントの少なくとも１つの部分に対応する時間期間を含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
所定の時刻が、複数のライトシステムの、それぞれのライトシステムを製造する間に決定される、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
所定の時刻が、ライトシステムを製造後のある時点で決定される、請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
環境内で複数のライトシステムを組み立てるステップが、聴衆内で前記複数のライトシステムを組み立てるステップを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４８】
環境内で複数のライトシステムを組み立てるステップが、スタジアム内で前記複数のライトシステムを組み立てるステップを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４９】
環境内で複数のライトシステムを組み立てるステップが、パレード・ルートにおいて前記複数のライトシステムを組み立てるステップを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項５０】
ライティング効果が、静止パターンを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項５１】
ライティング効果が、動的パターンを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項５２】
通信信号を受信するように適合された携帯ライトシステムを提供するステップと、
前記ライトシステムと通信して前記ライトシステムにライティング効果を生成させるステップとを含む、ライティングデバイスと通信する方法。
【請求項５３】
携帯ライトシステムが、さらにハンドヘルド・ハウジングを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
携帯ライトシステムが、さらに送信機を含む、請求項５２の方法。
【請求項５５】
ライトシステムが、カラー変更ライトシステムを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５６】
カラー変更ライトシステムが、カラー変更ＬＥＤライトシステムを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
ライトシステムと通信して、該ライトシステムにライティング効果を生成させるステップが、前記ライトシステムと通信して該ライトシステムに、該ライトシステムに関連する人が札をつけられたことを示す、ライティング効果を生成させるステップを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５８】
ライティング効果が、ライトシステムに対して新規のライティング効果である、請求項５２に記載の方法。
【請求項５９】
ライティング効果が、優先順位を含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項６０】
優先順位が、ライトシステムからライティング効果に対してユーザが有する、アクセスのレベルを示す、請求項５８の方法。
【請求項６１】
優先順位が、ライトシステム内の優先順位を変更する、請求項５８に記載の方法。
【請求項６２】
優先順位が、ライトシステムにおける複数のライティング効果の優先順位を変更する、請求項５８に記載の方法。
【請求項６３】
変更された優先順位が、新規ライティング効果が第１の優先順位であることを示す、請求項５８に記載の方法。
【請求項６４】
優先順位が、ライティング効果が利用可能となるレベルを制御する、請求項５８に記載の方法。
【請求項６５】
無線通信を受信し、受信した通信に応答してカラーを生成するように適合された、カラー変更ライトシステムを含む、ライトシステム。
【請求項６６】
カラー変更ライティングシステムが、ＬＥＤ式カラー変更ライトシステムをさらに含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
ＬＥＤ式カラー変更ライトシステムが、赤色、緑色および青色のＬＥＤを使用してカラー変更効果を生成するように適合された、請求項６６に記載のライトシステム。
【請求項６８】
無線送信機をさらに含む、請求項６５に記載のライトシステム。
【請求項６９】
請求項６５の複数のライトシステムを含む環境であって、前記複数のライトシステムのそれぞれが、該複数のライトシステムの、別のものと接近して配設されて、それによって前記複数のライトシステムにおいて連係ライティング効果が生成される、前記環境。
【請求項７０】
環境が、群集、聴衆、スタジアム、コンサートホール、屋内環境、屋外環境、パレード・ルート、公園、および遊園地の少なくとも１つを含む、請求項６８に記載の環境。
【請求項７１】
ライトシステムが、ＲＦ信号、ＩＲ信号、マイクロ波信号、電磁信号、および音響信号の少なくとも１つを受信するように適合されている、請求項６５に記載のシステム。
【請求項７２】
カラー変更ライトシステムが、始動信号を受け取ると、プログラムを実行するようにさらに適合されている、請求項６５に記載のシステム。
【請求項７３】
カラー変更ライトシステムが、受信した通信からデータを読み出し、該データに基づいてカラーを生成するようにさらに適合されている、請求項６５に記載のシステム。
【請求項７４】
カラー変更ライトシステムが、ルックアップテーブルを使用して、カラーを生成するようにさらに適合されている、請求項７３に記載のシステム。
【請求項７５】
カラー変更ライトシステムが、所定の時刻にカラーを生成するようにさらに適合されている、請求項６５に記載のシステム。
【請求項７６】
所定の時刻が、イベントと対応する、請求項７５に記載のシステム。
【請求項７７】
イベントが、オリンピックイベント、フットボールイベント、サッカーイベント、野球イベント、およびスポーツイベントの少なくとも１つに関連する時間期間を含む、請求項７６に記載のシステム。
【請求項７８】
連係光効果が、静止光効果を含む、請求項６９に記載の環境。
【請求項７９】
連係光効果が、動的光効果を含む、請求項６９に記載の環境。
【請求項８０】
連係光効果が、画像を含む、請求項６９に記載の環境。
【請求項８１】
連係光効果が、パターンを含む、請求項６９に記載の環境。
【請求項８２】
パターンが、オリンピック・リング・パターン、ロゴ、チームロゴ、商標、チーム商標、および広告の少なくとも１つを含む、請求項８０に記載の環境。
【請求項８３】
第１のライティング制御信号を生成するように適合されたコントローラと、
前記第１のライティング制御信号をライトシステムに送信するように適合された無線送信機とを含む、ライティング制御システム。
【請求項８４】
無線送信機が、第１のライティング制御信号を一方向に送信するように適合されている、請求項８３に記載のシステム。
【請求項８５】
無線送信機が、送信の方向を変化させるようにさらに適合された、請求項８４に記載のシステム。
【請求項８６】
無線送信機が、軸の回りに送信を回転するように適合された、請求項８５に記載のシステム。
【請求項８７】
無線送信機が、第１のライティング制御信号を広域にわたって送信するように適合されている、請求項８３に記載のシステム。
【請求項８８】
コントローラが、第２のライティング制御信号を生成するようにさらに適合され、無線送信機が前記第２のライティング制御信号を少なくとも第２のライトシステムに送信するようにさらに適合されている、請求項８３に記載のシステム。
【請求項８９】
第１のライティング制御信号および第２のライティング制御信号が異なるデータを含む、請求項８８に記載のシステム。
【請求項９０】
送信機が、第１のライティング制御信号および第２のライティング制御信号を、実質的に同時に送信するようにさらに適合されている、請求項８９に記載のシステム。
【請求項９１】
コントローラが、
複数のライトシステムの位置をマッピングし、複数のライトシステムの位置をマッピングするマップファイルを生成するためのライト管理機能と、
効果を生成するように適合されたコンピュータアプリケーションと、
前記ライトシステムの特徴と前記コンピュータアプリケーション用のコードを関連づけるように適合された連合システムとをさらに含む、請求項８３に記載のシステム。
【請求項９２】
コンピュータアプリケーションが、コンピュータグラフィックスファイルを生成するように適合されている、請求項９１に記載のシステム。
【請求項９３】
ファイルが、少なくとも１つの２Ｄグラフィックスファイルを含む、請求項９２に記載のシステム。
【請求項９４】
ファイルが、少なくとも１つの３Ｄグラフィックスファイルを含む、請求項９２に記載のシステム。
【請求項９５】
コンピュータアプリケーションが、ビットマップとベクトル座標の少なくとも１つを使用して効果を生成するように適合されている、請求項９１に記載のシステム。
【請求項９６】
コンピュータアプリケーションが、生成関数を使用して効果を生成するように適合されている、請求項９２に記載のシステム。
【請求項９７】
ライト管理機能が、位置、明暗度、カラー、照明特徴、場所、およびライティングシステムのタイプの少なくとも１つの記憶する、複数のライトシステムのための構成ファイルを生成する、請求項９１に記載のシステム。
【請求項９８】
構成ファイルが、ライティングシステムと環境内の場所に関連づけることによって生成される、請求項９７に記載のシステム。
【請求項９９】
環境が、スタジアム、コンサートホール、およびパレード・ルートからなる群から選択される、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１００】
構成ファイルが、複数のアドレス指定可能ライトシステムと、該ライトシステムによってライティングされるサーフェスとを関連づけることによって生成される、請求項９７に記載のシステム。
【請求項１０１】
連合システムが、コンピュータアプリケーション用のコードに基づくライティング制御信号用のコードを生成するように適合されている、請求項９１に記載のシステム。
【請求項１０２】
連合システムが、コンピュータアプリケーションのアルゴリズムを使用して、ライティング制御信号を生成するように適合されている、請求項９１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ライティングシステムに関し、より具体的には、本発明の態様は様々な光源を制御するための方法と装置に関する。
【０００２】
背景
ネットワーク化ライティング制御は、それによって創造できる照明条件の多様さのために、益々普及している。カラーキネティックス社（Color Kinetics Incorporated）は、フルラインのネットワーク化ライティングシステムとともに、コントローラおよびライトショーのオーサリングツールを提供している。ライティングシステム用の制御信号は、全体的に生成されてネットワークを介して複数のライティングシステムに通信される。いくつかのライティングシステムを、ライティングネットワーク内に配設し、このネットワークを介して各ライティングデバイスに関する情報を伝達することができる。
各ライティングデバイスまたはシステムには、固有の識別子またはアドレスを持たせて、これによってその固有のアドレスに宛てられた情報のみを読み取り、かつそれに反応するようにすることができる。
【０００３】
発明の概要
本明細書においては、ライトシステム用の制御信号を生成するための方法およびシステムを提供する。本方法およびシステムは、複数のライトシステムの位置をマッピングするためのライト管理機能の提供、複数のライトシステムの位置をマッピングするマップファイルの生成、コンピュータアプリケーションを使用する効果の生成、ライトシステムの特徴とコンピュータアプリケーションコードとの関連づけ、およびライトシステムを制御するためのライト制御信号の生成、を行うための機能を含む。
本明細書においては、ライトシステムを制御するための方法およびシステムを提供する。この方法およびシステムには、グラフィック情報を提供するステップ、複数のアドレス指定可能なライトシステムを環境内の場所と関連づけるステップ、グラフィック情報を、ライトシステムを制御することによってグラフィック情報に対応して環境を照明することのできる制御信号に変換するステップを含めることができる。
【０００４】
本明細書においては、ライトシステムを制御するための方法およびシステムを提供する。この方法およびシステムは、グラフィックスを生成するための１組の情報にアクセスするステップ、アドレス指定可能な複数のライトシステムと環境の場所を関係づけるステップ、および前記グラフィック情報にアルゴリズムを適用して、それによってグラフィック情報を、ライトシステムを制御することのできる制御信号に変換し、グラフィック情報に対応して環境内で効果を生成するステップを含むことができる。
本明細書においては、環境内にライティング効果を生成するための方法およびシステムを提供する。この方法およびシステムには、非ライティングシステムを使用して画像を生成するステップ、複数のライトシステムと環境内の位置を関係づけるステップ、このライトシステムと位置との関連を使用して、画像をライトシステムの制御信号に変換し、このライトシステムが画像に対応する効果を生成するステップとを含めることができる。
【０００５】
本明細書においては、ライトシステム用の制御信号を生成する方法およびシステムを提供する。この方法およびシステムには、複数のライトシステムの位置をマッピングするためのライト管理機能を提供するステップ、このライト管理機能を使用して、複数のライトシステムをマッピングするマップファイルを生成するステップ、アニメーション機能を使用して、複数のグラフィックスファイルを生成するステップ、前記マップファイル内のライトシステムの位置と前記グラフィックスファイル内のデータとを関連づけるステップ、および前記グラフィックスファイルに従ってライトシステムを制御するためのライティング制御信号を生成するステップを含めることができる。
【０００６】
本明細書においては、ライトシステムを制御するための方法およびシステムを提供する。この方法およびシステムには、環境内にある複数のライトシステムのためのライティング制御信号を取得するステップ、コンピュータからグラフィック信号を取得するステップ、および前記グラフィック信号の内容に応じて前記ライティング制御信号を修正するステップを含めることができる。
本発明は、従来技術に関連する多くの問題を解消する。本発明の一態様は、制御信号を生成するためのシステムである。このシステムによって、ユーザは、画像、画像の表現、アルゴリズムまたはその他の効果情報を生成することができる。次いで、この効果情報を、ライティング制御信号に変換して記憶するか、またはネットワーク化ライティングシステムに伝達することができる。本発明の一態様では、制御信号のオーサリング、生成および伝達を可能にして、それによって空間または領域内で効果を生成することができる。
【０００７】
本発明の原理によるシステムには、画像情報の生成、および画像情報を、ネットワーク化ライティングシステムを制御することのできる制御信号に変換することを含めることができる。一態様においては、構成情報を生成して、複数のアドレス指定可能ライティングシステムを領域または空間内部の場所に結びつけることができる。一態様においては、構成情報を生成して、ライティングされるサーフェスとライティングシステムとを関連づけることができる。一態様においては、複数のアドレス付与されたライティングシステムを含むライティングネットワークに制御信号を伝達することができる。一態様においては、音またはその他の効果と、ライティング制御信号とを連係させることができる。
【０００８】
本発明の一実施態様は、複数のライトシステムを制御するためのシステムおよび方法である。このシステムおよび方法には、無線通信を受信するように適合された複数のライトシステムを提供するステップ、無線通信信号を送信するように適合された送信機を提供するステップ、前記送信機から前記複数のライトシステムにライティング制御信号を送信するステップ、および前記ライティング制御信号に応答して前記複数のライトシステムの少なくとも１つによって生成される光効果を変更するステップを含めることができる。
本発明の一態様は、複数のライトシステムを制御するためのシステムおよび方法である。このシステムおよび方法には、それぞれが所定の時刻にプログラムを実行するように適合された複数のライトシステムを提供するステップ、前記複数のシステムを環境内で組み立てるステップ、前記所定の時刻に前記ライトシステムのそれぞれにおいてプログラムを実行し、前記複数のライトシステムにおいて、ライトシステムのそれぞれによるライティング効果を提供するステップを含めることができる。
【０００９】
本発明の一実施態様は、ライティングデバイスと通信するシステムおよび方法である。このシステムおよび方法には、通信信号を受信するように適合された携帯ライトシステムを提供するシステム、および前記ライトシステムと通信して前記ライトシステムにライティング効果を生成させるステップを含めることができる。
本発明の一実施態様は、ライトシステムである。このライトシステムには、無線通信を受信して、受信した通信に応答してカラーを生成するように適合された、カラー変更ライトシステムを含めることができる。
本発明の一実施態様はライティング制御システムである。このライティング制御システムには、第１のライティング制御信号を生成するように適合されたコントローラと、前記第１のライティング制御信号をライトシステムに送信するように適合された無線送信機とを含めることができる。
【００１０】
好ましい実施態様の詳細な説明
以下の図は、本発明の説明用のいくつかの実施態様を示しており、図中の同一番号は同一要素を意味する。これらに示す実施態様は、本発明を説明するためのものであり、いかなる場合にも限定するものではないことを理解すべきである。
以下の記述は、本発明を説明するための、いくつかの実施態様に関するものである。
当業者であれば、本発明の多くの変形形態を考えつくことができるが、そのような変形形態および改善形態は、この開示の範囲に入ることを意味するものである。すなわち、本発明の範囲は、以下の開示によって、いかなる場合にも限定されるものではない。
【００１１】
本発明の一態様は、制御信号を生成するためのシステムと方法に関する。この制御信号は、ライティングシステム、ライティングネットワーク、ライト、ＬＥＤ、ＬＥＤライティングシステム、オーディオシステム、サラウンドサウンドシステム、フォグマシン、レインマシン（rain machine）、電気機械システムまたはその他のシステムを制御するのに使用することができる。米国特許第６，０１６，０３８号、第６，１５０，７７４号、および第６，１６６，４９６号に記載されているようなライティングシステムは、制御信号を使用することのできる、いくつかの異なるタイプのライティングシステムを説明している。
【００１２】
本発明の全体的な理解が得られるように、ＬＥＤ式システムを含む、プログラマブルライトおよびライティングシステムの様々な用途を含めて、説明のためいくつかの実施態様について以下に記述する。しかしながら、本明細書において記述する方法およびシステムは、プログラマブルライティングが望まれるその他の環境にも好適に適合可能であり、また本明細書に記述する実施態様は、非ＬＥＤ式ライティングにも好適であることを、当業者は理解するであろう。また、当業者であれば、以下に記述する実施態様は、ライティング制御システム用のオーサリングツールである必要はなく、他の様々なタイプのコンピュータアプリケーションである、任意のコンピュータソフトウエアと組み合わせて使用することができることを理解するであろう。さらに、ユーザは、コンピュータを操作している必要は無く、そのユーザに情報を提供するソフトウエアアプリケーションを実行することのできる、任意のタイプの計算デバイスを操作していてもよい。
【００１３】
ある種のコンピュータアプリケーションにおいては、一般に、なんらかのタイプの仮想環境を表す、ディスプレイスクリーン（それは、パーソナルコンピュータスクリーン、ラップトップスクリーン、ハンドヘルド、ゲームボーイスクリーン、コンピュータモニタ、フラットスクリーンディスプレイ、ＬＣＤディスプレイ、ＰＤＡスクリーン、またはその他のディスプレイ）がある。
また、一般に、ディスプレイスクリーンを囲む実世界環境にもユーザがいる。本発明は、とりわけ、仮想環境においてコンピュータアプリケーションを使用し、それによってライティングシステムなどの、実世界環境に設置されるシステムのための制御信号を生成することに関する。
【００１４】
図１を参照すると、本明細書に記述する本発明の一実施態様において、環境１００は、１つまたは複数のライトシステム１０２を含む。本明細書においては、「ライトシステム」は、文脈が適切である範囲において、ＬＥＤシステム、ならびにフィラメントランプ、火焔などのパイロルミネセンス光源、ガスマントルなどのキャンドルルミネセンス光源、およびカーボンアーク放射光源を含む白熱光源、ならびにガス放電、蛍光光源、リン光源、レーザ、エレクトロルミネセンスランプのようなエレクトロルミネッセンス光源、発光ダイオード、および電気的飽和を使用するカソードルミネセンス光源を含むフォトルミネッセンス光源、ならびにガルバノルミネセンス光源、結晶ルミネセンス光源、キネルミネセンス光源（kine luminescent source）、熱ルミネセンス光源、摩擦ルミネセンス光源（triboluminescent source）、音ルミネセンス光源、および放射線ルミネセンス光源を含む種々のルミネセンス光源、を含むすべてのライトシステムを含むものである。ライトシステム１０２には、原色などのカラーを生成することのできる発光ポリマー（luminescent polymer）も含まれる。好ましい一実施態様において、ライトシステム１０２は、ＬＥＤ式ライトシステムである。また、好ましい一実施態様においては、ライトシステム１０２は、２つの光の色を混合することが可能であり、この光の色としては、赤、緑、青、白、コハク、またはその他の光の色がある。一実施例として、この光の色は、白色光の異なる色、すなわち異なる色温度の白色光とすることができる。
【００１５】
本明細書において使用する場合には、「ＬＥＤ」という用語は、電気信号を受け取り、その信号に応答して光の色を生成することのできる任意のシステムを意味する。したがって、用語「ＬＥＤ」は、すべてのタイプの発光ダイオード、発光ポリマー、電流に応答して光を生成する半導体チップ、エレクトロルミネセンスストリップ、およびその他のシステムを含むものと理解すべきである。一実施例においては、「ＬＥＤ」は、個別に制御される複数の半導体チップを有する、単一の発光ダイオードを意味する。用語「ＬＥＤ」はＬＥＤのパッケージタイプを限定しないことも理解すべきである。用語「ＬＥＤ」は、パッケージＬＥＤ、非パッケージＬＥＤ、表面実装ＬＥＤ、チップオンボードＬＥＤおよびその他すべての構成のＬＥＤを含む。用語「ＬＥＤ」はまた、リン光体（phosphor）と共にパッケージにするか、またはそれに関連づけたＬＥＤを含み、これらにおいては、リン光体はＬＥＤからのエネルギーを異なる波長に変換することができる。ＬＥＤシステムは、照明光源の１つのタイプである。
【００１６】
「照明する」という用語は、照明光源によってある放射周波数が生成されることを意味すると理解すべきである。また用語「光」および「色、カラー（color）」は、文脈が適当な場合には、あるスペクトル内の任意の放射周波数を意味すると理解すべきである。すなわち、本明細書で用いる場合には、「光」の「色」とは、白色光を含む、可視スペクトルの周波数または周波数の組み合わせのみならず、赤外および紫外域スペクトル、およびその他の電磁スペクトルの領域における周波数を包含するものと理解すべきである。
図２は、ライティングシステム２００の一実施態様を示すブロック図である。プロセッサ２０４は、いくつかのライト２０８と関連づけられている。プロセッサは、ライト２０８に制御信号を送る。このようなシステムは、任意選択として、プロセッサとライト２０８の間に、１つまたは複数のコントローラ、トランジスタなどの、１つまたは複数の中間構成要素を有してもよい。
【００１７】
本明細書で用いる場合には、プロセッサの用語は、電子信号を処理する任意のシステムを意味することができる。プロセッサとしては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブルディジタルシグナルプロセッサ、その他のプログラマブルデバイス、コントローラ、アドレス指定可能コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、アドレス指定可能マイクロプロセッサ、コンピュータ、プログラマブルプロセッサ、プログラマブルコントローラ、専用プロセッサ、専用コントローラ、集積回路、制御回路またはその他のプロセッサがある。プロセッサには、同時に、またはその代わりに、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイロジック、プログラマブルロジックデバイス、ディジタルシグナルプロセッサ、アナログ・ディジタルコンバータ、ディジタル・アナログコンバータ、または電子信号を処理するように構成可能なその他のデバイスを含めることができる。
【００１８】
さらに、プロセッサには、レジスタ、キャパシタ、インダクタ、トランジスタ、オペレーショナルアンプ、その他を含む、受動または能動アナログコンポーネントなどのディスクリート回路、ならびにロジックコンポーネント、シフトレジスタ、ラッチ、またはディジタル機能を実現するための、その他任意の個別パッケージチップもしくはその他のコンポーネントが含まれる。上記の回路およびコンポーネントの、任意の組合せは、チップとして、チップセットとして、またはダイ（die）として別個にパッケージされていても、いなくても、本明細書に記述するプロセッサとしての使用に対して適宜に適合させることができる。またプロセッサの用語は、パーソナルコンピュータ、ネットワークサーバ、または自律的に動作するか、または本明細書に記載するような電子信号を処理するための命令に応答して動作する、その他のシステムにも適用されることが理解されるであろう。プロセッサに、上記のようなマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラのようなプログラマブルデバイスが含まれる場合には、このプロセッサには、さらに、プログラマブルデバイスの動作を制御するコンピュータ実行可能なコードが含まれる。一実施例においては、プロセッサ２０４は、マイクロチップＰＩＣプロセッサ１２Ｃ６７２（Microchip PIC processor 12C672）であり、ライト２０８は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤなどのＬＥＤである。
【００１９】
プロセッサ２０４には、任意選択として、その他の様々なコンポーネントおよび制御要素（図示せず）、例えばパルス幅変調器、パルス振幅変調器、パルス変位変調器、レジスタラダー、電流源、電圧電源、電圧ラダー、スイッチ、トランジスタ、電圧コントローラ、またはその他のコントローラなどを含むか、あるいはそれらと関連して使用することができる。これらの制御要素およびプロセッサ２０４は、ライト２０８を通る、電流、電圧および／または電力を制御することができる。
一実施例において、異なるスペクトル出力を有する、いくつかのＬＥＤをライト２０８として使用することができる。これらのカラーのそれぞれは、個別の制御チャネルによってドライブすることができる。プロセッサ２０４およびコントローラは、１つのデバイスに組み込むことができる。このデバイスは、一連のいくつかのＬＥＤをドライブする機能に電力供給するか、または１つまたは少数のＬＥＤを直接的にサポートできるだけにすることもできる。プロセッサ２０４およびコントローラは別個のデバイスとすることもできる。これらのＬＥＤを独立に制御することによって、ライティング効果を創造するためにカラーミキシングを達成することができる。
【００２０】
一実施例においては、メモリ２１０を設けることもできる。メモリ２１０は、アルゴリズム、テーブル、制御信号に関連する数値を記憶することができる。メモリ２１０は、プロセッサ２０４、その他のコンポーネント、およびライト２０８を制御するためのプログラムを記憶することができる。このメモリ２１０は、メモリ、読出し専用メモリ、プログラマブルメモリ、プログラマブル読出し専用メモリ、電気消去可能プログラマブル読出しメモリ、ランダムアクセスメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ、２倍データ転送速度ランダムアクセスメモリ、Ｒａｍｂｕｓ（ラムバス）ダイレクトランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、またはプログラム命令、プログラムデータ、アドレス情報、およびプログラム出力もしくはその他の中間または最終結果を記憶するための、その他任意の揮発性または不揮発性メモリとしてもよい。
【００２１】
プログラムは、例えば、いくつかの異なるカラーライト２０８を動作させる制御信号をストア（格納）することができる。ユーザインターフェイス２０２も、任意選択で、プロセッサ２０４と関連づけてもよい。ユーザインターフェイス２０２を使用することによって、メモリからプログラムを選択し、メモリからのプログラムを修正し、メモリからのプログラムパラメータを修正し、外部信号を選択するか、またはその他のユーザインターフェイスソリューションを提供することができる。カラーミキシングおよびパルス幅変調制御のいくつかの方法が、米国特許第６，０１６，０３８号、「マルチカラーＬＥＤライティング方法および装置（Multicolored LED Lighting Method and Apparatus」に開示されており、その全開示を本願に参照として組み入れる。プロセッサ２０４はまた、アドレス指定可能として、それに対してアドレス指定されたプログラム信号を受け取ることもできる。例えば、プロセッサ２０４は、複数の類似のプロセッサまたはその他のデバイスのためのデータ要素を含む、データ列（またはライティング制御信号）受け取ることができ、またプロセッサ２０４は、その列から、それに対してアドレス指定された適当なデータ要素を抽出することができる。一実施態様においては、ユーザインターフェイスには、以下にさらに詳細に記述するような、ライティング制御信号を生成するためのオーサリングツールを含めることができる。
【００２２】
ＬＥＤの制御においては、大きな進歩があった。ＬＥＤ制御の分野における米国特許としは、整理番号第６，０１６，０３８号、第６，１５０，７７４号、および第６，１６６，４９６号がある。米国特許出願番号第０９／７１６，８１９号「照明条件を生成および変調するためのシステムおよび方法（Systems and Methods for Generating and Modulating Illumination Conditions）」にも、とりわけ、システムおよび制御について記載されている。これらのすべての文献の、全開示を、本願に参照として組み入れる。
本発明のいくつかの実施態様において、ライティングシステムは、環境を照明するのに使用することができる。そのような環境１００の１つを図１に示してある。この環境は、その中に装着された、少なくとも１つのライトシステム１０２を有し、好ましい一実施態様においては、その中に複数のライトシステム１０２を備えることができる。ライトシステム１０２は、図２に関係して上述したような、環境１００の部分を照明するライト２０８を備える、制御可能なライトシステム１０２とすることもできる。
【００２３】
一般に、ライトシステム１０２の装着は、環境１００内の観察者が、ライトシステム１０２によって直接投射された照明を直接見ることができるか、または観察者が、照明がサーフェスから反射した後、またはレンズ、フィルタ、光学系、ハウジング、スクリーン、またはライトシステム１０２からの照明を、反射、拡散、屈折、回折、またはその他の方法でライトシステム１０２からの照明に影響を与えるように設計された類似の要素を介して、間接的に見ることができるようにすることができる。
ライトシステム１０２は連係して、ライティングまたは照明システムを構成する。ライティングシステムは、制御システム、またはコンピュータなどのその他のユーザインターフェイス２０２と、当業者には周知の任意の方法で通信してもよく、そのような方法には、それに限定はされないが、有線接続、ケーブル接続、赤外線（ＩＲ）接続、ラジオ周波数（ＲＦ）接続、その他の任意のタイプの接続、または前記の任意の組合せを含めることができる。
【００２４】
様々な制御システムを使用して、以下に述べるように、ライティング制御信号を生成することができる。一実施態様においては、制御はvideo-to-DMSデバイスを経由してライティングシステムに送ってもよく、このデバイスはライティング信号を生成する簡単な方法を提供する。このようなデバイスは、video-inポートおよび通過video-outポートを有してもよい。このデバイスは、ライティング信号ポートも有してもよく、このポートで、ＤＭＸまたはその他のプロトコルデータを室内のライトに伝達することができる。このデバイスは、受信したビデオ信号にアルゴリズムを適用し（例えば、平均、所定のセクションまたは時間の平均、最大、最少）、次いでアルゴリズム出力に対応するライティング信号を生成する。例えば、デバイスは１秒の間、信号の平均をとり、青色光に等しい値を結果として得てもよい。次いで、デバイスは青色信号を生成し、それらをライティングシステムに伝達することができる。一実施態様においては、簡単なシステムが同一の平均化信号を室内のすべてのライトに伝達するが、その変形形態は、一部分の信号の平均を、室内の一部分に伝達することである。ビデオ信号に区切りをする多くの方法があり、ライトシステムの様々なセクションにアルゴリズムを適用して、それによって同一のビデオ信号に基づいて異なる入力を提供することもできる。
【００２５】
図１を参照すると、環境１００は、１つまたは複数のライティングシステム１０２によってライティングされるサーフェス１０７を含むことができる。図示した実施例においては、サーフェス１０７は、それらの上で光を反射することができる壁またはその他の表面を含む。別の実施例においては、このサーフェスは、光を吸収して、場合によっては異なる周波数で再送出するように設計することもできる。例えば、サーフェス１０７は、リンをコーティングしたスクリーンとしてもよく、この場合には、特定のカラーの照明をスクリーン上に投射すると、スクリーンは照明のカラーを変換して、環境１００内の観察者に異なるカラーの照明を提供することもできる。例えば、投射された照明は、最初は青、紫、または紫外領域であるのに対して、送出光は主として白とすることもできる。実施例においては、サーフェス１０７には、ライティングシステムによって照明することのできる、１つまたは複数のカラー、図（figure）、線、設計、絵、写真、テキスチャ、形状またはその他の視覚またはグラフィック要素を含めてもよい。サーフェス上の要素は、テキスチャ、材料、被覆、塗装、染料、顔料、カバー、繊維、またはグラフィックもしくは視覚的な効果を表現するための、その他の方法もしくは機構によって、作成することができる。実施例においては、ライティングシステムからの照明を変更することによって、視覚効果を創出することができる。例えば、サーフェス１０７上の絵は、フェードするか、もしくは消失するか、あるいはより明白となるか、もしくは再現する可能性がある。したがって、効果は、平坦面上の輝く光によってのみでなく、光とサーフェス上の視覚要素またはグラフィック要素との相互作用によっても、サーフェス１０７上に創出することができる。
【００２６】
ある好ましい実施態様においては、ライトシステム１０２はネットワーク化ライティングシステムであり、この場合には、ライティング制御信号は、アドレス指定された情報のパケットにパッケージされる。次いで、アドレス指定された情報は、ライティングネットワーク内のライティングシステムに伝達される。次いで、ライティングシステムのそれぞれが、特定のライティングシステムにアドレス指定された制御信号に応答することができる。これは、いくつかのライティングシステムを横断するライティング効果を、生成し、かつ連係させるのに非常に有用な配設である。米国特許出願第０９／６１６，２１４号「ライティング配列をオーサリングするためのシステムおよび方法（Systems and Methods for Authoring Lighting Sequences）」には、システム制御信号を生成するためのシステムおよび方法を記載されており、本願に参照として組み入れる。
【００２７】
ライティンシステム、また本発明の原理によるその他のシステムは、アドレス指定可能なコントローラに関連づけることができる。このアドレス指定可能コントローラは、それ自体のアドレスを「受ける（hear）」まで、ネットワーク情報を「要求する（listen）」ようにすることができる。一旦、システムアドレスが特定されると、システムは、アドレスに割り当てられているデータパケット内の情報を読み取って、それに応答することができる。例えば、ライティングシステムに、アドレス指定可能コントローラを含めることができる。このアドレス指定可能コントローラには、また変更可能なアドレスを含めて、ユーザがシステムのアドレスを設定するようにしもよい。ライティングシステムは、ネットワーク情報が伝達されるネットワークに接続してもよい。ネットワークを使用して、例えば、複数のライティングシステムなどの多数の制御システムに、情報を伝達することができる。このような配設において、複数のライティングシステムのそれぞれが、２つ以上のライティングシステムに関する情報を受け取ることができる。情報は、ビット列の形態にすることができ、その場合には、第１のアドレス指定ライティングシステムに対する情報に、第２のアドレス指定ライティングシステムに宛てられた情報が続く。そのようなライティングシステムの一例が、米国特許第６，０１６，０３８号に記載されており、これを参照として本願に組み入れる。
【００２８】
図１１を参照すると、本発明の原理によるネットワーク化ライティングシステムの一実施態様において、ネットワーク送信装置１１０２は、ネットワーク情報をライトシステム１０２に伝達することができる。そのような実施態様において、ライトシステム１０２には、入力ポート１１０４および出力ポート１１０８を含めることができる。ネットワーク情報は第１のライトシステム１０２に伝達され、第１のライトシステム１０２は、それに対してアドレス指定されている情報を読み取り、情報の残り部分を次のライトシステム１０２に送ることができる。当業者であれば、本発明の原理によるシステムに含まれるその他のネットワークトポロジがあることを理解するであろう。
【００２９】
一実施態様においては、ライトシステム１０２は、実世界環境１００に設置される。この実世界環境１００は部屋とすることができる。ライティングシステムは、例えば、壁、天井、床または部屋の中の、その他のセクションもしくは対象物、または部屋の特定のサーフェス１０７をライティングするように配設することもできる。このライティングシステムには、個々のアドレスを備えるいくつかのアドレス指定可能ライトシステム１０２を含めることができる。照明は、室内の観察者に、直接的または間接的に見えるように投射することができる。すなわち、ライトシステム１０２のライト２０８が輝き、それによって、光が反射なしに観察者に投射されるか、または反射、屈折、吸収かつ再放出されるか、または任意の他の方法で観察者に間接的に提示されるようにすることができる。
【００３０】
本発明の一実施態様は、図３のブロック図に示すように、制御信号を生成する方法を記述する。この方法は、画像、または画像の表現、すなわちグラフィック表現３０２を提供または生成することを含む。グラフィック表現は、図面、写真、人工画像、静止または静止して見える画像などの静止画像とすることができる。この静止画像には、画像がスクリーン上で絶え間なくリフレッシュされているが、コンピュータスクリーンまたはその他のスクリーン上に表示される画像を含めることができる。前記静止画像は、また画像のハードコピーとすることもできる。
【００３１】
グラフィック表現３０２を提供するステップには、画像または画像の表現を生成するステップも含めることができる。例えば、グラフィック表現３０２を生成するためのソフトウエアを実行するのに、プロセッサを使用することができる。ここでも、生成される画像は、静止であるか、または静止して見えるか、あるいは画像は動的でもよい。動画像を生成するのに使用されるソフトウエアの一例としては、マクロメディア社（Macromedia, Incorporated）によるフラッシュ５（Flash 5）コンピュータソフトウエアがある。フラッシュ５は、グラフィック、画像およびアニメーションを生成するために広く普及しているコンピュータプログラムである。画像生成するためのその他の有用な製品としては、アドビイラストレータ（Adobe Illustrator）、アドビフォトショップ（Adobe Photoshop）、およびアドビライブモーション（Adobe LiveMotion）が挙げられる。他にも、多数のプログラムが、静止画像と動画像の両方を生成するのに使用することができる。例えば、マイクロソフト社（Microsoft Corporation）は、ペイント（Paint）というコンピュータプログラムを作っている。このソフトウエアは、スクリーン上にビットマップフォーマットで画像を生成するのに使用される。その他のソフトウエアプログラムを使用して、ビットマップ、ベクトル座標またはその他の技法で画像を生成することができる。また、グラフィックスを３次元またはそれ以上の次元で表現するプログラムも多数ある。例えば、マイクロソフト社のＤｉｒｅｃｔＸライブラリは、３次元空間に画像を生成する。前述のすべてのソフトウエアプログラムまたは類似のプログラムの出力は、グラフィック表現３０２として役立てることができる。
【００３２】
いくつかの実施態様においては、グラフィック表現３０２は、プロセッサ上で実行されるソフトウエアを使用して生成することができるが、グラフィック表現３０２は、スクリーン上に表示されることはない。一実施態様においては、１つのアルゴリズムが、例えば室内におけるエクスプロージョン（爆発）などの、画像またはその表現を生成することができる。エクスプロージョン機能によって、画像を生成することが可能であり、この画像を、本明細書において述べたように、画像をスクリーン上に表示するか、または表示することなく制御信号を生成するのに使用することができる。この画像は、スクリーン上に一度も表示されることなく、例えば、ライティングネットワークを介して表示することができる。
【００３３】
一実施態様において、画像の生成または表現は、プロセッサ上で実行されるプログラムによって達成することができる。一実施態様においては、画像または、画像の表現を生成することの目的は、空間内で定義される情報を提供することである。例えば、画像の生成は、ライティング効果が部屋を通過する方法を定義することができる。ライティング効果は、例えばエクスプロージョン（爆発）を表すことができる。この表現は、室内の角において明るい白色光を発生させて、この光が、部屋の角からある速度（速度および方向を含む）で遠ざかって移動するとともに、その効果の伝播が続くにつれて光の色を変化させることができる。あるライティング効果の速度を示すベクトル１０４を示す、環境１００の図解を図１に示してある。一実施態様においては、画像生成装置は、関数またはアルゴリズムを生成することができる。この関数またはアルゴリズムは、エクスプロージョン、落雷、ヘッドライト、部屋を通過する列車、部屋を貫通する弾丸、部屋を通過して移動する光、部屋を横切る日の出、またはその他の事象などの事象を表すことができる。個の関数またはアルゴリズムは、室内に渦巻く光、室内で跳ねる光のボール、室内で反響する音、またはその他の画像などの画像を表すことができる。この関数またはアルゴリズムは、不規則に生成される効果またはその他の効果も表すことができる。
【００３４】
図３を再び参照すると、ライトシステム構成機能３０４は、本明細書に記述する方法およびシステムためのさらなるステップを達成することができる。ライトシステム構成機能は、図１に関係して示したもののような、ライティングシステムのための、システム構成ファイル、構成データまたは構成情報を生成することができる。
このライトシステム構成機能は、ライトシステム１０２、サウンドシステムまたはその他のシステムと、環境１００内の１つまたは複数の位置で表すか、またはそれと関係づけることができる。例えば、ＬＥＤライトシステム１０２を、部屋の中の位置と関係づけることができる。一実施態様においては、ライティングされたサーフェス１０７の場所を、構成ファイルに含めるために決定することができる。ライティングされたサーフェスの位置を、ライトシステム１０２と関連づけることもできる。いくつかの実施態様においては、ライティングされたサーフェス１０７を所望のパラメータとしてもよいが、一方でそのサーフェスを照明する光を生成するライトシステム１０２も重要である。ライティング制御信号は、サーフェスがライトシステム１０２によってライティングされるようにスケジュールされているときに、ライトシステム１０２に伝達することができる。例えば、生成された画像が、部屋の特定のセクションの、色相、彩度または輝度を変化させるときに、制御信号をライトシステムに伝達することができる。この状況において、制御信号を使用して、ライティングシステムを制御し、それによってライティングされたサーフェス１０７が適当な時刻に照明されるようにすることができる。ライティングされたサーフェス１０７は、壁上に位置することができるが、光をサーフェス１０７に投射するように設計された、ライトシステム１０２は、天井に設置することもできる。構成情報は、サーフェス１０７がライティングされるときに、ライトシステム１０２を開始して起動または変化させるように配設することもできる。
【００３５】
なお図３を参照すると、グラフィック表現３０２、およびライトシステム構成機能３０４からの構成情報は、変換モジュール３０８に配送することが可能であり、この変換モジュールは、構成機能からの位置情報をグラフィック表現からの情報と関連付けて、この情報を、ライトシステム１０２用の制御信号などの制御信号に変換する。次いで、変換モジュールは、制御信号をライトシステム１０２などへ、伝達することができる。いくつかの実施態様においては、変換モジュールは、グラフィック表現における位置を、その環境に対して構成ファイルに記憶されている（以下に記述）、環境内のライトシステム１０２の位置にマッピングする。このマッピングは、グラフィック表現内のピクセルまたはピクセル群の、環境１００内のライトシステム１０２またはライトシステム１０２の群に対する、１対１のマッピングとすることができる。これは、グラフィック表現内のピクセルの、サーフェス１０７、ポリゴン、またはライトシステム１０２によってライティングされる環境内の対象物に対するマッピングとすることもできる。またこれは、ベクトル座標情報、波動関数、またはアルゴリズムのライトシステム１０２の位置に対するマッピングとすることもできる。多数の異なるマッピング関係が考えつくことができるが、これらは本明細書の範囲に含まれるものである。
【００３６】
図４を参照すると、制御信号を生成するための方法およびシステムの、別の実施例のブロック図を示してある。ライト管理機能４０２は、ライトシステム１０２を環境内の位置、ライトシステムによってライティングされるサーフェス、その他に対してマッピングする、マップファイル４０４を生成するのに使用する。アニメーション機能４０８は、アニメーション効果用の一連のグラフィックスファイルを生成する。変換モジュール４１２は、ライトシステム１０２用のマップファイル４０４内の情報を、グラフィックスファイル内のグラフィック情報に関係づける。例えば、グラフィックスファイル内のカラー情報は、ライトシステム用のカラー制御信号に変換して、類似のカラーを生成するのに使用することができる。グラフィックスファイル用のピクセル情報は、ライトシステムのアドレス情報に変換することができ、このライトシステムが問題のピクセルに応答することになる。実施形態においては、変換モジュール４１２は、ライティングシステム用の構成ファイルの内容と問題のアニメーション機能に適当な変換アルゴリズムとに基づいて、特定のグラフィックスファイル情報を、特定のライティング制御情報に変換するための、ルックアップテーブルを含む。変換された情報は、プレイバックツール４１４に送ることができ、このツールがアニメーションを実行して、制御信号４１８を環境内のライトシステム１０２に送り出す。
【００３７】
図５を参照すると、ライトシステム１０２またはその他のシステムのために記憶することのできる構成情報のいくつかの要素を示す、構成ファイル５００の一実施態様を示してある。このように、構成ファイル５００は、各ライトシステム１０２の識別子５０２とともに、その環境１００のための、所望の座標系またはマッピングシステム（これは、（ｘ，ｙ，ｚ）座標、極座標、（ｘ，ｙ）座標、その他でよい）におけるそのライトシステムの位置５０８を記憶することができる。位置５０８およびその他の情報は、時間依存であってもよく、これによって構成ファイル５００は、時間の要素５０４を含むことができる。構成ファイル５００はまた、ライトシステム１０２でライティングされる位置５１０についての情報も記憶することができる。その情報は、１組の座標で構成するか、あるいは、それは識別されたサーフェス、ポリゴン、対象物、または環境内のその他の項目とすることができる。構成ファイル５００はまた、ライトシステム１０２の使用に対する利用可能な自由度に関する情報、例えばカラー範囲５１２内の利用可能なカラー、明暗度（intensity）範囲５１４における利用可能な明暗度、またはその他を記憶することもできる。構成ファイル５００には、本明細書において開示される制御システムによって制御される、環境内のその他のシステムについての情報、環境内のサーフェス１０７の特性に関する情報、その他も含めることができる。すなわち、構成ファイル５００は、１組のライトシステム１０２を、環境１００内でそれらが生成することのできる条件に、マッピングすることができる。
【００３８】
一実施態様においては、構成ファイル５００のような構成情報は、プロセッサ上で実行されるプログラムを使用して生成することができる。図６を参照すると、このプログラムは、グラフィックユーザインターフェイスを用いて、コンピュータ６００上で実行することができ、この場合には、環境６０２の表現を表示して、ライトシステム１０２、ライティングされたサーフェス１０７またはその他の要素をグラフィックフォーマットで示すことができる。このインターフェイスには、例えば、部屋の表現６０２を含めることができる。次いで、ライト、ライティングされたサーフェスまたはその他のシステムの表現を、インターフェイス６１２に提示して、そのシステムに場所を割り当てることができる。一実施態様においては、位置座標または位置マップが、ライトシステムのようなシステムを表すことができる。位置マップは、例えば、ライティングされたサーフェスの表現用にも生成することができる。図６は、ライトシステム１０２を備える部屋を示す。
【００３９】
表現６０２は、効果を生成するのを簡単化するためにも使用することができる。例えば、１組の記憶された効果を、アイコン６１０によってスクリーン上に表すことができる。エクスプロージョンアイコンは、カーソルまたはマウスを用いて選択することができ、これらはユーザに、座標系におけるエクスプロージョンに対する開始点および終了点の上をクリックするように促すことができる。表現内のベクトルを配置することによって、ユーザは、部屋６０２の上方角においてエクスプロージョンを開始し、光および／または音の波を、環境内で伝播させることができる。ライトシステム１０２のすべてを、構成ファイル５００内に特定されるとおりの所定の位置に配置して、ライトシステムおよび／またはサウンドシステムのような別のシステムによって部屋の中で、エクスプロージョンの表現を再生することができる。
【００４０】
使用においては、本明細書において使用するような制御システムは、ユーザまたはプログラマーに、コンピュータ６００のユーザに提供されている情報に応答するか、またはそれと調和させて、ライトシステム１０２からの情報を提供するのに使用することができる。これを提供する方法の一例は、コンピュータ６００上でコンピュータアニメーションを生成しているユーザと関係する例である。ライトシステム１０２は、コンピュータ６００上の表示６１２に応答して１つまたは複数の光効果を生成するのに使用することができる。このライティング効果、または照明効果は、カラー変更効果、ストロボ効果、フラッシング効果、連係ライティング効果、ビデオやオーディオなどの他のメディアと連係させたライティング効果、カラーの色相、彩度、または明暗度が時間とともに変化するカラーウォッシュ、周囲カラーの生成、カラーフェージング、カラーチェーシングレインボウなどの動きをシミュレートする効果、部屋を横断するフレアストリーキング、日の出、エクスプロージョンからのプルーム（plume）、その他の移動効果、およびその他の多数の効果を含む、広範囲な効果を生成することができる。生成することのできる効果は、無限に近い。光とカラーが連続的にユーザを包囲し、空間内の照明またはカラーを制御または変更することによって、情緒を変化させ、雰囲気を創出し、材質または対象物を強調し、またはその他の快適効果および／または有用な効果を創出することができる。コンピュータ６００のユーザは、ディスプレイ６１２上で効果を修正しながら、その効果を観察することができ、それによってフィードバックループが可能となり、ユーザは効果を簡便に修正を行うことができる。
【００４１】
図７は、所与のライトシステム１０２からの光を、サーフェス上に表示する方法を示す。ライトシステム１０２、サウンドシステム、またはその他のシステムを、サーフェス上に投射することができる。ライトシステム１０２の場合には、これは、ライトシステム１０２によって照明される領域７０２である。ライトシステム１０２、またはその他のシステムは、移動が可能であり、それによって領域１０７も移動する。サウンドシステムの場合には、これは、ユーザが望む、音が発生してくる領域とすることができる。
【００４２】
一実施態様においては、画像または表現を生成するために生成される情報は、ライトシステム１０２または複数のライトシステム１０２に伝達することができる。この情報は、構成ファイルに生成されるとおりに、ライティングシステムに送ることができる。例えば、画像は、部屋の右上方角で開始されるエクスプロージョンを表し、このエクスプロージョンを部屋中に伝播させることができる。この画像が計算された空間を通過して伝播するときに、対応する空間内のライティングシステムに制御信号を伝達することができる。この通信信号によって、ライティングシステムが投射するライティング空間中を画像が通過するときに、ライティングシステムに、所定の色相、彩度および明暗度の光を生成させることができる。
本発明の一実施態様では、ライティングシステムを介して画像を投射する。この画像は、コンピュータスクリーンまたはその他のスクリーンもしくは投射装置を介して投射することもできる。一実施態様においては、スクリーンを使用して、ライティングシステム上で画像を再生する前、またはその間に、その画像を可視化することができる。一実施態様においては、サウンドまたはその他の効果を、ライティング効果と関係づけることができる。例えば、空間中を伝播する光波の明暗ピークを、音波より若干前に進ませてもよい。その結果として、光波が部屋を通過して、それに音波が続く。光波は、ライティングシステム上で再生が可能であり、音波はサウンドシステム上で再生が可能である。この連係は、部屋を通過するように見える効果を創出するか、またはこの効果が、その他の様々な効果を創出することができる。
【００４３】
図６を参照すると、コンピュータ６００のディスプレイスクリーン６１２上に３次元で表された仮想環境中を、効果が伝播させることができる。一実施態様においては、この効果は、空間中を時間とともに移動するベクトルまたは面としてモデル化することができる。したがって、実世界環境における効果の発生する面上に位置する、すべてのライトシステム１０２を制御することによって、この効果面がライトシステム面を通過して伝播するときに、ある種の照明を生成することができる。これは、ディスプレイスクリーンの仮想環境においてモデル化することが可能であり、開発者は、時間とともに変化する一連の位置を通過する面をドラグすることができる。例えば、効果面６１８を、仮想環境中をベクトル６０８とともに移動させることができる。効果面６１８がポリゴン６１４に達するとき、ポリゴンをカラーパレット６０４から選択されるカラーでハイライトすることができる。そうすると、ポリゴンに対応する実世界対象物に配置されるライトシステム１０２を、実世界環境において、同じカラーで光らせることができる。もちろんのこと、ポリゴンは、任意の対象物、面、サーフェス、壁、またはその他の上にある任意の構成のライトシステムとすることができ、創出が可能な３Ｄ効果の範囲は無限である。
【００４４】
一実施態様においては、イメージ情報は、中央コントローラから通信することができる。この情報は、ライティングシステムがこの情報に応答する前に、変更することができる。例えば、画像情報を、位置マップ内にある位置に宛てることができる。ある位置マップに宛てられた情報のすべてを、その情報をライティングシステムに送る前に収集することができる。これは、画像がリフレッシュをする毎に、または画像のこのセクションがリフレッシュする毎に、またはその他の時に達成される。一実施態様においては、収集された情報に対してアルゴリズムが実行される。このアルゴリズムは、その情報を平均化し、最大情報を計算して選択し、最小情報を計算して選択し、第１の四分位点を計算して選択し、第３の四分位点を計算して選択し、最も使用された情報を計算して選択し、その情報の積分を計算して選択するか、またはその情報について別の計算を実行する。このステップを完了すると、受け取った情報に応答して、ライティングシステムの効果を一様化することができる。例えば、１リフレッシュサイクルの情報は、マップ内の情報を数回、変更することが可能であり、その効果は、投射された光が、所与のリフレッシュサイクルにおいて１つの値をとるときに、最もよく見ることができる。
【００４５】
一実施態様において、ライティングシステムに伝達された情報は、ライティングシステムがその情報に応答する前に、変更することができる。情報フォーマットは、例えば、通信に先立って変化する可能性がある。情報は、コンピュータからＵＳＢポートまたはその他の通信ポートを介して、伝達が可能であり、また、情報のフォーマットは、情報がライティングシステムに伝達されるときに、ＤＭＸなどのライティングプロトコルに変更することができる。一実施態様においては、情報または制御信号は、ライティングシステムまたはその他のシステムに、コンピュータ、携帯コンピュータ、ノートブックコンピュータ、パーソナルディジタルアシスタンツ、またはその他のシステムの通信ポートを介して伝達することが可能である。情報または制御信号はまた、電子的またはその他の方法で、メモリ中に記憶して、後で取り出すこともできる。カラーキテティクス社が製造、販売するiPlayer（アイプレイヤ）やSmartJack（スマートジャック）システムなどのシステムは、ライティング制御信号を伝達、および／または記憶するのに使用することができる。
【００４６】
一実施態様においては、いくつかのシステムを、位置マップと関連づけることが可能であり、そのいくつかのシステムが、位置マップを共有するか、またはシステムは、それぞれ独立の位置領域に存在する。例えば、第１のライティングシステムからライティングされたサーフェスの位置は、第２のライティングシステムからライティングされたサーフェスと交差する可能性がある。この２つのシステムは、ライティングシステムのいずれかに伝達される情報になお応答することができる。一実施態様においては、２つのライティングシステムの相互作用も、制御することができる。アルゴリズム、関数またはその他の技法を使用して、相互作用空間における、１つまたは複数のライティングシステムのライティング効果を変更することができる。例えば、相互作用空間が、１つのライティングシステムからの非相互作用空間の半分より大きい場合には、このライティングシステムの色相、彩度または輝度を修正して、相互作用領域を補償することができる。これは、相互作用領域または、例えば隣接領域の全体外観を調整するのに使用することができる。
【００４７】
本発明の原理による方法および／またはシステムを使用して生成された制御信号を使用することによって、広範な効果を生成することができる。得たいと思うファイヤ効果またはエクスプロージョン効果が、壁または部屋中を移動するのを想像して頂きたい。それは、迅速に外に移動する白色フラッシュとして部屋の一端から始まり、それに高輝度黄色波が続き、その明暗度は、部屋を通過して移動するときに変化する。本発明の原理によって制御信号を生成するときに、ライティング設計者は、室内の光、および各ライトシステムのライティング効果のタイミングおよび生成について、関心を払う必要がない。それよりも、設計者は、室内のこれらのライトの相対的位置または実際の位置に関心を払う必要がある。設計者は、室内のライティングを配置して、次いで室内のライトを、上記のような、ピクセル情報などのグラフィック情報と関連づけることができる。設計者は、例えばＦｌａｓｈ（フラッシュ）５を使用してファイヤまたはエクスプロージョン効果をコンピュータ上でプログラムすることが可能であり、その情報を環境内のライトシステム１０２に伝達することができる。環境内でのライトの位置は、ライティングされるサーフェス１０７または領域７０２と同様に考慮することができる。
【００４８】
一実施態様において、ライティング効果は、ライティング効果に追加して、それを強化するサウンドと結合することもできる。その一例が、「赤警報（red alert）」列であり、この場合には、「whoop-whoop（ウー・ウー）」サイレン状効果が、このサウンドと調和した部屋全体の脈動赤色と結合される。１つの刺激が他の刺激を強化する。低周波音とフリッカーライトを使用する地震のサウンドと運動は、これらの効果を連係させる別の例である。光と音の移動を使用することによって方向を指示することができる。一実施態様においては、ライトは、２次元または平面図内で表される。これによって、ライトを様々なピクセルと関連づけることのできる、面内のライトを表すことができる。次いで、標準的なコンピュータグラフィックス技法を使用して効果を出すことができる。アニメーションツイーニング（animation tweening）や標準ツールでも、ライティング効果を創出するのに使用することができる。マクロメディアフラッシュ（Macromedia Flash）は、比較的低解像度のグラフィックスと協働して、ウエブ上にアニメーションを創出する。Flash（フラッシュ）は、簡単なベクトルグラフィックスを使用して、簡便にアニメーションを創出する。ベクトル表現は、ワールド・ワイド・ウエブ上にあるようなストリーミングアプリケーションに対して、ネット上でアニメーションを送るのに効率的である。同じ技術を使用して、ピクセル情報またはベクトル情報を、環境１００用の座標系内で、ライトシステム１０２の位置に対応するベクトルまたはピクセルにマッピングすることによって、ライティング命令を取り出すのに使用できるアニメーションを創出することができる。
【００４９】
例えば、コンピュータ６００のアニメーションウインドは、ライトの部屋またはその他の環境を表すことができる。そのウインド内のピクセルは、部屋の中のライトと対応付けるか、または低解像度の平均化画像を、高解像度画像から生成することができる。この方法によって、部屋の中のライトは、対応するピクセルまたはピクセルの近傍がオンになるときに、起動させることができる。ＬＥＤ式ライティング技術は、米国特許第６，０１６，０３８号、米国特許第６，１５０，７７４号、および米国特許第６，１６６，４９６号に記載されており、要求に応じてディジタル制御情報を使用して任意のカラーを創出できるので、ライトは元の画像のカラーを忠実に再生することができる。
【００５０】
本発明の原理によるシステムおよび方法を使用して生成することのできる効果の例としては、それに限定はされないが、エクスプロージョン、カラー、水中効果、渦、カラー変化、火炎、ミサイル、チェース、部屋の回転、形状移動、ティンカーベル状形状、部屋内を移動するライト、およびその他多数が挙げられる。これらの効果のいずれも、周波数、波長、波の幅、ピークツーピーク測度、速度、慣性力、摩擦、スピード、幅、スピン、ベクトル、などのパラメータによって指定することができる。これらのいずれも、サウンドなどの他の効果と結合することができる。
コンピュータグラフィックスにおいて、アンチエイリアシングとは、エッジが引き延ばされて、かつ解像度が限られている場合に、画像の階段状効果を除去する技法である。この効果は、狭い縞状パターンが示されたときにテレビジョン上で見られる。このエッジは、ラインが水平に近づくにつれて、蟻が這うように見える。類似の方法で、効果の移動中のより円滑な遷移をもたらすように、ライティングを制御することができる。波の幅、振幅、位相または周波数を修正して、それによってより良好な効果をもたらすことができる。
【００５１】
例えば、図８を参照すると、概略図８００は、単一のライト８０４を時間の経過で示す円が示されている。このライトを「横移動」させる効果のためには、波がライトを通過するときにライトをパルスさせる、ステップ関数を有するだけでよい。しかしながら、幅についての考えがなければ、効果は見分け難い。この効果は、幅を有するのが好ましい。しかしながら、ライトに対する効果が、ある時間オンにされる単にステップ関数である場合には、粗い遷移に見えるかもしれないが、これはある場合には望ましいが、時間とともに移動する（すなわち、それに関連するなんらかの速度を有する）効果に対しては、これは通常、当てはまらない。
【００５２】
図８に示す波８０２は、変化に対応する形状を有する。本質的に、それは、波８０２が空間中を伝播するときの、波の視覚的コンボルーションである。したがって、エクスプロージョンによるものなどの波が、空間内の点を通過すると、これらの点の明暗度がゼロから上昇し、かつ色相または彩度における関連する変化を起こすことができ、これは効果の移動により現実的な効果を与える。いずれかの点において、ライトの数および濃度が増加するにつれて、部屋はスクリーンの延長となり、大きなまばらなピクセルを提供する。比較的少数のライトシステム１０２の場合でも、この効果は、結局は大型スクリーンディスプレイと類似するディスプレイとして作用する。
【００５３】
効果は、対応する移動および方向、すなわち速度を有することができる。その他の物理的パラメータを記述して、摩擦、慣性および運動量などの物理的パラメータをもたらすことさえも可能である。それ以上に、効果は、特定の軌道を有することができる。一実施態様においては、各ライトは、ライトの属性を与える表現を有することができる。これは、例えば２次元位置の形態をとることができる。ライトシステム１０２は、割り当てられた様々な自由度のすべて（例えば、ｘｙｚ‐ｒｐｙ）、または任意の組合せを有することができる。ここに列挙した技法は、ライティングに限定はされない。制御信号は、花火製造技術（pyrotechnics）、臭い発生装置、フォグマシン、バブルマシン、移動機構、音響装置、空間を移動する音響効果、またはその他のシステムなどの特殊効果デバイスのような、その他のデバイスを介してその位置に基づいて伝播させることができる。
【００５４】
本発明の一実施態様は、環境内のライトシステム１０２の位置を自動的に取り込む方法である。イメージングデバイスを、ライトの位置を取り込む手段として、使用することができる。計算装置に接続されたカメラは、分析のための画像を取り込み、ライトの位置を計算することができる。図９は、この方法を達成するのに使用される一連のステップを示すフロー図９００を示す。最初に、ステップ９０２において、マッピングすべき環境を、周囲光を低減して暗くすることができる。次に、ステップ９０４において、制御信号を各ライトシステム１０２に送り、ライトシステム１０２を交互にオン、オフにするように命令する。同時に、カメラは、ステップ９０６において、各「オン」時中に画像を取り込むことができる。次に、ステップ９０８において、画像が分析されて、「オン」ライトシステム１０２の位置を同定する。ステップ９１０においては、図心を抽出することができる。特定のライトシステム１０２がオンのときには、他のライトは存在しないので、画像からフィルタリングして除去すべき他のアーチファクトの問題は少ない。次に、ステップ９１２において、ライトシステム１０２の図心位置を記憶し、システムは、ライトシステム１０２および図心位置のテーブルを生成する。このデータは、図５に関係して示したような、構成ファイルに入れるために使用することができる。要するに、各ライトシステム１０２は、交互に起動されて、図心測定値が求められる。これは、すべてのライトシステム１０２に対して行われる。したがって、１つの画像から、面内のライトシステムの位置を（ｘ，ｙ）座標などが得られる。
【００５５】
３Ｄ位置が望ましい場合には、第２の画像を取り込み、別の座標次元におけるライトの位置を３角測量することができる。これはステレオ問題である。人の眼が、両眼から得られる画像間の対応と不一致から奥行きを測定することができるのと同じ方法で、第２のセットの画像を取り込むことで対応を提供することができる。カメラは、第１のカメラに対して既知の位置に重複させるか、または第１のカメラを既知の距離と方向に移動させる。この移動または位置の差によって、２つの画像のベースラインを確定し、これによってライトシステム１０２に対する第３の座標（例えば、（ｘ，ｙ，ｚ））を導き出すことができる。
【００５６】
本発明の別の実施態様を図１０に示してあり、この図は、制御信号を生成するステップを含む、フロー図１０００を含む。最初に、ステップ１００２において、ユーザは、図６に示したディスプレイ６１２のようなグラフィックユーザインターフェイスにアクセスすることができる。次に、ステップ１００３において、ユーザは、グラフィックプログラム、または同様の機能を使用するなどして、ディスプレイ上に画像を生成するこができる。画像は、部屋、壁、建物、サーフェス、対象物、またはその他などの、環境の表現とすることができ、この中にライトシステム１０２が配置される。図１０と関係して、環境内のライトシステム１０２の構成は既知であり、テーブルまたは構成ファイル５００などに、記憶されていると仮定される。次に、ステップ１００４において、ユーザは、効果のメニューなどから効果を選択することができる。一実施態様においては、この効果は、カラーパレットから選択されるカラーとすることができる。このカラーは、白色の色温度とすることもできる。効果は、本明細書に記述するような、別の効果とすることもできる。一実施態様においては、画像の生成１００３は、プロセッサ上で実行されるプログラムによって達成することができる。
【００５７】
次いで、画像をコンピュータスクリーン上に表示することができる。ステップ１００４において、一旦、パレットからカラーが選択されると、ステップ１００８において、ユーザは画像の一部分を選択することができる。これは、グラフィックユーザインターフェイス内で、スクリーン上のカーソルを使用することによって達成することができ、その場合には、カーソルを画像の所望の部分に置いて、次いでその部分をマウスで選択する。画像の一部分の選択に続いて、ステップ１０１０において、その部分からの情報を、ライティング制御信号に変換することができる。これには、ビットストリームを変更すること、または、その情報を他の情報に変換することを伴う。画像を形成した情報は、赤、緑、および青などのいくつかのカラーにセグメント化する（分ける）ことができる。その情報はまた、例えばセグメント化された赤、緑、青信号としてライティングシステムに伝達することもできる。この信号はまた、ステップ１０１２において、コンポジット信号としてライティグシステムに伝達することもできる。この技法は、ライティングシステムのカラーを変更するのには有用である。例えば、カラーパレットをグラフィックユーザインターフェイス内に提示することが可能であり、そのパレットは数百万の異なるカラーを表すことができる。
【００５８】
ユーザは、部屋またはその他の領域において、深い青色にライティングを変更することを望むかもしれない。このタスク（課題）を達成するために、ユーザはマウスを使用してスクリーンからカラーを選択することができ、そうすると、部屋内のライティングが、ユーザが選択したスクリーンの部分のカラーに一致するように変化する。一般に、コンピュータスクリーン上の情報は、赤、緑、青の小さなピクセルで提示される。米国特許第６，０１６，０３８号、米国特許第６，１５０，７７４号、米国特許第６，１６６，４９６号に記載されているようなＬＥＤシステムには、赤、緑および青のライティング要素も含めることができる。スクリーン上の情報から制御信号への変換プロセスは、ライティングシステムが命令を理解するようにするための、フォーマット変更でよい。しかしながら、一実施態様においては、情報または個別のライティング要素のレベルは、ピクセル情報を生成するのに使用される情報と、同じにすることができる。これによって、ライティングシステム内での、ピクセル情報の正確な複製が得られる。
【００５９】
環境内のライトシステムの位置を同定する技法、環境内での効果（時間および形状に基づく効果を含む）をモデリングする技法、ライトシステム環境を仮想環境にマッピングする技法を含む、本明細書に記述する技法を使用すれば、無限の範囲の環境において、無限の範囲の効果をモデリングすることが可能である。効果は、正方形または長方形のディスプレイ上で創出可能なものだけに限定する必要はない。そうではなく、ライトシステムは、広範囲のライン、ストリング、カーブ、ポリゴン、円錐、円筒、立方体、球、半球、非線形形状、雲、および任意の形状および構成に配置して、次いで、選択された座標次元におけるそれらの位置を取り込む仮想環境内にモデル化することができる。すなわち、ライトシステムは、部屋、建物、家、物体、製品、卸売り店、車両、船舶、航空機、プール、スパ、病院、手術室、またはその他の場所などの、任意の環境の内部または外部に配置することが可能である。
【００６０】
いくつかの実施態様においては、ライトシステムは、コンピュータアプリケーションのコードと関連づけて、それによって、コンピュータアプリケーションコードを修正または生成して、ライトシステムを制御することができる。例えば、オブジェクト指向プログラミング技法を使用して、コンピュータコード中で、対象物に属性を付与して、この属性を、ライトシステムの挙動を支配するのに使用することができる。オブジェクト指向技法は、当該分野において知られており、チモシー・バッド（Timothy Budd）「オブジェクト指向入門（Introduction to Object-Oriented Programming）」などの教科書に記述されており、この全開示を参照として本願に組み入れる。その他のプログラミング技法を使用して、ライティングシステムを、コンピュータアプリケーションと連係して、発光させることもできることを理解すべきであり、オブジェクト指向プログラミングは、当業者であれば、本明細書において記述した方法およびシステムを容易にすることを理解するであろう、種々のプログラミング技法の１つである。
【００６１】
一実施態様においては、開発者は、ライトシステム入力を、コンピュータアプリケーション内の対象物に付与することができる。例えば、開発者は、アプリケーションオブジェクトの、コード構成に追加されるライトシステム１０２の抽象、またはオブジェクトを有してもよい。オブジェクトは、位置、速度、カラー、明暗度、またはその他の値などの、様々な属性からなる。開発者は、コンピュータアプリケーションのコード内で、オブジェクト内のインスタンスとして、ライト（light）を加えることができる。例えば、オブジェクトは、オブジェクト指向コンピュータアニメーションプログラムやソリッドモデリングプログラムにおいては、方向や速度などの属性を有する、ベクトルとすることができる。ライトシステム１０２は、コンピュータアプリケーションのオブジェクトのインスタンスとして加えることが可能であり、ライトシステムは、明暗度、色、および様々な効果などの属性を有することができる。すなわち、コンピュータアプリケーションにおいてベクトルのオブジェクトを求める、イベントが発生すると、プログラムを通して実行されるスレッドが、ライトシステムのプロセッサへの入力として働くコードを引き出すことができる。
ライトは、正確に、形状、配置、空間位置を表すか、属性または特性（trait）の値を表すか、またはその他の要素またはオブジェクトの指示を提供する。
【００６２】
図１２を参照すると、フローチャート１２００は、連係照明を提供する方法のためのステップを提供する。ステップ１２０２において、プログラマーは、例えば、オブジェクト指向プログラミング技法を使用して、コンピュータアプリケーション用のオブジェクトをコーディングする。ステップ１２０４において、プログラミングは、アプリケーションにおける、それぞれのオブジェクトに対してインスタンスを生成する。ステップ１２０８においては、プログラマーは、アプリケーションの１つまたは複数のオブジェクトに、ライトをインスタンスとして加える。ステップ１２１０において、プログラマーは、アプリケーションコードを通して実行されるスレッドを準備する。ステップ１２１２においては、プログラマーは、スレッドを提供して、ライティングシステム入力コードを、ライトをインスタンスとして有するオブジェクトから、引き出す。ステップ１２１４において、ステップ１２１２においてスレッドから引き出された入力信号は、ライトシステムに供給され、それによってライティングシステムは、コンピュータアプリケーションから引き出されたコードに応答する。
【００６３】
コンピュータアプリケーションのコードからライトシステム１０２への、そのようなオブジェクト指向入力を使用すれば、様々なライティング効果を、実世界環境において、コンピュータアプリケーションの仮想世界オブジェクトと関連づけることができる。例えば、ポリゴンのエクスプロージョンなどの効果のアニメーションにおいて、光効果に、サウンド、フラッシング、移動、信号およびその他の時間効果などの、ポリゴンのエクスプロージョンをアタッチすることができる。さらに、ライトシステム１０２は、サウンド生成デバイス、運動生成デバイス、フォグマシン、レインマシン、またはそのオブジェクトに関する指示を生成することのできるその他のデバイスを含み、その他の効果デバイスを含むことができる。
【００６４】
図１３を参照すると、フロー図１３００は、コンピュータスクリーンの仮想環境上の表現と、実環境におけるライトシステム１０２またはライトシステム１０２の組との連係照明のステップを示す。いくつかの実施態様においては、ライトシステム１０２の制御用のプログラムコードは、その制御信号を提供するマシン上で実行される個別のスレッドを有する。ステップ１３０２において、プログラムはスレッドを起動する。ステップ１３０４において、仮想ライトのリスト、すなわち仮想環境におけるライトを表すプログラムコードにおけるオブジェクトについて、スレッドをできる限り頻繁に実行する、ステップ１３０８において、スレッドは３次元計算を実行して、環境の中のどの実世界ライトシステム１０２が、コンピュータ表現による仮想環境内の、対象物の座標系の基準点として投射されている、実世界における基準点（例えば、選択されたサーフェス１０７）に近いかを判定する。このようにして、（０，０，０）位置を、実環境における場所であり、かつコンピュータアプリケーションのディスプレイにおけるスクリーン上の点とすることができる。ステップ１３１０において、コードは、ライトシステム１０２を含む、実世界環境に仮想環境をマッピングし、それによって、コンピュータスクリーンの外で発生しているイベントと基準点との関係が、コンピュータスクリーン上の仮想対象物およびイベントと基準点との関係と同様になる。
【００６５】
ステップ１３１２において、本方法のホストは、マッピング用のインターフェイスを提供することができる。このマッピング関数は、関数、例えば、以下と付録Ａに示すDirectlight APIに記述した、「project-all-lights」によって行うことができ、この関数は、ドラグやドロップインターフェイスなどの簡単なユーザインターフェイスを使用して実世界ライトをマッピングする。ライトの配置は、ライトが向けられるサーフェスほどは重要でないかもしれない。照明またはライトを環境に反射するのはこのサーフェスである可能性があり、その結果、マッピングプログラムに対して最も重要なのはこのサーフェスである可能性がある。このマッピングプログラムは、ライトシステム位置よりも、これらのサーフェスをマッピングするか、またはライトシステムの位置とサーフェス上のライトの両方をマッピングしてもよい。連係照明用のコードを提供するシステムは、プロセッサ、オペレーティングシステム、および実行のためのファイルを記憶するためのデータベースメモリを含む、プログラミングの可能な任意適切なコンピュータとすることができる。
【００６６】
それぞれの実物ライト１０２は、構成ファイルに記憶された属性を有することができる。構成ファイルの構造の例が、図５に示してある。いくつかの実施態様においては、構成ファイルには、ライト数、各ライトの位置、ライト出力の位置または方向、ライトのガンマ（輝度）、１つまたは複数の属性の指示番号、およびその他種々の属性などの様々なデータを含めることができる。構成ファイル内の座標を変更することによって、実世界ライトを、スクリーン上に表される仮想世界に、それらが仮想世界で発生していることを反映するように、マッピングすることができる。したがって、開発者は、エクスプロージョンのような時間依存効果を創出することができる。次いで、様々なアプリケーション属性にアタッチすることのできる、コード中の効果のライブラリとすることができる。例としては、エクスプロージョン、レインボウ、カラーチェース、フェードインおよびフェードアウト、などが挙げられる。開発者は、これらの効果を、アプリケーションにおける仮想対象物に付与する。例えば、エクスプロージョンが終了したとき、構成ファイルないのライトに関連する対象物の消去を反映して、ライトはディスプレイ内で消える。
【００６７】
構成ファイルを簡単化するために、様々な技法を使用することができる。いくつかの実施態様においては、順番に配列した半球カメラを、換算係数を含むベースラインとして使用して、ライトを３角測量して、ライトのある位置を計測する必要なく構成ファイルを自動的に生成することができる。いくつかの実施態様においては、構成ファイルは、タイプインするか、または光源を環境の表現の上にドラグしたりドロップするのに使用可能な、グラフィックユーザインターフェイスに入れることができる。開発者は、実環境内に現実に配置された備品に一致する構成ファイルを生成することができる。例えば、一旦、ライティング要素をドラグして、環境内にドロップすると、プログラムは、プログラム内の仮想ライトと、環境内の実物ライトを関連づけることができる。ライティングの構成を支援する、ライトオーサリングプログラムの例が、米国特許出願番号第０９／６１６，２１４号、「ライティング順序のオーサリングのためのシステムおよび方法（Systems and Methods for Authoring Lighting Sequences）」に記載されている。カラーキネティクス社（Color Kinetics Inc.）は、「ColorPlay」という名称の、好適なオーサリングおよび構成プログラムも提供している。
【００６８】
このコードの実装に関するさらなる詳細は、付録Ａとして本明細書に添付した、Directlight API説明書に記述されている。Directlight APIは、プログラマーがライティング効果をプログラム中に組み入れることを可能にする、プログラマーインターフェイスである。Directlight APIは、付録Ａおよび参照として本願に組み入れる開示に添付してある。オブジェクト指向プログラミングは、ライティング効果を組み込むために使用するプログラミング技法の一例にすぎない。ライティング効果は、任意のプログラミング言語またはプログラミング方法に組み入れることができる。オブジェクト指向プログラミングにおいては、プログラマーは、３Ｄ空間をシミュレートすることが多い。上記の例においては、期待される光を生成するか、または光が付与される対象物の位置を指示するのに、ライトを使用した。ライトを使用する方法には、他にも多くの方法がある。ライトシステム中のライトは、コンピュータアプリケーションにおいて（ゲームなどの）イベントを指示したり、オブジェクトのレベルまたは属性を指示するなど、様々な目的で使用することができる。
【００６９】
コンピュータアプリケーションのシミュレーションタイプは、３Ｄ表現されて、属性とイベントを含むオブジェクトを有することが多い。プログラマーは、実世界環境のシミュレーションなどの、シミュレーションのためにアプリケーション中にイベントをコーディングすることができる。プログラマーは、シミュレーション中で属性またはオブジェクトをコーディングすることができる。すなわち、プログラムは、エクスプロージョン、弾丸、価格、製品特徴、健康、他の人々、光パターン、その他などのイベントおよび属性を追跡することができる。次いで、そのコードは、仮想世界から実世界へのマッピングを行うことができる。いくつかの実施態様においては、任意選択のステップにおいて、システムは、仮想世界に、センサや入力デバイスによるなどの、実世界データを追加することができる。次いで、システムは、実世界および仮想世界のオブジェクトを互いに連係させて制御することができる。また、ライトシステムをインジケータとして使用することによって、ライトシステムを介して、実世界環境の人を支援する情報を提供することができる。
【００７０】
建築ビジュアライゼーション、機械工学モデル、およびその他のソリッドモデリング環境は、本明細書の実施態様の範囲に含まれる。このような仮想環境において、ライティングは、仮想環境と、ソリッドモデル実世界ビジュアライゼーション環境との両方に関係することが多い。したがってユーザは、実世界ソリッドモデルを照明する、ライトシステム１０２を配置かつ制御して、仮想世界モデリング環境において創出される照明条件に応じて、実世界ソリッドモデルを照明することができる。ライトを有する部屋における縮尺物理モデルは、以前には分かっていなかった、ライトと様々な建物サーフェスとの相互作用を検出するために、一日または一年を通じてのライティング、あるいは例えば、異なる季節の間のライティングについてモデリングすることができる。別の例としては、都市または都市の一部のレプリカを、上述のようなライティングシステムを備える、部屋の中に構築することがある。
【００７１】
次いで、このモデルについて、時間経過によるカラー変化、陰影表示、またはその他のライティング効果について分析することができる。一実施態様においては、この技法は、景観設計に使用することができる。一実施態様においては、このライティングシステムを、部屋、建物、またはその他の建築物をモデリングするのに使用する。例えば、インテリアデザイナは、部屋、または布地、または部屋の中の対象物のカラーを、一日、一年もしくは季節の様々な時刻を表すカラーで投影することを望むかもしれない。一実施態様においては、ライティングシステムを使用することによって、店舗内のペイント売り場の近傍で使用して、様々な条件下でのペイント色の可視化のための、ペイントチップ（paint chip）上のライティング条件のシミュレーションが可能になる。これらのタイプの実世界モデリングアプリケーションは、年間のある時期において日光をドライバの眼に向けて反射する反射の多い建物などの、潜在的な設計欠陥の検出を可能にする。さらに、これらの３次元ビジュアライゼーションによって、さらに複雑なコンピュータモデリングによるよりも、設計の美しさに対する人によるより迅速な認識が可能となる。
【００７２】
ソリッドモデリングプログラムは、仮想ライトを備えることができる。仮想環境において、モデルをライティングするとともに、同時に実世界モデルを同様にライティングすることができる。例えば、モデルの環境条件をモデル化して、仮想環境の外部の実世界モデリング環境においてそれらの環境条件を再生することができる。例えば、家屋またはその他の建物をモデリングして、任意の日射環境におけるそれの見え方を示すことができる。愛好家は、模型列車セット（例えば、実際の列車の絵に基づいて）のライティングをモデリングして、そのライティングを、模型列車が存在する部屋の照明に変換することができる。したがって、模型列車は、実際の列車の物理的な表現であるだけでなく、列車が特定の時間に出現したように見せることもできる。土木工学プロジェクトも、模型として組み立てて、次いで本発明の原理によるライティングシステムを使用して、一日周期のライティング条件をシミュレートすることができる。
【００７３】
このシミュレーションは、ライティング条件、陰影、カラー効果、またはその他の効果を生成するのに使用することができる。この技法はまた、映画／劇場（Film/Theatrical）モデルにおいて使用するか、映画制作において特殊効果を生成するのに使用することができる。そのようなシステムはまた、住宅オーナーが使用することによって、例えばその住居を外部からどのように見せたいかを選択し、その外観を生成するためにライトを選択することができる。これは、オーナーが留守のときの安全である可能性もある。あるいは、このシステムは、オーナーが自分の家のライトをつける場合には反対に機能して、様々な異なる方法と距離からの家屋の外観をコンピュータが提供する上記の例は、建築のモデリングについて述べたが、当業者であれば、ライティング効果を受ける任意のデバイス、対象物、または構造も、同様に取り扱うことができることを理解するであろう。
【００７４】
医療またはその他の業務シミュレーションも実施することができる。本発明の原理によるライティングシステムは、医療処置中のライティング条件をシミュレートするのに使用することができる。これには、特殊なライティング条件を用いて、手術室設備や、夜間の自動車事故のような、その他の環境を創出することを含む。例えば、高速道路上のライティングは、単色に近い黄色光を生成する高圧ナトリウムランプであり、その結果として、対象物および流体は非正常カラーに見えるかもしれない。駐車場は、一般にハロゲン化金属ライティングシステムを使用しており、スペクトルギャップを有する、広帯域光を生成する。これらの環境のいずれも、本発明の原理によるシステムを使用してシミュレートすることができる。これらのシミュレータは、緊急救助隊員の、異なる方法でライティンされた状況においての反応の仕方を訓練するのに使用することもできる。これらのシミュレータはまた、任意の業務について、それを実施すべき条件をシミュレートすることもできる。例えば、周回中の衛星を修理する宇宙飛行士が経験する光を、地上のシミュレーション室内でシミュレートすることができる。
【００７５】
ライトは、宇宙を移動中、または天文学的現象を観察するときに受ける光などの、それでなくてはアクセス不可能な領域の移動をシミュレートするのに使用したり、またはライトは、そうでなければ観察不可能な物体の３次元投影として使用することもできる。例えば、コンピューティングデバイスに接続したライティングシステムは、分子モデルの内側からの３次元画像を提供することができる。時間関数（Temporal Function）またはその他の数学的概念を可視化することもできる。
本発明の別の態様は、無線通信を使用してライティング効果を生成するための方法およびシステムである。様々な実施態様が、無線通信を受信し、その通信に応答してライティング効果を生成するように適合された複数のライトシステムを提供する。一実施態様においては、複数のライトシステムを環境内に配設して、連係した光効果を、複数のライトシステム内で生成することができる。例えば、ライトシステムは聴衆の中に配置し、無線通信信号をそのライトシステムに送信してもよい。ライトシステムは、あるライティング効果を生成することによって応答することができる。本発明の原理によるシステムを用いると、連係ライティング効果をスタジアムにおいて生成することができる。一実施態様においては、スタジアムとしては、フットボールスタジアム、オリンピックスタジアム、サッカースタジアム、野球場、陸上競技場、室内競技場、および屋外競技場とすることができる。この効果は、例えば静止画像または動画像として見せることができる。
【００７６】
一実施態様においては、生成される画像は、オリンピック・リング・パターン、ロゴ、チームロゴ、商標、チーム商標、広告またはその他の画像として見せることができる。別の実施態様においては、ライトシステムは、パレード・ルート沿い、または遊園地内、またはその他の環境に配置することができる。ライティング効果は、ディスプレイ広告、情報またはその他の多くの理由から、生成されることがある。例えば、ユーザが、遊園地内で携帯ライトシステムを所持し、このライトシステムが、その遊園地のキャラクタが存在するとき、または乗り物がそのユーザの番になったことを示すときなどの、特定の条件において色が変わるようにすることができる。本発明の原理によるシステムの有用な使用方法について、そのような多くの例があり、これらの例は、純粋に説明のために提供するものである。本発明の一実施態様は、複数のライトシステムを制御するための方法およびシステムである。この複数のライトシステムは、環境内で組み立てることができる。例えば、複数のライトシステムを、ライトシステムの配列を形成するように配設して、無線通信が、ライティング制御信号を、複数のライトシステムのそれぞれに伝達するようにすることができる。別の例として、複数のライトシステムを群集の中に配置して、送信機がライティング制御信号を、群集の中の、ライトシステムのそれぞれに伝達することができる。これを、群衆の中でライティング効果を生成するのに使用することができる。
【００７７】
本発明の別の態様は、ライティング効果を生成するための方法およびシステムである。様々な実施態様が、特定の時刻にライティング効果を起動または実行するライトシステムを提供する。一実施態様においては、複数のそのようなライトシステムを、聴衆のような環境に配置し、複数のライトシステムを所定の時刻にライティング効果を実行するように適合させることができる。このような方法は、例えば聴衆の中で連係効果を生成するのに使用することができる。ライトシステムが聴衆の中で適正に配置されて、特定の時刻に特定のショーを生成するようにプログラムされている場合、複数のライトシステムからの全体効果は、連係効果、画像またはその他とすることができる。画像は静止するか、または静止して見せることができ、流れる色（flowing color）を生成するか、または解釈のできる画像を生成することができる。ライティング効果のタイミングのプログラミングは、ライトシステムの製造中またはその後のいずれかの時点で行うことができる。
【００７８】
本発明の別の態様は、ライトシステムと通信するための方法およびシステムである。様々な実施態様が、携帯ライトシステムとこれらのシステムと通信し、ライティング効果を生成するためのシステムおよび方法を提供する。一実施態様においては、ライトシステムは、「札つけ（tag）」と類似したゲームに使用することができ、この場合には、送信機を使用して、ライトシステムと通信し、ライトシステムはそれが生成する効果を、送信された信号に応答して変化させる。例えば、ユーザは、本発明の原理によるライトシステム、少なくとも１つは送信機を含むものを所持する。送信機を備えるものは、他のものを見つけ出してそれに「札つけ」しようとする。他のものが特定されるとき、送信機を使用して信号を伝達し、他方のライトシステムにおける光効果を、発生させるか、または変化させることができる。一実施態様においては、通信を使用して、受信側ライトシステムにおける、ライティング効果の優先順位を変更することができる。例えば、受信側は、ライティング効果を生成するための信号を受信するとともに、ライティング効果を最高、またはその他の優先度にするようにプログラムして、ライトシステムがオンになるか、またはその他の方法で使用されると、第１のライティング効果が新規の高い優先度の効果となるようにすることができる。これは、効果を１つのライトシステムから別のライトシステムに伝達するのに有用な方法である。
【００７９】
本発明の一実施態様は、ライトシステムに制御信号を伝達するための方法である。この方法は、無線受信機を含むライティングシステムを提供するステップと、無線受信機を介してラインティングシステムに制御信号を送信するステップとを含むことができる。制御信号を送信するステップは、指向性または無指向性の無線制御信号を含めることができる。一実施態様においては、複数のそのようなライトシステムを設けて、指向性制御信号を複数のライトシステムの一部分に伝達し、それによって効果、パターン、画像またはその他の光パターンを生成することができる。指向性制御信号を受信するライトシステムは、その制御信号を通じて、特定のライティングプログラムを実行するか、またはライトシステムを起動もしくは停止する命令を受けることができる。一実施態様においては、無指向性制御信号を複数のライトシステムに伝達することができる。この制御信号を使用することによって、複数のライトシステムをリセットし、ライティングプログラムを始動し、ライトシステムの他の効果を起動、停止または生成することができる。
【００８０】
図１４は、本発明の原理による携帯ライティングシステム１４００を示す。この携帯ライティングシステム１４００には、例えば、ライトシステム１５００を含めることができる。送信機１４０８を使用することによって、無線制御信号１４１０を、ある方向の範囲内の、特定の方向（例えば、一方向）、または全方向（例えば、無指向性）に送信することができる。制御信号１４１０は、無線周波数、赤外線、マイクロ波、電磁波、音響またはその他の、無線伝送などの任意の無線伝送とすることができる。ライトシステム１４００には、送信機１４０８からの制御信号を受信するための受信機１４０４を含めることができる。図２は、ライティングシステム１５００を示しており、このシステムは、本発明の原理によるライトシステム１４００の内部に配置することができる。このシステムは、ＬＥＤ制御信号を１つまたは複数のＬＥＤ１５０８に伝達するためのプロセッサ１５０４を含むことができる。一実施態様においては、複数の異なるカラーＬＥＤ、１５０８Ｒ赤色ＬＥＤ、１５０８Ｇ緑色ＬＥＤ、および１５０８Ｂ青色ＬＥＤを含めることができる。プロセッサ１５０４は、ＬＥＤ１５０８Ｒ、１５０８Ｇ、および１５０８Ｂを独立に制御することができる。このシステムには、メモリ１５０２を含めて、そこにＬＥＤ制御信号またはその他のライティングプログラムを記憶してもよい。この特定のライトシステムについて記述したが、当業者であれば、使用可能なその他のライトシステムを理解するように、本発明は、そのようなライトシステムに限定すべきではない。図２はプロセッサ１５０４をマイクロプロセッサとして示しているが、別の実施態様では、マイクロプロセッサを備えないライトシステムを含めることもできる。当業者であれば、本明細書に記述する機能を達成するように適合することのできる多くの回路設計があることを理解するであろう。
【００８１】
図１６は、本発明の原理によるシステムを示す。図１６は、スタジアムスタンド１６０４を示し、ここには多数の人がイベントを目的に座わることになる。スタンド１６０４の人々の多くは、ライトシステム１４００を所持することができる。一実施態様においては、送信機１４１０が制御信号１６０２を、ライトシステム１４００に伝達し、それによって、聴衆の中にパターン１６０８が現われる。図１６はパターン１５０８を笑顔として示すが、本発明の原理によるシステムによって生成できる、多くのパターンや効果があることを理解すべきである。例えば、指向性制御信号１６０２を、聴衆中で移動させて、カラーストライプまたはカラーウエーブを動的ライティング効果とともに生成することができる。一実施態様においては、ライトシステム１４００は、ライトシステム１４００が制御信号１６０２を受信中に作動させて、信号を受信しなくなったときに、ライトシステムを停止してもよい。ライトシステム１４００はまた、ライティング効果をある時間、表示し続けて、時間とともにゆっくりとフェードするか、または別の効果を発生させることができる。ある量の残光（persistence）または遅れを用いて、円滑なリフレッシングを可能にするか、または例えば効果同士を混合させることができる。別の実施態様においては、制御信号１６０２は、ある時間、再生するか、または別の信号を受信するまで再生し続ける、ライティングプログラムを始動することができる。一実施態様においては、制御信号１６０２は、パターンまたは画像の表現で送出することができる。制御信号１６０２はまた、動画を生成する方法で伝達することもできる。一実施態様においては、画像はビデオ投影画像を表し、それによって聴衆中で複数のライトシステムを介して、ビデオを再生することができる。
【００８２】
一実施態様においては、送信機１４０８は、制御信号１６０２をコンサートの全聴衆に伝達することもできる。この信号を使用することによって、受信ライトシステムのすべてを、例えば、所定のモードまたはライティングプログラムにリセットすることができる。一実施態様においては、無指向性伝送を使用してこの効果を達成することができる。この効果を使用することによって、例えば、聴衆全体にわたってライティング効果を生成するか、またはすべてのライトシステムを停止させることができる。複数のライトシステムは、リセット信号を受信して、この信号によって、複数のライトシステムの、個々のライトシステムに不規則にライティング効果を生成させることもできる。例えば、各ライトシステムが、メモリ１５０２を含み、ここに複数のライティングプログラムを記憶し、制御信号１６０２を受信すると、プロセッサ１５０４が不規則に、または別の方法で、複数のライティングシステムの１つをメモリから呼び出してもよい。これによって多くの効果が、聴衆中に生成される。
【００８３】
一実施態様において、ライトシステム１４００は、記憶プログラム（例えば、時間に対するカラー変更制御信号）または静止状態（例えば、テーブルにした青、赤、紫制御信号）を備えることができる。複数のライトシステム１４００は、各ライトシステム１４００が無線通信を受信するように配設するか、またはプログラムまたは状態の実行を開始するように配設することができる。一実施態様においては、複数のライトシステム１４００のそれぞれが、受信信号を異なる方法で解釈するように配設することができる。例えば、スタジアム１６０４において、ライトシステムを特定の順番に配設し、それによって起動するとライトシステムにパターン１６０８を生成させることができる。ライトシステム１４００のいくつかは、青色を、その他は黄色を表示し、それによって、例えば、リングパターンが聴衆の中に現われるようにすることができる。そのようなライトシステム１４００の製造を簡略化するために、それらをすべて同一に構築して、それを聴衆の中、または着席している人々に手渡すときに、例えばＩＲポートを介してプログラムしてもよい。この技法は、オリンピックゲームやワールドカップのような大きなイベント中に頭上に保持されるプレースカードを使用して表示される、映像およびグラフィックスと類似の聴衆効果を生成するのに有用である。本発明の原理によるシステムを使用する利点の１つは、生成可能な動的効果である。そのようなシステムは、スクローリング・ロゴ（scrolling logos）、事前プログラムされた画像表示、またはその他の効果などの、快い効果を生成するのに使用することができる。人が保持する各ライトシステムは、画像の要素を形成する「ピクセル」となる。
【００８４】
一実施態様においては、ライトシステム１４００は、内部タイマーを使用して給電するか、または特殊効果、プログラムまたはその他を開始することができる。多数のライトシステムのそれぞれに、リアルタイムクロックを含めてもよい。このクロックは、デバイスを製造するときに工場で設定して、クロックに時間を追跡させてもよい。所定の時刻（例えば、２００４年８月１３日のギリシャでのオリンピックゲームの、オープニングセレモニー中）に、ライトシステムが起動および／またはプログラムを実行するか、あるいは本明細書に記述するような効果を生成するように設定してもよい。一実施態様において、リアルタイムクロックを備えるライトシステムは、多数のライトシステムを、共通時間ベース（例えば、ＧＭＴ）に同期させることによって、イベントのタイミングが綿密に計画されている場合には、すべてのライトシステムをそのイベントと連係させることができる。組合せや特有の配置（例えば、スタジアムのセクション）で、ライトシステムを使用することによって、連係カラー変更効果、グラフィックス、画像およびその他の連係効果を生成することができる。
【００８５】
ライトシステム１４００はまた、スタジアムのシートまたはフィールド、あるいはその他の場所に一体化することもできる。一実施態様においては、ライトシステム１４００は、シートに一体化して、ライトシステムをリモートコントロール装置に配線することによって、ライトシステム１４００の有線リモートコントロールを可能にすることができる。一実施態様においては、本明細書に記述した方法の組合せを使用することによって、聴衆ライティング効果を始動することができる。例えば、時間起動方法を使用して、すべてのライトシステム１４００における実行を開始するとともに、ＩＲ受信機を起動することもできる。全スタジアムを、一つの色から次の色にカラーウォシュをし、次いで、固定カラーにすることもできる。次いで、指向性ＩＲ伝送を使用して、スタジアムの１セクションにおけるライティング効果を変更することができる。ＩＲ伝送として、ラスタースキャンパターンまたはその他のスキャンパターンを使用することによって、ライトシステム１４００はディスプレイのように応答することができる。ライトシステム１４００には、ショートプログラム（例えば、カラーウォッシュ（水性塗料を塗る））およびビデオカラーを有するテーブルを含めることもできる。これは、与えられた架設において必要となるＩＲ受信機の数を制限するのにも使用することができる。これはまた、ＩＲ送信機は灯火ポールまたは別のポールに配置することができ、かつ回転させる必要がないので、ＩＲ送信機の展開を容易にすることになる。送信機を、スタジアムの両側において、ポールまたはその他の構造物の上に装着して、聴衆の異なるセクションにおいてライティング効果を生成することもできる。
【００８６】
一実施態様において、ライトシステム１４００は、背景／前景機能を有することができる。このモードにおいて、ライトシステムは、その背景モードとして固定カラーで開始するか、または例えば動的光ショーを実行する。一実施態様においては、背景モードは、外部信号に応答して、他のモード、すなわち前景モードに切り替えることができる。これは、聴衆の中で複数のライトシステムのカラーを変更するための有用な技法となる。すべてのライトシステムは、カラーもしくはパターンを表示し、背景モードで実行中であり、次いで、所望のライトシステムと通信することによって、ライトシステムのいくつか、またはすべてを第２のモード、すなわち前景モードに変更することもできる。一実施態様において、ライトシステムは、外部信号を受信すると、モードを変更するか、再生の異なるプログラムを実行することができ、次いで外部信号が除去されるか、または給電を停止されるときに背景プログラムに逆に戻る。一実施態様においては、ライトシステムは、いくらかの残光（persistence）を有して、外部信号の停止または起動時に、ライトシステムが、前景モードまたは背景モードで、ある時間留まることを可能にする。
【００８７】
本発明の原理による、複数のライトシステムにおいて生成することのできる多数の効果がある。例えば、多数のライトシステム１４００をスタジアムまたはイベントにおける聴衆の中に配置し、ライトシステム１４００はカラー変更ライティング効果を生成することができる。カラー効果のいくつかの例としては、カラーウエーブ（例えば、カラーの波がスタジアムまたは劇場を、時計回り、反時計回り、聴衆の上下に動き回ることができる）、カラーウォッシュ（例えば、スタジアム全体が、同時にカラーを変更できる）、サウンドシンクロナイゼーション（例えば、彩度、明暗度または色相のすべてが、音楽または音響入力と同期するか、またはセレモニー中のイベントタイミにングに基づいて変化できる）、アイコン（例えば、アイコンに関連する形状または簡単なパターンを表示できる。これには、オリンピック・リング、広告、英数字およびその他を含むこともできる）またはその他のパターンもしくは効果を含めることができる。
【００８８】
図１７は、本発明の原理による、スタジアムライティング効果システムを示す。この実施態様における送信機１４０８は、ライトタワーまたはライトハウスである。図に示すように、ライトハウスは、指向性通信信号１６０２を使用して、ライティング制御信号を、聴衆中のライトシステム１４００に送信することができる。ライトハウスは、聴衆全体にわたるか、または聴衆の１セクションを通過して、通信信号１６０２の伝送を回転させることができる。一実施態様において、通信信号１６０２のビームは、２つ以上の通信信号に分割することができる。例えば、ビーム１６０２はセグメント１６０２Ａ、１６０２Ｂ、および１６０２Ｃに分割することができる。これらのセグメントは、その内容において異なっており、それによって聴衆中での様々な効果を提供することができる。例えば、この技法を使用して、ストライプまたはその他のセグメント化効果を生成することができる。図１４では、通信信号は指向性として示したが、通信信号は他方向にでも送出することができる。例えば、球形または円筒形送信機を使用することによって、全方向への通信信号を生成することができる。一実施態様においては、信号をセグメント化して、それによって水平および垂直の両方のセグメント化を実現することができる。これを使用すれば、複数のライトシステム１４００の「ピクセル」制御も実現できる。
【００８９】
一実施態様において、送信機１４０８は制御信号を個々のライトシステム１４００またはライトシステム１４００の群に送信することができる。送信機１４０８は、スキャニング式、非スキャニング式、狭ビーム、等方式、またはその他の方式で配設して、制御信号を通信することができる。制御信号を使用することによって、ライトシステム１４００内のプログラムを始動するか、または制御信号を使用して光効果を直接制御することができる。例えば、制御信号には、ライトシステム１４００が特定のカラーを生成するように解釈する情報を含めてもよい（例えば、ライトシステム１４００がルックアップテーブルを使用して所望のカラーを決定し、次いでそのカラーに変化するという情報を受信するか、またはライティング要素の値を設定するために、レジスタまたはその他をプログラムするのに使用するデータを受信する）。
【００９０】
図１８は、本発明の原理によって、群集の中で生成されるライティング効果を示す。群集は、スタジアム１６０４内に集まり、ライティング効果は群集の全体にわたって変化することができる。例えば、図１８の図解は、セクション１７０２の領域のライトシステム１４００は、青などの第１のカラーであり、それに対して、セクション１７０３は緑、セクション１７０４は赤にすることができる。カラー間の線引きは、鮮明な線で示してあるが、これは説明のためだけのものであり、２つのカラー間の領域は、混合するか、またはその他の方法で制御することができることを理解すべきである。一実施態様においては、ライティング効果は、スタジアム中を移動するように見せることができる。例えば、セクション１７０２、１７０３、１７０４が、右側に徐々に移動して、群集中にチェーシングレインボウ（chasing rainbow）を生成してもよい。
【００９１】
本発明の原理による送信機は、多数の形態をとることができる。一実施態様においては、送信機は、情報をライトシステム１４００に送信するブロードキャスティング装置とすることができる。それは、スキャニング式、非スキャニング式、狭ビーム、当方式、またはその他の構成であってもよい。例えば、それは、等方性伝播特性を有する、高輝度円筒形の、ほとんど半球状のＩＲ光源としてもよい。別の実施態様においては、スタジアムを連続的にスキャンする、垂直配向された狭ビームを有する回転ハウジングとすることができる。この設計は、装置の動作によってのみ制限される水平解像度をもたらすことができる。この設計には、ドライブ信号からＩＲ光源に情報を送るスリップリングを含めることができる。別の実施態様においては、通信を光学的に行う場合には、スリップリングを回避することができる。動作制御を使用することによって、伝送ビームを移動させることができる。一実施態様において、フレームパルスは、画像とスタジアムを整列させるのに有用となる。このシステムに、方位を与える内部コンパスを含めることによって、角度位置配置を重要ではなくすることもできる。一実施態様においては、送信機は、半球形撮像装置とすることができる。これを使用すると、ライトシステム１４００から多数のピクセルを生成することができる。これによって、「レーダー状」スイープが実現できる。
【００９２】
本発明の原理によるライトシステム１４００は、送信機から所定のフォーマットでデータを受信することができる。例えば、このデータは、ゼロバイトと、次いで、非ゼロのＲＧＢ値の３ビットバイト（triplet）で構成して、ことによると、ほんの４バイト相当にすることができる。一実施態様においては、利用可能なカラーの数は、各カラーに対して、３色×８ビット、すなわち１６７０万色である。別の実施態様においては、利用可能なカラーの数を低減することによって、データ転送速度を上げることができる。これは、データコーディング方式の一例にすぎず、当業者であれば多数の変形形態を知っているはずであり、これらは本発明の範囲に含まれるものである。別の実施態様においては、本明細書で記述した、マッピング技法を使用することによって、ライトシステム１４００が配置される環境のマップを生成することができ、このマップを、伝送しようとする所望の効果を生成するときに使用することができる。
【００９３】
一実施態様において、本発明の原理によるシステムを使用して、ゲームを行ったり、コンテストを開催したりすることができる。例えば、上記のように、多数の人々が、それぞれライトシステムを所持し、その多数のライトシステムのそれぞれに、複数のライティング制御プログラムを記憶したメモリ１５０２を含めることができる。無指向性信号１６０２を伝達することによって、ライトシステムのすべてはないが、少なくとも一部が、その信号を受信することができる。ライトシステムのそれぞれは、制御信号１６０２を受信すると、メモリ１５０２から特定のライティングプログラムを始動することができる。ライティングプログラムの選択は、例えば不規則に達成してもよい。制御信号１６０２の受信と、ライティングプログラムの再生に続いて、各ライトシステムは、特定のカラー、ライティング効果を表示するか、またはそれを停止することもできる。ゲームまたはコンテストの勝者は、例えば、赤、白および青にフラッシュするライトシステムを保持するか、または勝者は、起動されたライトシステムを単に保持してもよい。一実施態様において、ライティングプログラムは、通信ポート１４０４を介してデバイスのメモリ１５０２にロードすることもできる。このプログラムのローティング方法は、コンテストまたはその他の理由で複数の効果をロードするのに使用することができる。
【００９４】
一実施態様において、ライトシステム１４００は、送信機１５１０を含めることができる。この送信機を指向性とすることによって、ユーザに、制御信号１６０２を別のライトシステム１４００に伝送するデバイスを提供してもよい。これは、別の誰かにカラーまたはライティング効果の「飛ばし（zapping）」を行ない、他のユーザとの「札付け（tagging）」ゲームをすることや、その他の任意の目的に使用できる。飛ばし（zapping）や札付け（tagging）は、ユーザが制御信号１６０２を、別のユーザの、ライトシステムの方向に向けて、他のライトシステムが応答するときに、行われる。本発明によるシステムはまた、「光爆弾（light bomb）」を提供することが可能であり、この場合には送信機１５１０を使用して、無指向性信号１６０２を生成して、その領域のすべてのライトシステムが応答する。これは、札付けゲームにおいて有用であり、この場合には、鬼になった人は、指向性信号を使用して他の人に札付けをしてまわり、次いで無指向性の１つまたは複数の信号を使用して光爆弾を一つの領域に投げ込む。別の有用な実施態様においては、システムを、ユーザの好むカラーまたはライティングショーの飛ばし（zapping）を可能にするように、配設することができる。例えば、第１のユーザは快適効果を生成し、その効果を友人に転送したいと思うかもしれない。一実施態様においては、ユーザインターフェイス１４０２を起動することによって、この効果を一つのデバイスから別のデバイスに転送することもできる。この起動によって、２つのデバイス間の通信が始動して、その効果が転送される。第２のデバイスには、ブロッキング機能を含めて、入力信号を受け入れないようにすることによって、第２のデバイスのユーザがそのような信号を受信しないことを選択できるようにすることができる。
【００９５】
付録Ａ
Direct Light APIは、カラーキテティクス社フルスペクトルライティング（Color Kinetics Full Spectrum Lighting）を制御するためのプログラマブルインターフェイスです。
最初に読むべき重要事項
１）サンプルプログラムおよびReal Light Setup（リアルライトセットアップ）は、DirectLight.dll COMオブジェクトをコンピュータのウインドウズに登録するまでは、実行できません。「Register DirectLight.exe」および「Unregister DirectLight.exe」と分かりやすく名づけた２つの小さなプログラムが、このインストールと共に含まれています。
２）DirectLightでは、SmartJack（スマートジャック）がCOM1に接続されていることを仮定しています。この仮定は、ファイル「my_lights.h」内のDMX_INTERFACE_NUM値を編集することによって変更することができます。
【００９６】
DirectLight（デレクトライト）について
構成
アプリケーション（例えば、３Ｄ表現されたゲーム）では、その３Ｄ世界内部に仮想ライトを生成することができます。DirectLightでは、これらのライトを、実世界のカラーキネティクス社フルスペクトルディジタルライト上に、カラーと明暗度の設定を、ゲーム内の仮想ライトの場所とカラーに対応させてマッピングすることができます。
DirectLightには、３つの汎用タイプの仮想ライトがあります。
動的ライト（Dynamic light）：  仮想ライトの最も一般的な形態には、位置とカラー値が含まれます。このライトは移動可能であり、そのカラーは必要な頻度で変更ができます。動的ライトは、成長する宇宙星雲、ロケットフレア、企業ロゴを飛びすぎる黄色スポットライト、または貪欲な突然変異アイスウィーゼル（mutant ice-weasel）の輝く赤い目などを表現することができます。
周囲ライト（Ambient light）は、固定であり、カラー値のみをとります。太陽、頭上室内灯、一般カラーウォッシュが周囲ライトの例です。動的ライトおよび指示ライトは必要な数だけいくつでも使用できますが、（１つの周囲カラー値をとる）周囲ライト光源は、１つだけが使用可能です。
指示ライト（Indicator light）は、特定の実世界ライトにのみ割り当てることができます。動的ライトが位置を変化させ、それによって異なる実世界ライトに影響を与え、周囲ライトが任意またはすべての実世界ライトに影響を与える一定カラーであるのに対して、指示ライトは、常に、単一の実世界ライトに影響を与えます。インジケータは、ライティングとは別に、ユーザに、例えばシールド状態（shield status）、危険場所（threat location）などのフィードバックを行うためのものです。
これらのすべてのライトは、そのカラーを必要なだけの頻度で変化させることができます。
【００９７】
一般に、ユーザは実世界ライトを設定します。「DirectLight GUI Setup」プログラムにおいて、「my_lights.h」ファイルを生成して、それを編集することができます。APIが、「my_lights.h」ファイルからの設定をロードして、このファイルが、実世界ライトがある場所、そのタイプ、およびそれらに影響与える仮想ライト（すなわち、動的ライト、周囲ライト、指示ライトまたはいくつかの組合せ）の種類についてのすべての情報を含みます。
仮想ライトは、生成して静止させるか、または実行中に動的に生成することができます。DirectLightsはそれ自体のスレッドを実行し、常に新しい値をライトの中にポーク（入力）し、それらが休眠しないことを確実にします。仮想ライトを更新した後に、一回のファンクションコールによって、それを実世界ライトに送ります。DirectLightsは、仮想世界から実世界へのすべてのマッピングを処理します。
アプリケーションがすでに３Ｄ光源を使用している場合には、ライト光源は１対１で仮想ライトクラスにマッピングされるので、DirectLightのインプリメントは非常に簡単です。
アクションゲームに対する典型的な設定では、１つの頭上ライトセットを本来的に周囲ライトに設定、モニタの後、横および回りのライトを本来的に動的ライトに設定、および、ことによればスクリーン付近のいくつかの小さなライトを指示ライトに設定します。
周囲ライトは、ムードと雰囲気を創出します。プレイヤーの回りの動的ライトは、そのプレイヤーの回りで起こっている物事、例えば武器、環境物体、爆発などについてのフィードバックを提供します。指示ライトは、ゲームパラメータ、シールドレベル、危険、検出（detection）などの即時フィードバックを提供します。
【００９８】
効果（LightingFX）は、ライトに付与することができ、これは動的ライティングをオーバライドまたは強化します。スタートレックにおいては、例えば、アーマーダがレッドアラート（Red Alert）を打つと、室内のすべてのライトが赤で脈動し、それらのライトの有する他のすべてのカラー情報を一時的に置き換えます。
その他の効果は増大することができます。例えば、エクスプロージョン効果は、単一の仮想ライトに付与することができ、時間と共に再生され、絶えず値を調節してファイアボールをフェードさせる必要はなく、仮想ライトを生成して、効果をアタッチしてスタートさせると、効果が終了するまでそのライトはそのまま残すことができます。
実ライトは、それらが設置されている部屋に基づく座標系を持っています。コンピュータモニタ前に座る人を基準として、その頭を原点とします。Ｘはその右方向に増加します。Ｙは天井方向に増加し、Ｚはモニタに向かって増加します。
仮想ライトは、任意の座標系を使ってもかまいません。仮想ライトを実ライト上にマッピングするにはいくつかの異なるモードがあります。実ライト座標系と仮想ライト座標系を位置合わせすると、作業がずっと易しくなります。
ライト位置は、任意の実数値をとることができます。DirectLight GUI setupプログラムは、ライトを部屋の中央から１メートルの範囲に制約しますが、この値は手操作で、お好きなように変更することができます。しかし最初に、Projection Typesを読んでください。いくつかのモードでは、実世界および仮想世界の座標系が同じ尺度である必要があります。
【００９９】
始めに
DirectLight SDKのインストール
Setup.exeファイルを実行すると、次がインストールされます。
/Windows（登録商標）/System/（ウィンドウズ（登録商標）システム）において３つのdllファイル、すなわちDirectLightに対して１つ、ＤＭＸを介しての、実世界ライトとの低レベルの通信に対して２つ。
2004534356.tif 000003
フォルダに、DirectLightが、Visual C++プロジェクトファイル、ソースコードファイルおよびヘッダーファイルとしてインストールされます。
2004534356.tif 000004
【０１００】
コンパイル時間ライブラリ（compile time libraries）：
2004534356.tif 000005
および構成ファイル（configuration files）：
2004534356.tif 000006
「my_lights.h」ファイルは、DirectLightおよびDirectLight GUI Setup.exeによって参照されます。また「my_lights.h」は、「light_definitions.h」を参照します。他のファイルは、DirectLight GUI Setupによってのみ参照されます。DLLおよびSetupプログラムの両方とも、これらのファイルを発見するのにレジストリエントリを使用します。
【数１】
2004534356.tif 000007
このディレクトリ内には、このドキュメンテーションおよび次のサブホルダがあります。
FX_Librariesは、DirectLightsがアクセス可能なライティング効果を含む。
Real Ligh Setupは、実ライトに関する情報を変更するためのグラフィカルエディタを含む。
サンプルプログラムは、DirectLightの使い方を説明する豊富にコメントの入ったプログラムを含む。
【０１０１】
DirectLight COM.
DirectLight DLLは、DirectLight機能をカプセル化したCOMオブジェクトをインプリメントします。このDirectLightオブジェクトは、DirectLightインターフェイスを有し、これはクラアントプログラムによって使用されます。
DirectLight COMオブジェクトを使用するには、オブジェクトを使用するコンピュータは、DirectLight COMサーバを登録しておく必要があります（上記：最初に読むべき重要事項を参照のこと）。これを実施していない場合には、Microsoft COMランタイムライブラリは、ユーザのCOMサーバの場所がわからなくなります（基本的に、DirectLight.dllのパスが必要となります）。
プログラム（これをクライアントと呼びます）からDirectlight COMオブジェクトにアクセスするためには、最初に、（とりわけ）DirectLight COMインターフェイスの定義を含む「directlight.h」と、オブジェクトとインターフェイスの様々なUIDの定義を含む「directlight_i.c」（後に詳述）を含める必要があります。
COMサービスを使用する前には、最初に、COMランタイムを初期化する必要があります。これを行うには、NULLパラメータを入れてCoInitialize関数をコールします。
CoInitialize(NULL);
この場合には、リターン値に注意を払う必要はありません。
【０１０２】
次に、DirectLightオブジェクトをインスタンス生成する必要があります。これを行うには、CoCreateInstance関数をコールします。これによって、DirectLightオブジェクトのインスタンスが作成されて、DirectLightインターフェイスへのポインタが現われます。
【数２】
2004534356.tif 000008
CLSID_CdirectLightは、DirectLightオブジェクトの識別子（directlight_i.cいおいて宣言）であり、IID_IdirectLightはDirectLightインターフェイスの識別子であり、pDirectLightは、いまインスタンス生成したオブジェクトについての、DirectLightインターフェイスのインプリメンテーションへのポインタです。pDirectLightポインタは、残りのクライアントがDirectLight機能にアクセスするのに使用されます。
CoCreateInstanceが戻すエラーの中で、最も多いのが、REGDB_E_CLASSNOTREGであり、これはクラスがユーザのマシン上に登録されていないことを示します。この場合には、Register DirectLightプログラムを実行したことを確認して、もう一度試して下さい。
【０１０３】
アプリケーションを消去するときには、以下の３行を含める必要があります。
【数３】
2004534356.tif 000009
COMインターフェイスを使用後には、必ずそれを解除する必要があります。それを行わないと、アプリケーションを終了後も、オブジェクトがメモリ中に残ることになります。
CoFreeUnusedLibraries()は、COMに要求してDirectLightファクトリ（CoCreateInstance()をコールしたときにCOMオブジェクトを作成したサーバ）をメモリから消去し、CoUninitialize()がCOMライブラリを閉じます。
【０１０４】
DirectLightクラス
DirectLightクラスは、APIのコア機能を含んでいます。これには、周囲ライトの値およびライトのグローバル輝度（ガンマ）を設定し、仮想ライトを追加したり除去したりする機能が含まれます。
次のようにタイプして下さい。
【数４】
2004534356.tif 000010
これらの値についての説明は、Direct Light Class内の、「Projection Types」を参照して頂きたい。
2004534356.tif 000011
これらの値についての説明は、Direct Light Classの「Light Types」を見るか、または「DirectLight GUI Setup」のオンラインヘルプを参照して下さい。
【数５】
2004534356.tif 000012
これらの値は、１つのカラーから他のカラーにフェードするときの、ライティング効果に対する異なる曲線を表しています。
【０１０５】
パブリックメンバ関数（Public Member Functions）
2004534356.tif 000013
Set_Ambient_Light関数は、周囲ライトの赤、緑および青の値を、関数に送り込まれる値に設定します。これらの値は、０〜MAX_LIGHT_BRIGHTNESSの範囲にあります。周囲ライトは、アプリケーション内では、一定値または「Room lights」を表すように設計されています。それぞれの実世界ライトには、任意の割合の周囲ライトを含めることができます。
void Stir_Lights (void＊user_data);
Stir_Lightsは、DirectLights内に作成されたライトバッファに基づいて、実世界ライトにライト情報を送ります。DirectLight DLLは、ユーザのためにライトを動かす（stirring）処理を行います。この関数は、通常、アプリケーションによってコールはされません。
【０１０６】
2004534356.tif 000014
Submit_Virtual_Lightは、Virtual_Lightインスタンスを作成します。その仮想位置は、送り込まれた最初の３つの値によって指定され、そのカラーは、２番目の３つの値によって指定されます。カラーに対する値は、０−MAX_LIGHT_BRITGHTNESSの範囲にあります。この関数は、作成されたライトにポインタを戻します。
voidRemove_Virtual_Light(Virtual_Light＊bad_light);
ポインタがVirtual-Lightインスタンスに置かれると、Remove_Virtual_Lightが仮想ライトを消去します。
void Set_Gamma (float gamma);
Set_Gamma関数は、Direct Lightデータ構造のガンマ値を設定します。すべての仮想ライトに、それが実ライトに投射される前に、ガンマ値を乗じるので、この値は、すべてのライトの合計値を制御するのに使用することができます。
【０１０７】
void Set_Cutoff_Range(float cutoff_range);
Set_Cutoff_Rangeは、カメラからのカットオフ距離を設定します。この距離を超えると、仮想ライトは、実世界ライトに影響を与えなくなります。仮想ライトに遠くから実世界ライトに影響を与えるには、高い値を設定して下さい。この値が小さい場合には、何らかの効果を発揮するには、仮想ライトはカメラに接近していなければなりません。この値は、アプリケーションの空間座標内にあることが必要です。
void Clear_All_Real_Lights(void);
Clear_All_Lightsは、すべての実ライトを破壊します。
void Project_All_Lights(void);
Project_All_Lightsは、すべての仮想ライトの、すべての実世界ライトへの影響を、ガンマ、周囲および動的寄与、位置および投射モード、カットオフ角度およびカットオフ範囲を考慮して計算し、その値をすべての実世界ライトに送ります。
2004534356.tif 000015
インジケータは、構成ファイル（my_lights.h）を介して、任意の実世界ライトに割り当てることができます。各インジケータは、固有の正の整数のIDを持つ必要があります。Set_Indicator_Colorは、which_indicatorによって割り当てられたインジケータのカラーを、指定された赤、緑、青の値に変更します。Set_Indicator_Colorが、存在しないインジケータIDでコールされた場合には、何も起こりません。ユーザによってどのライトがインジケータであるかが指定されますが、ここでインジケータとなるライトは、周囲ライトおよび動的ライトによって影響されることに留意して下さい。
【０１０８】
Indicator Get_Indicator (int which_indicator);
ポインタを指定された値のインジケータに戻します。
int Get_Real_Light_Count (void);
実ライトの数を戻します。
voidGet_My_Lights_Location(char buffer[MAX_PATH]);
ディレクトリを調べて、「my_lights. h」ファイルへのパスを見つけます。
void Load_Real_Light_Configuration(char＊fullpath=NULL);
「my_lights. h」を、レジストリによって決定されるデフォールト場所からロードします。DirecLightは、このファイル内の情報に基づいて実ライトのリストを作成します。
【０１０９】
2004534356.tif 000016
実世界に新規の実ライトを作成します。通常、DirectLightはスタート時に「my_lights. h」ファイルから実ライト情報をロードします。
void Remove_Real_Light(Real_Light＊dead_light);
実ライトのインスタンスを安全に消去します。
Light GetAmbientLight (void);
周囲ライトにポインタを戻します。
bool RealLightListEmpty (void);
実ライトのリストが空の場合にtrueを戻し、そうでない場合にはfalseを戻します。
【０１１０】
Light Class（ライトクラス）
周囲ライトは、lights（ライト）として定義されます。ライトクラスは、Virtual Lights（仮想ライト）およびReal Lights（実ライト）の親クラスです。メンバー変数は以下です。
static const int MAX_LIGHT_BRIGHTNESS   255に定義。
LightingFX_List＊m_FX_currently_attached  現在このライトにアタッチされている効果のリスト。
ColorRGB m_color  すべてのライトはカラーを持つ必要あり。ColorRGBは、ColorRGB.hに定義される。
void Attach_FX(LightingFX＊ new_FX)
新しいライティング効果をこの仮想ライトにアタッチします。
void Detach_FX(LightingFX＊ old_FX)
古いライティング効果をこの仮想ライトから切り離します。
【０１１１】
Real Lights（実ライト）
Real Light（実ライト）は、Light class（ライトクラス）から引き継ぎます。Real Light（実ライト）は、実世界におけるライトを表します。メンバ変数は以下のとおり。
static const int NOT_AN_INDICATOR_LIGHT  １に定義。
char m_identifier[100]は、（「頭上」または「コーブライト（covelight）」のような）ライトの名前です。デバッグツールとして以外は、DirectLightによっては使用されません。
int DMX_portは所与のライトが情報を受け取るチャネルを表す、固有の正の整数です。DMX情報は、各ライトに対して３バイト（赤、緑および青）の、バッファ内に作成されます。(DMX_port ＊3)は、実際には指定されたライトの赤の値の指標です。DirectLight DMXバッファは、５１２バイトであり、したがってDirectLightは約１７０個のライトをサポートすることができます。バッファが大きくなると、パーフォマンスの問題が起こる可能性があるため、可能であれば、大きなDMX_port数の使用は避けて下さい。
Light_Type m_typeは、Color Kineticsの異なるライトのモデルを示します。現在、DirectLight GUI Setupによってアイコンを表示する以外には使用していません。
float_m_add_ambientはこのライトのカラーに対する周囲ライトの寄与量。範囲は０〜１。
float_m_add_dynamicはこのライトのカラーに対する動的ライトの寄与量。範囲は０〜１。
float_m_gammaは、このライトの全体輝度。範囲は０〜１。
float m_cutoff_angleは、ライトがその回りの仮想ライトの寄与に対してどの程度の感度があるかを決定します。大きな値にすると、そのライトは、ほとんどの仮想ライトから情報を受け取ることになります。小さな値にすると、そのライトは、実ライトと同じアークにある仮想ライトだけから寄与を受けることになります。
【０１１２】
Projection_Type m_projection typeは、仮想ライトを実ライト上にマッピングする方法を決定します。
SCALE_BY_VIRTUAL_DISTANCE_TO_CAMERA_ONLY  この実ライトは、仮想座標系の原点から仮想ライトまでの距離だけに基づいて、仮想ライトからの寄与を受けることになります。この仮想ライトの寄与は、原点からの距離がカットオフ範囲に近づくにつれて、直線的にフェードします。
SCALE_BY_DISTANCE_AND_ANGLE  この実ライトは、上記のように計算される距離、「および」実ライトと仮想ライトとの間の、角度の差に基づいて、仮想ライトからの寄与を受けることになります。この仮想ライトの寄与は、原点からの距離がカットオフ範囲に近づくにつれて、かつ角度がカットオフ範囲に近づくにつれて、直線的にフェードします。
SCALE_BY_DISTANCE_VIRTUAL_TO_REAL  この実ライトは、実ライトから仮想ライトまでの３空間の距離に基づいて、仮想ライトからの寄与を受けます。このモードでは、実座標および仮想座標が同一であると仮定しています。仮想ライトの寄与は、実際から仮想への距離がカットオフ範囲に近づくにつれて、直線的にフェードします。
float_m_xpos  仮想空間におけるｘ、ｙ、ｚ位置。
float_m_ypos
float_m_zpos
int m_Indicator_number  インジケータが負の場合には、ライトはインジケータではありません。それが正の値の場合には、そのインジケータ番号に送られたカラーのみを受け取ることになります。
【０１１３】
Virtual Lights（仮想ライト）
Virtual Light（仮想ライト）は、実世界Color Kineticsライト上にマッピングされる、ゲームまたはその他のリアルタイムアプリケーション内のライト光源を表します。Virtual Light（仮想ライト）は、アプリケーション内で可能な限り頻繁に作成、移動、破壊およびカラー変更ができます。
static const int MAX_LIGHT_BRIGHTNBSS;
MAX_LIGHT_BRIGHTNESSは、ライトがとることのできる最大値を表す定数です。ほとんどのColor Kineticsライトの場合には、この値は２５５です。ライトは、０から始まる、ある範囲を有するものと仮定しています。
2004534356.tif 000017
Set_Color機能は、仮想ライトの赤、緑および青のカラー値を、関数に送り込まれた値に設定します。
2004534356.tif 000018
Set_Position関数は、仮想ライト位置の値を、関数に送り込まれた値に設定します。この位置は、アプリケーション空間座標を使用する必要があります。
2004534356.tif 000019
はライトの位置を取得します。
【０１１４】
Lighting FX
Lighting FXは、実ライトもしくは仮想ライト、またはインジケータ、または周囲ライトにでもアタッチすることのできる時間依存効果です。ライティング効果は、子（children）として他の効果も有することができ、この場合にはその子は順次、再生されます。
static const int FX_OFF;  −１と定義。
static const int START_TIME;
static const int STOP_TIME;  効果を開始または停止する時刻。これは仮想の値である。個々の効果は、それぞれの再生時刻を全体に基づいて縮尺することになる。
void Set_Real_Time(bool Real_Time);
TRUEが送り込まれた場合には、この効果は、実世界時間を使用し、Stir Lightsがコールされるのと同じ頻度で、それ自体を更新します。FALSEが送り込まれた場合には、この効果はアプリケーション時間を使用し、Apply_FXがコールされる度に更新することになります。
void Set_Time_Extrapolation(bool extrapolate);
TRUEが送り込まれた場合には、この効果は、Stir_Lightsがコールされるときに、その値を外挿することになります。
void Attach_FX_To_Light(Light ＊ the_light);
この効果を、送り込まれたライトにアタッチします。
2004534356.tif 000020
は、この効果のライトへの寄与を除去します。remove_FX_from_lightがtrueの場合には、この効果はまた、ライトから切り離されます。
【０１１５】
上記の関数はまた、仮想ライト、（ポインタによってインジケータに参照されるかまたは、その番号によって参照される）指示ライト、周囲ライト、および全ての実ライトに作用するバージョンとしても存在します。
2004534356.tif 000021
効果を開始する。ループ（looping）がtrueの場合には、この効果はそれが終了した後に再び開始します。
void Stop (void);
効果を破壊することなく、それを停止する。
void Time_Is_Up(void);
そのための時間が切れるので、効果の再生をループさせるか、停止する。
void Update_Time(float time_passed);
この効果のためにどの程度のゲーム時間が過ぎたかを変更。
void Update_Real_Time (void);
この効果のためにどの程度の実時間が過ぎたかを調べる。
void Update_Extrapolated_Time(void);
実時間当たりどの程度のアプリケーション時間をこれまで使ったかの外挿に基づいて、FX時間を変更。
【０１１６】
virtual void Apply_FX(ColorRGB &base_color);
これは主ライティング関数です。Lighting FXが引き継がれるとき、この関数は、実際にライトのカラー値を時間と共に変更するすべての重要な作業を行います。ここで、ユーザは、既存のライト値に自分の値を加え、既存の値を自分の値で置き換えるか、またはこの２つの任意の組合せを選べることに留意して下さい。このようにして、ライティング効果は、既存ライトをオーバライドするか、または単にそれらに取って代わります。
static void Update_All_FX_Time (float time_passed);
すべての効果の時間を更新。
void Apply_FX_To_All_Virtual_Lights( void );
この効果を、すべての適当な、仮想ライト、周囲ライトおよび指示ライトに適用。
void Apply_All_FX_To_All_Virtual_Lights(void);
各効果を、すべての適当な、仮想ライト、周囲ライトおよび指示ライトに適用。
void _Apply_All_FX_To_Real_light（Real_Light＊the_real_light);
この効果を、単一の実ライトに適用。
void Start_Next_ChildFX (void)
この効果に子がある場合には、次の効果を開始。
2004534356.tif 000022
この効果が有する子の、影響のリストの終りに、新しい子の影響を追加。Timeshareは、この効果が再生される全時間に対するこの子のシェアです。全シェアがこの効果の全実再生時間に一致するように縮尺されていので、timeshareどうしは、１つに合計する必要はありません。
void Become_Child_Of( Lighting_FX＊the_parent );
指定された効果の親となる。
void Inherit_Light_List (Affected_Lights＊our lights);
この効果およびその子に、影響を与えるライトのリストを引き継がせる。
【０１１７】
Configuration File（構成ファイル）
ファイル「my_lights.h」は、実世界ライトについての情報を含み、スタートアップ時にDirectLightにロードされます。ファイル「my_lights.h」および「light_definition.h」は、DirectLightsを使用するアプリケーションと同一のディレクトリ内に含める必要があります。
「my_lights.h」は、DirectLight GUI Setupプログラムによって作成、編集されます。このプログラムの使い方についての詳細は、プログラムの中のオンラインヘルプを参照して下さい。
以下に、「my_lights.h」ファイルの例を示してあります。
【０１１８】
【数６】
2004534356.tif 000023
【０１１９】
このファイル例は、我々のオフィスからとったものであり、そこにはコンピュータの回りにライトセットアップがあり、（モニタの前に座っている人間を基準にして）次のようなライトを備えています。それは、頭上ライト（主として周囲用）１個、頭上の両側に１個づつ（左および右）、頭の後ろに１個、前方のモニタの上、左および右に沿ってそれぞれ３個づつです。
「my_lights」ファイルの各ラインは、１つのReal_Lightを表わします。各Real_Lightインスタンスは、１つの実世界ライトを表します。
モニタの左および右側の下部ライトは、インジケータ０および２であり、モニタ左側の中央ライトは、インジケータ１であす。
位置の値は、￥メートル単位です。Zはモニタの面の、内外の方向です。Xはモニタの面内で垂直方向、Yはモニタの面内で水平方向です。
MAX_LIGHTSは、それぞれのDMX世界に対して、最高１７０です。各DMX世界は、通常、コンピュータ（例えば、COM1）への単一の物理的接続です。MAX_LIGHTSは、DMX(MAX_LIGHTS＊3)に送られるバッファの大きさを決定するので、MAX_LIGHTSが大きくなるほど、ライトの応答は遅くなります。もちろん、大きなバッファは送出時間が長くかかります。
OVERALL_GAMMAは、０〜１の値をとることができます。この値は、DirectLight中に読み込まれ、実行時間中に変更することができます。
【０１２０】
これまで本発明のいくつかの実証的な実施態様について記述したが、当業者であれば、様々な変更、修正および改善を容易に思いつくであろう。そのような変更形態、修正形態、および改善形態は本発明の趣旨と範囲に含まれることを意図するものである。したがって、以上の記述は、例としてためだけのものであり、限定を意図するものではない。本発明は、添付の請求項およびその等価物に定義される内容によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】複数のライトシステムが配置された環境の表現を示す図である。
【図２】制御要素の群を使用する複数のライトの制御を示す概略図である。
【図３】構成機能およびグラフィック表現機能を使用してライティング制御信号を生成するための要素を示す概略図である。
【図４】アニメーション機能およびライト管理機能から、ライティング制御信号を生成するための要素を示す概略図である。
【図５】環境におけるライトシステムに関係するデータのための構成ファイルを示す図である。
【図６】コンピュータスクリーンを使用する環境の仮想表現を示す図である。
【図７】環境の部分に光を投射するライトシステムを備える、環境の表現を示す図である。
【図８】ライトシステムを介しての効果の伝播を示す概略図である。
【図９】環境内の複数のライトシステムの位置を測定するために画像取り込みデバイスを使用するステップを示すフロー図である。
【図１０】グラフィックユーザインターフェイスと相互作用して、環境内にライティング効果を生成するステップを示すフロー図である。
【図１１】ネットワーク送信機によって生成されるデータを送信するライトシステムを示す概略図である。
【図１２】オブジェクト指向プログラミング技法を使用してライトシステムにための制御信号を生成するステップをフロー図である。
【図１３】コンピュータアプリケーションからのデータに基づいて、実世界ライトシステムのためのライティング信号を生成するためにスレッドを実行するためのフロー図である。
【図１４】本発明の原理によるライティングシステムを示す図である。
【図１５】本発明の原理によるライティングシステムを示す図である。
【図１６】スタジアムシートおよびシート領域において生成された画像を含む、本発明の原理によるライティングシステムを示す図である。
【図１７】本発明の原理によるスタジアムライティングシステムを示す図である。
【図１８】本発明の原理によるスタジアムライティング効果を示す図である。
【図１】
2004534356.tif 000024
【図２】
2004534356.tif 000025
【図３】
2004534356.tif 000026
【図４】
2004534356.tif 000027
【図５】
2004534356.tif 000028
【図６】
2004534356.tif 000029
【図７】
2004534356.tif 000030
【図８】
2004534356.tif 000031
【図９】
2004534356.tif 000032
【図１０】
2004534356.tif 000033
【図１１】
2004534356.tif 000034
【図１２】
2004534356.tif 000035
【図１３】
2004534356.tif 000036
【図１４】
2004534356.tif 000037
【図１５】
2004534356.tif 000038
【図１６】
2004534356.tif 000039
【図１７】
2004534356.tif 000040
【図１８】
2004534356.tif 000041
【国際公開パンフレット】
2004534356.tif 000042
2004534356.tif 000043
2004534356.tif 000044
2004534356.tif 000045
2004534356.tif 000046
2004534356.tif 000047
2004534356.tif 000048
2004534356.tif 000049
2004534356.tif 000050
2004534356.tif 000051
2004534356.tif 000052
2004534356.tif 000053
2004534356.tif 000054
2004534356.tif 000055
2004534356.tif 000056
2004534356.tif 000057
2004534356.tif 000058
2004534356.tif 000059
2004534356.tif 000060
2004534356.tif 000061
2004534356.tif 000062
2004534356.tif 000063
2004534356.tif 000064
2004534356.tif 000065
2004534356.tif 000066
2004534356.tif 000067
2004534356.tif 000068
2004534356.tif 000069
2004534356.tif 000070
2004534356.tif 000071
2004534356.tif 000072
2004534356.tif 000073
2004534356.tif 000074
2004534356.tif 000075
2004534356.tif 000076
2004534356.tif 000077
2004534356.tif 000078
2004534356.tif 000079
2004534356.tif 000080
2004534356.tif 000081
2004534356.tif 000082
2004534356.tif 000083
2004534356.tif 000084
2004534356.tif 000085
2004534356.tif 000086
2004534356.tif 000087
2004534356.tif 000088
2004534356.tif 000089
2004534356.tif 000090
2004534356.tif 000091
2004534356.tif 000092
2004534356.tif 000093
2004534356.tif 000094
2004534356.tif 000095
2004534356.tif 000096
2004534356.tif 000097
2004534356.tif 000098
2004534356.tif 000099
2004534356.tif 000100
2004534356.tif 000101
2004534356.tif 000102
2004534356.tif 000103
2004534356.tif 000104
2004534356.tif 000105
2004534356.tif 000106
2004534356.tif 000107
2004534356.tif 000108
2004534356.tif 000109
2004534356.tif 000110
2004534356.tif 000111
2004534356.tif 000112
2004534356.tif 000113
2004534356.tif 000114
2004534356.tif 000115
2004534356.tif 000116
2004534356.tif 000117
2004534356.tif 000118
2004534356.tif 000119
2004534356.tif 000120
2004534356.tif 000121
2004534356.tif 000122
2004534356.tif 000123
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004534356.tif 000124
2004534356.tif 000125
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004534356.tif 000126
2004534356.tif 000127
2004534356.tif 000128
2004534356.tif 000129
2004534356.tif 000130
2004534356.tif 000131
2004534356.tif 000132
2004534356.tif 000133
2004534356.tif 000134
2004534356.tif 000135
2004534356.tif 000136
2004534356.tif 000137
2004534356.tif 000138
2004534356.tif 000139
2004534356.tif 000140
2004534356.tif 000141
2004534356.tif 000142
2004534356.tif 000143
2004534356.tif 000144
2004534356.tif 000145
2004534356.tif 000146
2004534356.tif 000147
2004534356.tif 000148
2004534356.tif 000149
2004534356.tif 000150
2004534356.tif 000151
2004534356.tif 000152
2004534356.tif 000153
2004534356.tif 000154
2004534356.tif 000155
2004534356.tif 000156
2004534356.tif 000157
2004534356.tif 000158
2004534356.tif 000159
2004534356.tif 000160
2004534356.tif 000161
2004534356.tif 000162
2004534356.tif 000163
2004534356.tif 000164
2004534356.tif 000165
2004534356.tif 000166
2004534356.tif 000167
2004534356.tif 000168
2004534356.tif 000169
2004534356.tif 000170
2004534356.tif 000171
2004534356.tif 000172
2004534356.tif 000173
2004534356.tif 000174
2004534356.tif 000175
2004534356.tif 000176
2004534356.tif 000177
2004534356.tif 000178
2004534356.tif 000179
2004534356.tif 000180
2004534356.tif 000181
2004534356.tif 000182
2004534356.tif 000183
2004534356.tif 000184
2004534356.tif 000185
2004534356.tif 000186
2004534356.tif 000187
2004534356.tif 000188
2004534356.tif 000189
2004534356.tif 000190
2004534356.tif 000191
2004534356.tif 000192
2004534356.tif 000193
2004534356.tif 000194
2004534356.tif 000195
2004534356.tif 000196
2004534356.tif 000197
2004534356.tif 000198
2004534356.tif 000199
2004534356.tif 000200
2004534356.tif 000201
2004534356.tif 000202
2004534356.tif 000203
2004534356.tif 000204
2004534356.tif 000205
【国際調査報告】
2004534356.tif 000206
2004534356.tif 000207
2004534356.tif 000208
2004534356.tif 000209
2004534356.tif 000210
2004534356.tif 000211