УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОСТОРОННЕЙ 3D ВИЗУАЛИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ

Полезная модель относится к штативам для видеокамер или фотокамер области педагогики.
Известен штатив для видеокамер или фотокамер, содержащий корпус, трубки, основания трубок, центральную ось, поворотный столик, подъемную штангу, крюк. Трубки установлены в основание трубок и связаны с корпусом штатива. Подъемная штанга проходит вертикально через центр корпуса штатива. На корпусе штатива установлена гайка подъемной штанги. Между основанием трубки опорной штанги и корпусом штатива имеется раскрывающий и закрывающий механизм, служащий для регулировки угла раскрытия опорных штанг. Между трубками опорных штанг установлен внутренний удлиняющий запорный элемент. Раскрывающий и закрывающий механизм, служащий для регулировки угла раскрытия опорных штанг, содержит корпус, собачку, ось собачки, гильзу фиксации собачки, пружину фиксации собачки, рукоятку, коромысло, ось рукоятки, основание трубки. Собачка насажена на ось, на конце оси собачки имеется гильза, служащая для фиксации собачки. Ось собачки проходит через корпус штатива горизонтально и параллельно коромыслу. Коромысло расположено на конце оси рукоятки и соединено с рукояткой. На другой конец оси рукоятки насажена гильза, служащая для фиксации оси рукоятки. На основании трубки имеется храповик, сцепленный с собачкой. (Патент на изобретение RU №2387917, кл. F16M 11/26; G03B 17/56).
Недостатками известного штатива для видеокамер или фотокамер является ограниченная визуализация объектов в процессе видеосъемки или фотосъемки.
Указанный недостаток обусловлен тем, что на штативе крепится одна видеокамера или одна фотокамера. Количество ракурсов, под которыми одна видеокамера или фотокамера фиксирует изображение объекта, ограничено возможностями конструкции штанг и крепления видеокамер или фотокамер. Съемка одной видеокамеры не позволяет получить объемное в формате 3D изображение объекта, поскольку не обеспечивается синхронное получение изображения разных видов объекта. Это делает полученные в результате съемки изображения объектов малоинформативными.
Наиболее близким по достигаемому эффекту является техническое решение, включающий корпус, трубки, основания трубок, раскрывающий и закрывающий механизм, служащий для регулировки угла раскрытия опорных штанг, поворотную штангу, проходящую вертикально через центр корпуса штатива, с закрепленными на ней с возможностью изменения угла наклона приспособлением для фиксации лазерного дальномера, расположенного в верхней части поворотной штанги, и приспособлением для фиксации gps/глонасс приемника, расположенного в верхней части штанги. (Патент на полезную модель RU №139488, кл. F16M 11/06 - прототип).
Недостатками известного наиболее близкого по достигаемому эффекту технического решения - штатива для определения географических координат и измерения расстояний до объектов при работе на месте происшествия являются ограниченная визуализация объектов съемки.
Указанные недостатки обусловлены следующим. Известный штатив не имеет креплений для видеокамер и фотокамер. Он не приспособлен для видеосъемки и фотосъемки одной или несколькими видеокамерами или фотокамерами. С его помощью нельзя получить объемное в формате 3D изображение снимаемого объекта. Это делает полученные изображения объектов малоинформативными.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности 3D визуализации объектов видеосъемки и фотосъемки.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для многосторонней 3D визуализации объектов, включающем корпус с приспособлением для фиксации приборов, поворотную штангу, проходящую вертикально через центр корпуса штатива, согласно полезной модели, поворотная штанга снабжена шарниром в виде дуги и дополнительным приспособлением в форме вилки для крепления, перемещения и фиксации видеокамер, закрепленным на шарнире в виде дуги, поворотная штанга и вилка снабжены тихоходными электродвигателями.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 схематично показано устройство для многосторонней 3D визуализации объектов с нижним расположением дополнительного приспособления, вид спереди; на фиг. 2 схематично показано устройство для многосторонней 3D визуализации объектов с верхним расположением дополнительного приспособления, вид спереди; на фиг. 3 приведена блок-схема устройства для многосторонней 3D визуализации объектов; на фиг. 4 представлено изображение объекта в форме пирамиды с гранями разного цвета, полученное с помощью устройство для многосторонней 3D визуализации объектов; на фиг. 5 - тоже, с расположением изображений пирамиды, направленных вершинами в одну точку.
Устройство для многосторонней 3D визуализации объектов включает корпус 1, поворотную штангу 2, проходящую вертикально через центр корпуса 1 устройства. На корпусе 1 закреплено крепление приборов 3, а сам корпус 1 установлен на трубках 4, состоящих из основания 5 и верхней части 6, соединенных шарниром 7. Шарнир 7 обеспечивает поворот и прямолинейное перемещение верхней части 6 трубок 4 относительно основания 5. Шарнир 7 снабжен стопором 8, фиксирующим верхнюю часть 6 относительно основания 5. Верхняя часть 6 соединена с корпусом 1 с помощью шарнира 9. Поворотная штанга 2 с торца снабжена шарниром 10, выполненным в виде дуги. Шарнир 10 соединен с дополнительным приспособлением 11 соединением «шип-паз». Приспособление 11 состоит из оси 12, упора 13 и стержней 14, расположенных в форме вилки, причем упор 13 соединен с осью 12 с одной стороны, а стержни 14 с другой. На стержнях 14 закреплены видеокамеры 15, например, веб-камеры «Microsoft VX 7000». Видеокамеры 15 крепятся на шарнирах 16, имеющих фиксатор 17. Кроме того одна видеокамера 15 закреплена на оси 12 в месте схождения стержней 14. Упор 13 снабжен фиксатором 18. Шарнир 10 обеспечивает вращение вокруг продольной оси поворотной штанги 2 и имеет паз 19 на внутренней вогнутой стороне и паз 20 на своей боковой стороне. Соединение «шип-паз» шарнира 10 с приспособлением 11 образовано путем размещения упора 13 в пазу 19 и фиксатора 18 в пазу 20.
Поворотная штанга 2 снабжена тихоходным электродвигателем 21 и дополнительное приспособление 11 снабжено тихоходным электродвигателем 22.
Трубки 4 в нижней части соединены раскосами 23, обеспечивающими устойчивость оснований 5 трубок 4.
Видеокамеры 15 соединены в локальную сеть 24, включающую, по меньшей мере, сетевой компьютер 25. Сетевой компьютер 25 имеет точку доступа 26 - разъемы для внешнего подключения смартфонов, планшетных персональных компьютеров, светодиодного экрана.
Сетевой компьютер 25 имеет пакет программного обеспечения для многооконной визуализации информации с нескольких источников данных на примере Barco XDS Control Center.
Для получения изображения объекта в формате 3D устройство для многосторонней 3D визуализации объектов устанавливают над объектом съемки так, чтобы разместить объект внутри стержней 14, расположенных в форме вилки. Предварительно поворотную штангу 2 устанавливают в корпусе 1 вниз торцом, снабженным шарниром 10 и дополнительным приспособлением 11. Перемещая упор 13 дополнительного приспособления 11 в пазу 19 и поворачивая видеокамеры 15 с помощью шарниров 16, устанавливают положение видеокамер 15 во время съемки объекта, выбирая ракурс съемки объекта. После этого крепят упор 13 фиксатором 18, а видеокамеры 15 - фиксаторами 17. Включают сетевой компьютер 25 и начинают работать в программе многооконной визуализации информации, включаются видеокамеры 15. Идет видеозапись объекта видеокамерами 15 в их неподвижном состоянии. В другом варианте получения видеозаписи включают тихоходный электродвигатель 21 или включают тихоходный электродвигатель 22 или включают одновременно электродвигатель 21 и электродвигатель 22. В этих случаях видеокамеры 15 во время видеозаписи постоянно перемещаются каждая по своей замкнутой траектории вокруг объекта.
В следующем варианте работы делают панорамную видеосъемку. Предварительно поворотную штангу 2 устанавливают в корпусе 1 вверх торцом, снабженным шарниром 10 и дополнительным приспособлением 11. Для этого ослабляют стопоры 8 и верхние части 6 трубок 4 извлекают из шарниров 7. Затем поворачивают корпус в вертикальной плоскости на 180° и верхние части 6 трубок 4 снова вставляют в шарниры 7. Воспроизводят видеозапись в одном из трех вариантов: включив тихоходный электродвигатель 21 или включив тихоходный электродвигатель 22 или включив одновременно тихоходный электродвигатель 21 и тихоходный электродвигатель 22.
Изображение видеокамер 15 воспроизводят, используя программное обеспечения для многооконной визуализации информации, на мониторе сетевого компьютера 25. Получают объемное изображение, то есть в формате 3D, объекта или окружающего пространства, разделенное на фрагменты, одновременно представленные на плоскости и полученные синхронно во времени. Для перемещения полученной видеозаписи и для размещения на экранах, имеющих значительную площадь, полученную видеозапись через точку доступа 26 - передают, например, в планшетный персональный компьютер или на светодиодный экран.
Устройство для многосторонней 3D визуализации объектов может быть использовано в педагогическом процессе при выполнении, например лабораторной работы по биологии; при проведении научно-исследовательской работы, например, при обмолоте початков кукурузы новым способом; в криминалистике, например при работе на месте дорожно-транспортного происшествия; при проведении археологических раскопок. При этом при необходимости дополнительно к многосторонней 3D видеосъемки или фотосъемки и синхронно с ней определяют географические координаты устройства и измеряют расстояние от него до окружающих объектов. Для этого на крепление приборов 3 устанавливают gps/глонасс приемника и лазерный дальномер.
Применение полезной модели позволит повысить эффективность 3D визуализации объектов и как следствие информативность объемного изображения учебного материала в педагогическом процессе, экспериментального материала в научно-исследовательской работе, а также видеосъемки или фотосъемки объектов во время работы на месте происшествия и при археологических раскопках. Это улучшит информативность съемки объектов, а также усвоение и восприятие информации видео или фотосъемки объектов.