ДИСПЛЕЙ ДЛЯ ОКНА С ЭФФЕКТОМ ПРИСУТСТВИЯ
DISPLAY FOR WINDOW WITH PARTICIPATION EFFECT

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее раскрытие изобретения в целом относится к системе и способу для создания искусственной окружающей среды с эффектом присутствия, а конкретнее - к системе и способу для отображения наблюдателю нескольких ракурсов искусственной окружающей среды с использованием одного дисплея.
[0002] Аттракционы в парках отдыха или парках развлечений обрели все большую популярность. Как правило, аттракционы включают в себя прогулки на прогулочных транспортных средствах, движущихся по некоторому маршруту (например, железной дороге или пути), прогулки, которые стационарны относительно земли, или их сочетание. В подвижных прогулках маршрут движения может располагаться в разных окрестностях (например, на вершине горы, в туннеле, под водой и т. п.). Вдоль маршрута могут находиться разные типы демонстрационных событий, например движущиеся фигуры, видеопроекции, звуковые эффекты, водные эффекты и т. п. В стационарных прогулках передвижная пассажирская платформа, имеющая несколько степеней свободы, обычно располагается на относительно неподвижной основе. Пассажирская платформа может перемещаться в нескольких разных направлениях, включая угловые перемещения, например качение, наклон и поворот, и линейные перемещения, например подъем и толчок. Также пассажирская платформа часто располагается рядом с одним или несколькими проекционными экранами, показывающими последовательность изображений или кинофильм. Для дополнительной реалистичности и эффекта перемещение пассажирской платформы можно синхронизировать с проецируемыми изображениями или кинофильмом.
[0003] Когда демонстрационные события включают в себя визуальные эффекты, эти эффекты могут предоставляться с использованием одной или сочетания возможностей, например проекций и/или реальных окружений, которые могут быть изготовлены по заказу для конкретной темы, ассоциированной с прогулочным аттракционом. В качестве примера может предоставляться двумерный экран в переднем отсеке пассажирской платформы. Экран может отображать меняющийся пейзаж или другую окружающую среду (например, подводную область, космос, проход сквозь горы), по которому (которой) пассажирская платформа имитирует движение.
[0004] В другом примере движущаяся пассажирская платформа (то есть прогулочное транспортное средство) может двигаться по дороге (например, рельсу), включающей изготовленные по заказу окрестности, ассоциированные с прогулкой. Пассажирская платформа может проезжать через туннель, содержащий реквизит, например, механизированных животных или существ (например, динозавров), роботов, другие транспортные средства и так далее. Этот реквизит может объединяться с другими эффектами, например огнями, взрывами и т. п., чтобы усилить реалистичность или эффект присутствия у прогулки. Кроме того, некоторые окрестности могут быть реальными окружениями, например аквариумом с водной фауной и флорой, небольшой окружающей средой типа джунглей с листвой и животными или аналогичными окружениями.
[0005] Хотя эти искусственные окружающие среды могут быть очень эффективными при создании приятного впечатления для совершающего прогулку, имеются трудности, ассоциированные с их работой. Например, механизированное оборудование может требовать планового обслуживания для обеспечения надлежащей работы. Реальные окружения требуют правильного ухода для обеспечения безопасности и здоровья фауны и флоры, ассоциированной с окружающей средой. К тому же дисплейные окружения, которые используют двумерные экраны, не создают такого эффекта присутствия, как окружения, которые изготовлены по заказу для конкретных аттракционов. Соответственно, эти аттракционы можно подвергнуть дальнейшему усовершенствованию, например, сократить обслуживание, повысить реалистичность дисплейных технологий и так далее.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
[0006] Ниже обобщаются некоторые варианты осуществления, сопоставимые по объему с исходным заявленным предметом изобретения. Эти варианты осуществления не предназначены для ограничения объема раскрытия изобретения, а точнее, эти варианты осуществления предназначены только для предоставления краткого изложения некоторых раскрытых вариантов осуществления. Конечно, настоящее раскрытие изобретения может включать в себя ряд форм, которые могут быть аналогичны или отличаться от излагаемых ниже вариантов осуществления.
[0007] В соответствии с одним аспектом настоящего раскрытия изобретения система включает в себя дисплей, обладающий поверхностью с пространственной кривизной относительно первой плоскости, заданной габаритной высотой и шириной дисплея. Поверхность включает в себя проекционную сторону, на которую могут проецироваться материалы на основе изображений, и сторону просмотра, выполненную с возможностью отображения наблюдателю проецируемых материалов на основе изображений. Пространственная кривизна дает стороне просмотра возможность отображать проецируемые материалы на основе изображений способом, который имитирует разные части окружающей среды, показанные из нескольких направлений.
[0008] В соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия изобретения способ включает в себя проецирование материалов на основе изображений на дисплей с помощью проектора. Дисплей прикрепляется к первой стороне стены напротив второй стороны стены, с которой дисплей видит наблюдатель, и дисплей располагается над отверстием в стене. Способ дополнительно включает в себя составление карты отображения проецируемых материалов на основе изображений с использованием пространственной кривизны поверхности дисплея для создания практически неискаженной имитации окружающей среды, причем искусственная окружающая среды имеет видимость нахождения за поверхностью дисплея, так что дисплей действует как окно в стене в искусственную окружающую среду. Способ также включает в себя предоставление наблюдателю возможности видеть искусственную окружающую среду с нескольких ракурсов, причем каждый ракурс предоставляет отличающийся вид искусственной окружающей среды, используя пространственную кривизну поверхности и ограничивая направления просмотра дисплея за пределами отверстия в стене.
[0009] В соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия изобретения система включает в себя область просмотра, по меньшей мере частично ограниченную стеной, имеющей отверстие, и экран дисплея, установленный на стене и расположенный над отверстием. Экран дисплея имеет края, которые выступают за отверстие, и искривления, которые изгибают экран дисплея к стене и от нее по меньшей мере в двух направлениях и по меньшей мере вокруг двух осей. Края и искривления ограничивают конус просмотра экрана дисплея за пределами области просмотра. Конус просмотра экрана дисплея представляет собой все направления просмотра, из которых можно наблюдать отображенные экраном дисплея материалы.
ЧЕРТЕЖИ
[0010] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего раскрытия изобретения станут понятнее при прочтении нижеследующего подробного описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые символы представляют одинаковые части на всех чертежах, где:
[0011] Фиг. 1 иллюстрирует вариант осуществления искусственного мира, включающего в себя пассажирскую платформу, которая имитирует транспорт между интерактивными областями и включает в себя оконную систему отображения с эффектом присутствия, в соответствии с настоящим раскрытием изобретения;
[0012] Фиг. 2 иллюстрирует виртуальное представление части искусственного мира, которая предназначена для показа с использованием системы отображения с эффектом присутствия, причем система отображения с эффектом присутствия располагается внутри прогулочного транспортного средства, используемого как часть имитации;
[0013] Фиг. 3 иллюстрирует вариант осуществления пассажирской платформы из фиг. 1, включающей в себя систему отображения, имеющую дисплей и проектор, выполненную с возможностью имитации окружающей среды для области просмотра внутри пассажирской платформы через окно;
[0014] Фиг. 4 иллюстрирует вид окна и дисплей из фиг. 3 изнутри области просмотра;
[0015] Фиг. 5 иллюстрирует вид нижнего угла окна и дисплея из фиг. 3 из ракурса с большим угловым смещением относительно окна;
[0016] Фиг. 6 иллюстрирует тот же вид, что и на фиг. 5, но с примером искусственной окружающей среды, наблюдаемой на дисплее через окно;
[0017] Фиг. 7 иллюстрирует изометрический вид дисплея из фиг. 3-6;
[0018] Фиг. 8 иллюстрирует вид дисплея из фиг. 3-7 сбоку;
[0019] Фиг. 9 иллюстрирует вид дисплея из фиг. 3-8 снизу;
[0020] Фиг. 10-14 иллюстрируют вид сбоку разных вариантов осуществления дисплея из фиг. 3-6;
[0021] Фиг. 15 и 16 иллюстрируют примеры способа, которым можно перемещать проектор и дисплей проекционной системы из фиг. 1 относительно отверстия;
[0022] Фиг. 17 иллюстрирует вид нижнего угла варианта осуществления окна из фиг. 3 из ракурса с большим угловым смещением относительно окна, показывающий зазоры, образованные из-за недостаточной степени кривизны варианта осуществления дисплея;
[0023] Фиг. 18 иллюстрирует тот же вид, что и на фиг. 17, но имеющий более широкий подоконник, выполненный с возможностью скрытия зазоров, образованных из-за недостаточной степени кривизны варианта осуществления дисплея;
[0024] Фиг. 19 иллюстрирует вид верхнего угла окна и дисплея из фиг. 17 из ракурса с большим угловым смещением относительно окна, показывающий зазоры, образованные из-за недостаточной степени кривизны варианта осуществления дисплея;
[0025] Фиг. 20 - схема технологического процесса, иллюстрирующая вариант осуществления способа работы системы отображения;
[0026] Фиг. 21 - схема технологического процесса, иллюстрирующая вариант осуществления способа искажения материалов, чтобы сделать возможным отображение практически неискаженного изображения на поверхности, обладающей пространственной кривизной; и
[0027] Фиг. 22 - вид сетки, спроецированной на вариант осуществления дисплея для выявления пиксельного искажения, вызванного пространственной кривизной дисплея.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0028] В обычных двумерных дисплеях, используемых в прогулочных аттракционах, наблюдатель, смотрящий на место действия, предоставленное дисплеем, может верить, что место действия - настоящее (то есть создающее эффект присутствия), при условии, что наблюдатель находится под подходящим углом обзора и на подходящем расстоянии от дисплея. Однако, когда наблюдатель подходит ближе к дисплею или находится вне угла обзора дисплея, но все же может видеть дисплей, у дисплея может не получиться сохранить предполагаемый эффект. Конечно, в обычных дисплейных прогулочных аттракционах пассажирская платформа включает в себя сидячие места для пассажиров. Сидячие места поддерживают пассажиров в надлежащем отношении с дисплеем, посредством этого сохраняя реалистичность отображения. Однако такие аттракционы не дают пассажирам возможность передвигаться по платформе. К тому же дисплеи часто ограничены нахождением в переднем или заднем отсеке платформы на сравнительно большом расстоянии от пассажиров. Признано, что эти ограничения могут быть нежелательными, например в области парка развлечений, посвященной конкретной теме, например имитации "мира". При такой имитации гости имеют возможность свободно передвигаться по области, взаимодействовать с объектами и наблюдать эффекты, относящиеся некоторым образом к теме. Сочетание этих типов взаимодействий и имитаций усиливает ощущение у гостя, что тот является частью искусственного мира. Конечно, ограничение перемещения в такой области парка развлечений в целом может быть нежелательным.
[0029] В соответствии с настоящим раскрытием изобретения предоставляется система отображения, которая дает гостям возможность передвигаться по области, такой как пассажирская платформа (например, прогулочное транспортное средство), и видеть дисплей с нескольких ракурсов без потери предполагаемого эффекта дисплея. Например, гость мог бы подойти к дисплею, выполненному в виде окна в реальном мире, и смотреть на дисплей, чтобы увидеть искусственную окружающую среду, например пейзаж. Это создало бы эффект окна, через которое видят пейзаж. В обычном дисплее эффект обычно ограничивался бы одним отображенным пейзажем. Однако с использованием дисплеев из настоящего раскрытия изобретения гость мог бы, например, опустить взгляд на дисплей и увидеть другой участок пейзажа (например, землю за искусственным окном, пути под вагоном, землю, если смотреть с большой высоты в искусственном самолете, планету, если смотреть из космоса).
[0030] Дисплеи из настоящего раскрытия изобретения в качестве альтернативы или дополнительно дают гостю возможность смотреть направо и налево и посредством этого видеть дополнительные, другие участки пейзажа. Например, если гость находится на аттракционе, где дисплей является окном в вагоне, то гость мог бы посмотреть налево, чтобы увидеть пейзаж, который приближается (например, переднюю часть маршрута и передний участок поезда и путей), тогда как если посмотреть вправо, то гость мог бы увидеть пейзаж, который только что ушел, вместе с задним участком поезда и путей. Конечно, искусственный пейзаж также может перемещаться горизонтально, вертикально или в любом направлении относительно наблюдающего гостя, чтобы имитировать меняющийся пейзаж, ассоциированный с настоящим или искусственным перемещением пассажирской платформы.
[0031] Система отображения способна выполнять такие имитации с использованием, в том числе, специально разработанного экрана, имеющего уникальную форму и размещение относительно последовательности возможных точек наблюдения наблюдателя. Например, дисплей (например, такой экран, как проекционный экран, дисплей на светоизлучающих диодах (LED), жидкокристаллический дисплей (LCD), плазменный дисплей, дисплей на "электронных чернилах" или любая другая подходящая технология отображения) может иметь поверхность с пространственной кривизной. Как правило, пространственная кривизна является сочетанием по меньшей мере двух искривлений относительно плоскости, заданной габаритной высотой и шириной дисплея, и также может считаться имеющей пространственную кривизну относительно плоской стены, на которую можно установить дисплей (хотя с дисплеями из настоящего раскрытия изобретения также могут использоваться стены, которые не плоские).
[0032] Как можно понять, некоторые искривления могут симметрично простираться по всей поверхности (например, сверху донизу), либо поверхность может иметь только некоторые части, где присутствует кривизна. Поскольку искривления, присутствующие в дисплеях из настоящего раскрытия изобретения, могут быть многочисленными и могут переходить в другие искривления в некоторых вариантах осуществления, для упрощения обсуждения описанные в этом документе искривления можно считать идущими от края дисплея (например, нижнего или верхнего края) к центру поверхности дисплея, или наоборот. Аналогичным образом искривления можно считать переходящими от кривизны к плоской части. Там, где присутствует такой переход, переход кривизны поверхности в плоскую часть считается обозначающим границу кривизны. Там, где такой переход отсутствует, искривления можно считать заканчивающимися возле средней точки поверхности дисплея.
[0033] В варианте осуществления по меньшей мере одно из искривлений экрана не симметрично относительно вектора нормали к наивысшей точке кривизны. Это будет дополнительно принято во внимание со ссылкой на описанные ниже фигуры. Как правило, асимметричная кривизна может считаться приводящей к "выпуклости" ближе к одному края экрана по сравнению с другим, параллельным краем экрана. Искривления, которые приводят к этим выпуклостям, можно считать главными искривлениями. При объединении главные искривления создают форму экрана.
[0034] Этот тип кривизны приводит к множеству возможных конусов просмотра экрана или, другими словами, к экрану, который можно наблюдать с разных точек наблюдения, чтобы видеть разные области общей искусственной окружающей среды. Например, если одна главная кривизна экрана находится ближе к низу экрана и дальше от наблюдателя, то наблюдатель может опустить взгляд на экран и увидеть область пейзажа, которая расположена ниже наблюдателя. Наоборот, если наблюдатель смотрит прямо на дисплей, то наблюдатель видит пейзаж, который находится, как правило, на той же высоте, что и наблюдатель. То же самое может быть справедливо для главных искривлений в верхней, левой и правой частях экрана, где наблюдатель видел бы части пейзажа, которые расположены соответственно выше, слева и справа относительно наблюдателя.
[0035] Дисплеи из настоящего раскрытия изобретения могут использоваться совместно с проектором (например, когда дисплей является проекционным экраном) в некоторых вариантах осуществления. В таких вариантах осуществления проектор может располагаться в определенной ориентации относительно дисплея, чтобы сделать возможным соответствующее отображение материалов, которые проецирует проектор, на различных участках экрана. Например, проектор мог бы проецировать материалы, которые предварительно искажаются, например, искажаются относительно фактической искусственной окружающей среды, которую пытаются представлять материалы. Проектор может быть расположен относительно экрана, так что экран растягивает или сжимает подходящие пиксели проецируемых, предварительно искаженных материалов. Посредством этого экран отображает практически неискаженное представление пейзажа или другой окружающей среды.
[0036] Как отмечалось выше, настоящие подходы к предоставлению окна с эффектом присутствия для наблюдателя могут использоваться в таких местах, как парк развлечений, например, на аттракционе. Однако настоящие подходы могут применяться к любому дисплею, где может быть нужно несколько точек наблюдения, например в тренажерах (например, авиатренажеры, игровые симуляторы) или в домашних, административных или розничных окружениях. Для упрощения обсуждения настоящие варианты осуществления раскрываются применительно к прогулке по парку развлечений, где система отображения встраивается в прогулочное транспортное средство для усиления впечатления пассажира. Фиг. 1 изображает вариант осуществления искусственного мира 10 в парке развлечений, который может включать в себя такую прогулку.
[0037] В изображенном варианте осуществления искусственный мир 10 включает в себя первую, вторую и третью интерактивные области 12, 14, 16, в которых гости парка развлечений могут взаимодействовать с разным реквизитом, персонажами искусственного мира 10 и т. п. Реквизит может включать в себя разные сооружения, магазины, машины, устройства и так далее, а персонажи могут быть актерами, могут имитироваться на дисплее, или оба варианта. Например, одна из интерактивных областей может быть первым участком парка развлечений, посвященным конкретной теме, тогда как другие интерактивные области могут быть другими участками того же или другого парка развлечений, посвященными этой теме.
[0038] Например, первая интерактивная область 12 может быть первым городом, миром и/или периодом времени, вторая интерактивная область 14 может быть вторым городом, миром и/или периодом времени, и третья интерактивная область 16 может быть третьим городом, миром и/или периодом времени. Таким образом, искусственный мир 10 может представлять собой любую совокупность разных времен, областей и т. п. Поэтому термин "искусственный мир" при использовании в данном документе не предназначен для конкретного ограничения. Наоборот, он предназначен для включения в себя "погружения" гостя в окружающую среду, имитирующую настоящее или воображаемое место.
[0039] Пассажирская платформа 18 может служить в качестве настоящего или искусственного транспорта (например, прогулочного транспортного средства), которое фактически перевозит либо имитирует перевозку между разными интерактивными областями. Пассажирская платформа 18 может двигаться по маршрутам, например первому маршруту 20 между первой и второй интерактивными областями 12, 14. Дополнительно или в качестве альтернативы пассажирская платформа 18 может имитировать движение и может иметь разные области, где гости входят и выходят с платформы 18. Например, в проиллюстрированном варианте осуществления пассажирская платформа 18 может имитировать перевозку в третью интерактивную область 16 без фактической перевозки гостей между точками. Пассажирская платформа 18 может включать в себя внешний вид 22, который спроектирован для сходства с некоторыми видами транспорта, например автомобилем, поездом, подводной лодкой, кораблем, космическим летательным аппаратом, самолетом или т. п., в зависимости от предполагаемого эффекта искусственного мира 10.
[0040] В качестве пояснительного примера интерактивные области могут быть разными периодами времени, где первая интерактивная область 12 является, например, городом в Древней Греции, вторая интерактивная область 14 является, например, городом в настоящем времени, а третья интерактивная область 16 является, например, городом в будущем. В этом примере пассажирская платформа 18 может быть "машиной времени". В таких вариантах осуществления пассажирская платформа 18 фактически не движется, но имитирует движение с использованием физических, слуховых и визуальных эффектов.
[0041] В другом примере интерактивные области могут быть разными городами или другими местоположениями в настоящем или воображаемом мире, например, в тематическом мире, воссозданном по популярным книгам, фильмам, телепередачам или т. п. Пассажирская платформа 18 может воображаемо перевозить гостей между городами с использованием настоящих маршрутов (например, путей), по которым движется пассажирская платформа 18. Это движение может дополняться настоящими или искусственными окрестностями.
[0042] В вышеприведенных пояснительных вариантах осуществления пассажирская платформа 18 предназначена для обеспечения впечатления присутствия для пассажиров. Как часть этого впечатления пассажирская платформа 18 включает в себя систему 24 отображения, которая в целом выполнена с возможностью имитации окружающей среды вне платформы 18, которую пассажиры могут наблюдать через отверстие 26 - соответствующей нужному эффекту окна. Ссылаясь на вышеприведенные примеры, если пассажирская платформа 18 имитирует путешествие во времени, то система 24 отображения могла бы посредством отверстия 26 обеспечивать динамический (меняющийся) вид движения через "кротовую нору" или другое аналогичное зрелище. Если пассажирская платформа 18 имитирует движение между настоящими или воображаемыми точками, то система 24 отображения могла бы посредством отверстия 26 обеспечивать динамический вид пейзажей (например, горы, океаны, мосты, космос).
[0043] В отличие от обычной системы отображения система 24 отображения из настоящего раскрытия изобретения выполнена с возможностью обеспечения этих динамических видов с нескольких ракурсов (например, точек наблюдения) в области 28 просмотра платформы 18. Например, пассажир на платформе 18 может сидеть на стуле в области 28 просмотра или даже подходить к отверстию 26, чтобы наблюдать искусственную окружающую среду. Обычно, если пассажир делал это, то пассажир быстро осознавал, что эффект окна является всего лишь экраном, показывающим изображение в двух измерениях. Трехмерные имитации с использованием двумерного экрана не способны преодолеть это ограничение, поскольку они также ограничены одним ракурсом. К тому же такие имитации могут требовать использования специализированных очков или могут обладать ограниченным диапазоном эффекта.
[0044] Для усиления реалистичности искусственной окружающей среды система 24 отображения включает в себя дисплей 30, который создает эффект окна при использовании совместно с отверстием 26. Дисплей 30 ограничивает свой конус просмотра (например, совокупность разных возможных направлений, из которых можно видеть дисплей 30) за пределами области, из которой пассажиры могут смотреть через отверстие 26. Другими словами, возможность пассажира видеть дисплей 30 ограничивается пространством области 28 просмотра, а не конфигурацией дисплея 30. В качестве примера пассажир, сидящий рядом и смещенный от отверстия 26, может видеть часть дисплея 30, которая изогнута так, что линия визирования пассажира по-прежнему находится под прямым или косым углом меньше 90 градусов (например, между 90 и 20 градусами) относительно дисплея 30. Такие варианты осуществления описываются ниже с дополнительными подробностями.
[0045] Обычно дисплей 30 прикрепляется к стене 32 или аналогичной опоре, которая отделяет область 28 просмотра от проекционной области 34, в которой расположена часть или вся система 24 отображения. Дисплей 30 может прикрепляться непосредственно к стене 32 на подвижном или неподвижном креплении и может крепиться с использованием любой подходящей методики, включая использование крепежа, клея и т. п. В качестве альтернативы может использоваться установочная система 36 для установки дисплея 30 на стену 32. В качестве примера установочная система 36 может включать в себя A-образную опору для дисплея 30.
[0046] В некоторых вариантах осуществления дисплей 30 может быть проекционным экраном, который принимает проецируемые материалы от проекционной системы 38. В таких вариантах осуществления проекционная система 38 в целом будет включать в себя проектор (например, один или несколько проекторов), который проецирует материалы на основе изображений на одну сторону дисплея 30 (например, проекционную сторону), которая может быть той же стороной или противоположной стороной дисплея 30, которая видна из области 28 просмотра (например, сторона просмотра или отображения). Проекционная система 38, например проектор, также может устанавливаться в пассажирской платформе 18 на полу, потолке или другой конструкции. Конечно, установочная система 36 может устанавливать дисплей 30 и проекционную систему 38 вместе на пассажирскую платформу 18, уменьшая, таким образом, перемещение дисплея 30 и проектора относительно друг друга. В еще одних вариантах осуществления лоточная система может быть частью установочной системы 36 для обеспечения доступа к проекционной системе 38 из области 28 просмотра (например, для текущего ремонта и обслуживания).
[0047] Работа системы 24 отображения в целом согласуется с перемещением (например, искусственным или настоящим) пассажирской платформы 18 с использованием системы 40 управления. Система 40 управления может быть локальной системой управления (например, автономной) или может быть системой управления, которая включается в сеть как часть более крупной системы управления, которая управляет работой пассажирской платформы 18 или даже всего искусственного мира 10. Система 40 управления может включать в себя устройства обработки (схемы управления), например процессор 42 и запоминающее устройство 44, которое является постоянным машиночитаемым носителем. Система 40 управления также может включать в себя другие возможности, например сетевые устройства, кабельную сеть и так далее, чтобы сделать возможной связь между системой 40 управления и другими компонентами системы 24 отображения и пассажирской платформы 18. Запоминающее устройство 44 может хранить данные, представляющие собой материалы на основе изображений для отображения на дисплее 30, и к нему может обращаться (например, напрямую или опосредованно через процессор 42) проекционная система 38 и/или дисплей 30 во время использования.
[0048] Хотя система 24 отображения может использоваться как автономная система, система 24 отображения также может управляться системой 40 управления в соответствии с дополнительными технологиями, которые дают возможность улучшенных имитаций. Например, система 40 управления может быть связана с различными дополнительными датчиками, например устройствами связи малого радиуса действия, или с любыми другими возможностями беспроводной связи, допускающими обнаружение идентификатора гостя и предоставление в результате подходящих визуальных имитаций. Например, если система 40 управления принимает обратную связь, указывающую ребенка, то система 40 управления может убедиться, что отображаются подходящие материалы.
[0049] Кроме того, система 40 управления и/или любые другие схемы управления, ассоциированные с проекционной системой 38, могут хранить подходящие исполняемые команды и материалы (например, данные, которые воспроизводятся проекционной системой 38 как одно или несколько изображений) для формирования трехмерных эффектов с использованием активных или пассивных трехмерных технологий. В качестве примера схемы управления (например, система 40 управления) могут быть выполнены с возможностью предписывать проекционной системе 38 проецировать чередующиеся пары изображений, чтобы сформировать трехмерный эффект для изображения при просмотре с использованием активных трехмерных очков (например, очков с затворами на каждом стекле, которые попеременно открываются и закрываются для глаз владельца). В качестве другого примера схемы управления могут быть выполнены с возможностью предписывать проекционной системе 38 проецировать синхронные пары изображений, чтобы сформировать трехмерный эффект для изображения при просмотре с использованием пассивных трехмерных очков (например, поляризационных очков). Вообще, могут использоваться любые подходящие технологии 3D-отображения.
[0050] В качестве другого примера система 40 управления может управлять или работать в сочетании с технологиями слежения за положением головы или слежения за устройством, которые дают возможность обнаружения движения, жестов и так далее. В результате такого обнаружения система 40 управления может регулировать отображаемые материалы для улучшения "погружающих" качеств восприятия. Например, дисплей 30 обычно может имитировать доброжелательного прохожего, пока пассажирская платформа 18 находится в движении. Если гость машет рукой, то система обнаружения движения может обнаружить это перемещение и заставить искусственного прохожего помахать в ответ. Поэтому в широком смысле система 40 управления совместно с такими технологиями может сделать возможной интерактивность дисплея 30. Однако в некоторых вариантах осуществления дисплей 30 и система 40 управления могут не взаимодействовать с пассажирами/гостями.
[0051] Для дополнительного объяснения настоящих подходов на фиг. 2 иллюстрируется примерный вариант осуществления искусственного мира 10. В частности, фиг. 2 является представлением искусственного мира 10, предназначенного для наблюдения гостем изнутри пассажирской платформы 18 с использованием системы 24 отображения. Пассажирская платформа 18 заключена в настоящем прогулочном транспортном средстве, которое включает в себя поезд 60 в качестве системы перевозки (например, одно или несколько прогулочных транспортных средств). Таким образом, фиг. 2 показывает фактическую поездку на поезде в искусственном мире 10.
[0052] Поезд 60 включает в себя локомотив 62 и несколько пассажирских вагонов 64, которые движутся по железнодорожному пути 66 во время работы. Железнодорожный путь 66 может задавать маршрут между двумя областями искусственного мира 10, например между первой интерактивной областью 12 из фиг. 1 и второй интерактивной областью 14 из фиг. 1. Пассажирская платформа 18 может быть одним из пассажирских вагонов 64, что дает гостям возможность воображаемо смотреть из окон 68, расположенных на любой боковой стороне пассажирских вагонов 64. Первая сторона 70 пассажирских вагонов 64 изображается обращенной к правой части иллюстрации, а вторая сторона 72 (противоположная боковая сторона) пассажирских вагонов 64 изображается воображаемо обращенной к горному пейзажу 74. Горный пейзаж 74 можно наблюдать из окна с эффектом присутствия в пассажирской платформе 18 с использованием системы 24 отображения из настоящего раскрытия изобретения.
[0053] Точка 76 наблюдения изображается в центре одного из окон 68 пассажирской платформы 18. В соответствии с вариантом осуществления настоящего раскрытия изобретения точка 76 наблюдения не ограничивается одной линией визирования (направлением просмотра), например линией 78 визирования вперед. Изогнутый дисплей 30 может включать в себя пространственную, то есть сложную, кривизну, включающую в себя первую кривизну, которая обеспечивает вторую линию 80 визирования, которая в проиллюстрированном варианте осуществления может давать наблюдателю возможность видеть часть 82 искусственного пейзажа, которая расположена ниже наблюдателя и пассажирской платформы 18. Такое направление просмотра могло бы давать гостю возможность видеть имитацию, например землю, воду под мостом с путями 66 или даже сами пути 66. Пространственная кривизна также может включать в себя вторую кривизну или изогнутую часть, которая обеспечивает третью линию визирования или направление 84 просмотра, которое может давать наблюдателю возможность видеть часть 86 пейзажа, расположенную выше наблюдателя и пассажирской платформы 18.
[0054] Дополнительные искривления, например третья и четвертая кривизна, могут обеспечивать дополнительные линии визирования/направления просмотра. Например, кривизна, расположенная на одной стороне дисплея 30, может давать пассажиру возможность видеть прямое направление 88, тогда как кривизна, расположенная на противоположной стороне дисплея 30, может давать пассажиру возможность видеть обратное направление 90.
[0055] Относительное положение наблюдателей и конфигурацию системы 24 отображения можно дополнительно оценить по отношению к фиг. 3, которая является схематическим представлением пассажирской платформы 18 из фиг. 1 и 2. Как изображено, стена 32 отделяет область 28 просмотра от проекционной области 34. Область 28 просмотра включает в себя дополнительные стены 100, образующие по меньшей мере частичное ограждение, которое в варианте осуществления поезда 62 (фиг. 2) могло бы образовывать купе. Конечно, стены 32, 100 могут задавать область 28 просмотра в целом.
[0056] Область 28 просмотра также включает в себя сидячие места 102, которые дают гостям возможность сидеть и смотреть на дисплей 30. Как изображено, сидячие места 102 включают в себя ряды, расположенные по противоположным сторонам дисплея 30. Соответственно, дисплей 30 может быть выполнен с возможностью предоставления видов с нескольких ракурсов (то есть точек наблюдения) практически одновременно. Это может давать возможность пассажирам на одном ряду видеть обратное направление 90, также (например, одновременно) предоставляя пассажирам на противоположном ряду возможность видеть прямое направление 88. Боковые искривления 104, 106 дисплея 30 (например, третье и четвертое искривления, отмеченные выше на фиг. 2) могут обеспечивать такие ракурсы, когда используются в сочетании с подходящим образом обработанными материалами (обсуждается ниже).
[0057] Как изложено выше, дисплей 30 также обеспечивает искусственные линии визирования выше и ниже окна 68. Искусственная линия визирования ниже окна 68 может обеспечиваться нижней кривизной 108 дисплея 30, соответствующей первой кривизне, отмеченной выше по отношению к фиг. 2. Нижняя кривизна 108 в проиллюстрированном варианте осуществления является главной кривизной и поэтому в значительной степени определяет форму дисплея 30. Искусственная линия визирования выше окна может обеспечиваться верхней кривизной 110 дисплея 30.
[0058] В проиллюстрированном варианте осуществления верхняя кривизна 110 обладает меньшей степенью кривизны по сравнению с нижней кривизной 108. Основную причина такой конфигурации можно дополнительно оценить, принимая во внимание, что дисплей 30 предназначен для показа пейзажа, где земля или аналогичная деталь показывается ниже наблюдателя, что может требовать сравнительно высокого разрешения. С другой стороны, небо, группа облаков, большие горы и другие аналогичные крупные, относительно бесформенные детали обычно находились бы выше наблюдателя. Из-за этого требования к разрешению и плотности пикселей для реалистичного представления могут быть выше для нижней части 112 дисплея 30 по сравнению с верхней частью 114 дисплея 30.
[0059] Влияние кривизны дисплея 30 на плотность пикселей и сжатие/растяжение пикселей можно понять на основании сетки (например, пиксельной карты 116), показанной на поверхности дисплея 30. Для простоты каждый прямоугольный или квадратный элемент 118 пиксельной карты 116 можно считать представляющим пиксель на дисплее 30. Дисплей 30 ориентирован относительно проектора 120 так, что конус 122 проекции проектора 120 формируется ближе к нижней части 112 дисплея 30 по сравнению с верхней частью 114. Другими словами, нижняя часть 112 дисплея 30 находится глубже в конусе 122 проекции у проектора 120. Однако предполагается любое относительное расположение дисплея 30 и проектора 120. Как правило, дисплей 30 и проектор 120 могут быть ориентированы под косым углом. Следует принять во внимание, что в некоторых вариантах осуществления могут быть пространственные ограничения при установке проектора 120 в проекционной области 34. В таких вариантах осуществления (хотя и не обязательно только в этих вариантах осуществления) может быть желательно использовать короткофокусный проектор (например, ультра-короткофокусный проектор), имеющий подходящий источник света для проецирования нужных изображений. В качестве примера источники света могут включать в себя галогеновый источник света, источник света на светоизлучающих диодах (LED), лазерный источник света, источник света из жидких кристаллов на кремнии (LCOS) или любое их сочетание. То, является ли проектор короткофокусным проектором или ультра-короткофокусным проектором, зависит в целом от проекционного отношения у конкретного проектора, которое является отношением расстояния от проектора до экрана к размеру экрана. В качестве неограничивающего примера короткофокусный проектор может иметь проекционное отношение менее 1:1, например, между 0,8:1 и 0,5:1, а ультра-короткофокусный проектор имел бы проекционное отношение менее 0,5:1, например, между 0,4:1 и 0,1:1.
[0060] Проиллюстрированное пространственное расположение создается путем установки дисплея 30 на стену 32 выше пола 124 проекционной области 34 (например, с использованием установочного устройства 126 из установочной системы 36 (фиг. 1)), устанавливая при этом проектор 120 на пол 124. В проиллюстрированном варианте осуществления проектор 120 устанавливается ниже дисплея 30 на полу 124 с использованием гасителя 128 вибраций. Гаситель 128 вибраций может быть частью установочной системы 36, так что дисплей 30 и проектор 120 механически соединяются друг с другом и, соответственно, перемещаются/вибрируют практически в одинаковой степени (например, синхронно друг с другом). Установочная система 36 также может включать в себя направляющую 130, на которой расположен проектор 120, чтобы обеспечивать доступ к проектору 120 и его обслуживание из области 28 просмотра (например, через съемную панель в стене). В частности, в одном варианте осуществления направляющая 130 выполнена с возможностью перемещения проектора 120 из проекционной области 34 через отверстие в стене 32 (например, при снятии съемной панели) в область 28 просмотра.
[0061] В этой конфигурации взаимные положения таковы, что между нижней частью 112 и проектором 120 меньше расстояние, и поэтому меньше прирост пикселей, по сравнению с верхней частью 114, что представлено меньшим размером прямоугольных элементов 118. Плотность пикселей, представленная плотностью прямоугольных элементов, также выше благодаря этому относительно более короткому расстоянию на нижней части 112 по сравнению с верхней частью 114. Это приводит к более высокому возможному разрешению для нижней части 112. Конечно, в настоящее время признано, что ультра-короткофокусные проекторы могут быть особенно удобны для такой реализации.
[0062] Хотя почти все углы, под которыми конус 122 проекции падает на дисплей 30, являются косыми, довольно большая степень кривизны нижней части 112 дисплея 30 (по сравнению с остальной частью дисплея 30) приводит к относительно небольшому углу падения от 90 градусов. Относительно некрутой угол падения (лучше всего - 90 градусов) приводит к относительному отсутствию пиксельного искажения или очень его небольшой величине благодаря поверхности дисплея 30. С другой стороны, крутой, небольшой косой угол падения (смещение от 90 градусов) у конуса 122 проекции на верхнюю часть 114 приводит к большей степени асимметричного растяжения пикселей для пикселей в верхней части 114.
[0063] Пиксельная карта 116 не только иллюстрирует вид, в котором пиксели искажаются от сочетания прироста пикселей и растяжения пикселей, но также изображает способ, которым можно предварительно обрабатывать материалы (например, предварительно искажать), чтобы могла отображаться практически неискаженная имитация. Например, материалы (например, сохраненные в запоминающем устройстве 44 в системе 40 управления) можно предварительно искажать так, что некоторые пиксели материалов при проекции на плоский экран выглядели бы искаженными на некоторых участках. Например, материалы можно предварительно обрабатывать так, что пиксели, которые проецируются на нижнюю часть 112, предварительно расширяются или практически не искажаются. Это может препятствовать тому, что нижняя часть 112 дисплея 30 искажает (например, сжимает) пиксели. Аналогичным образом пиксели, проецируемые на верхнюю часть 114, можно предварительно искажать с дополнительным сжатием пикселей так, что когда они проецируются на дисплей, отображенные на верхней части 114 пиксели растягиваются и выглядят практически неискаженными. Как подробнее обсуждается ниже, стороны дисплея 30 также изгибаются для достижения аналогичного эффекта.
[0064] Хотя большинство искусственных окружающих сред может не требовать высокого разрешения для видов выше наблюдателя, в некоторых ситуациях могут быть нужны виды с более высоким разрешением. К тому же некоторые искусственные окружающие среды могут быть настолько большими, что одного проектора может быть недостаточно для обеспечения подходящей плотности и разрешения пикселей. Сравнительно большие области имитации, например, использующие два экрана или более, также могут требовать более одного проектора. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления может предоставляться дополнительный проектор. В таких вариантах осуществления дополнительный проектор может располагаться в стороне от проиллюстрированного проектора 120, устанавливаться на потолке проекционной области 34 или т. п. Следует отметить, что в ситуациях, где используется больше одного проектора, может быть кстати некоторая степень размывания границы, чтобы их соответствующие конусы проекции не были помехой или не вызывали неравномерную подсветку дисплея 30. Например, в ситуациях, где проекционная система 38 включает в себя два проектора или более, проекторы могут быть выполнены с возможностью совместного проецирования изображения на проекционную поверхность дисплея 30. Система 40 управления (и/или другие ассоциированные схемы управления) может быть выполнена с возможностью предписывать проекционной системе 38 одновременно проецировать фрагменты изображений (например, сохраненные в запоминающем устройстве 44) на дисплей 30 для создания изображения, и схемы управления также могут быть выполнены с возможностью размывания границы фрагментов изображений, чтобы скрывать переход от одного фрагмента изображения к другому.
[0065] Кроме того, хотя вариант осуществления из фиг. 3 изображает проектор 120 расположенным на противоположной стороне стены 32 относительно области 28 просмотра, в некоторых вариантах осуществления проектор 120 и/или дополнительные проекторы могут устанавливаться в области 28 просмотра. Проектор 120 может напрямую освещать дисплей 30 или может проецировать изображение на одну или несколько отражающих поверхностей (например, одно или несколько зеркал), которые в свою очередь используются для подсветки дисплея 30. Использование таких отражающих поверхностей может быть желательным, чтобы избежать размещения проектора 120 вдоль пешего маршрута гостя, или чтобы освещать дисплей с угла, который нелегко достичь с использованием лишь проектора 120.
[0066] К тому же использование отражающих поверхностей в настоящее время также предполагается в конфигурациях, аналогичных проиллюстрированному варианту осуществления. Например, вместо этого проектор 120 можно устанавливать на потолке проекционной области 34, и зеркальная поверхность может отражать конус 122 проекции из направления, которое практически перпендикулярно стене 32. Этот тип проекции может уменьшить растяжение пикселей и трапецеидальность, обусловленные подсветкой поверхности под крутыми углами.
[0067] Хотя проектор 120 может быть расположен в разных областях, следует отметить, что нахождение проектора 120 в области 28 просмотра может быть нежелательным, так как может уменьшиться способность проектора 120 освещать дисплей 30 (например, по краям дисплея 30). Конечно, в настоящее время признано, что в дополнение к обеспечению видов с нескольких ракурсов также может быть желательным ограничивать направления просмотра (то есть наибольший угол и линии визирования, по которым наблюдатель может свободно смотреть на дисплей 30 без существенного уменьшения качества изображения) за пределами наблюдаемой области окна 68.
[0068] Например, в дополнение к пространственной кривизне дисплея 30, которая подробнее описывается ниже, дисплей 30 может включать в себя конусы просмотра (например, сочетание направлений просмотра из области 28 просмотра), которые заканчиваются за пределами окна 68. Ссылаясь теперь на фиг. 4, предоставляется другой вид пассажирской платформы 18 с точки зрения области 28 просмотра. Как изображено, окно 68 включает в себя раму 140, которая может присутствовать для эстетических и функциональных целей. Например, рама 140 может использоваться для скрытия недостатков дисплея 30 путем блокирования просмотра выбранных частей дисплея 30. К тому же рама 140 может считаться границей отверстия 26 (например, заполненного оконной панелью из прозрачного или полупрозрачного материала), образующего окно 68. Как изображено пунктирной линией за окном 68, дисплей 30, расположенный за отверстием 26 так, что его большая часть видна через отверстие 26, включает в себя края 142, которые выступают за раму 140. Другими словами, дисплей 30 больше отверстия 26, так что его края 142 выступают за пределы отверстия 26 в окне 68.
[0069] Как изображено, конус 122 проекции проектора 120 (фиг. 3) также больше окна 68 и дисплея 30. Положение проектора 120 может приблизительно описываться пунктирным прямоугольником между сидячими местами 102, который представляет собой панель 144, через которую можно получить доступ к направляющей системе 130 и проектору 120. Таким образом, конус 122 проекции способен освещать все части дисплея 30. Подсветка дисплея 30 и расширение краев 142 дисплея 30 за пределы окна 68 (например, рамы 140) могут обеспечить ограничение конуса просмотра с некоторого количества ракурсов вне диапазона, который наблюдается из области 28 просмотра.
[0070] Например, на изображении из фиг. 4 наблюдатель смотрит прямо через отверстие 26 окна 68 и на дисплей 30 (например, по нормали относительно центра дисплея 30). Нижняя кривизна 108 дисплея 30 обеспечивает искусственный вид части пейзажа, расположенной ниже наблюдателя, и поддерживает ее внутреннюю (относительно стены 32) кривизну за пределами взгляда наблюдателя. Аналогичным образом боковые искривления 104, 106 обеспечивают искусственные виды слева и справа от наблюдателя путем продолжения их кривизны за пределы диапазона видимости у наблюдателя. Конечно, наблюдатель из ракурса, изображенного на фиг. 4, не способен видеть границу какого-либо конуса просмотра дисплея 30, посредством этого создавая воображаемо "бесконечный" пейзаж.
[0071] Боковой ракурс 146, например с сиденья 148 рядом с окном 68, также обеспечивается дисплеем 30. Конечно, боковой ракурс 146 обеспечивает дополнительный вид искусственной окружающей среды, созданный увеличенным диапазоном видимости с сиденья 148. В частности, боковой ракурс 146 увеличивает возможность наблюдателя видеть боковую часть дисплея 30, расположенного за стеной 32, за пределами окна 68. Такой ракурс можно дополнительно оценить со ссылкой на фиг. 5.
[0072] В частности, фиг. 5 является изображением области 28 просмотра с бокового ракурса 146, иллюстрирующим направление просмотра к нижнему левому углу окна 68. Из пиксельной карты 116 видно, что нижняя кривизна 108 создает эффект "уступа", где с бокового ракурса 146 нижняя часть 148 окна 68 выглядит продолжающейся бесконечно вниз (с ракурса 146 наблюдателя) и к наблюдателю. Пиксельная карта 116 также показывает, что боковая кривизна 104 обеспечивает часть 150 поверхности, обращенную или иным образом изгибающуюся к наблюдателю (то есть изгибающуюся почти до прямого/перпендикулярного угла относительно направления бокового ракурса 146) и кажущуюся выступающей за наблюдателя. Это может дать дисплею 30 возможность предоставить вид искусственного пейзажа таким образом, что это выглядит прямым направлением движения, например направлением 88 на фиг. 2.
[0073] Как изображено на пиксельной карте 116, плотность пикселей и результирующее разрешение дисплея 30 также могут быть наивысшими в области дисплея 30, соответствующей области искусственного маршрута движения. То есть наивысшая плотность пикселей и соответствующее разрешение дисплея 30 может быть наивысшим в области дисплея 30, на которой, скорее всего, сосредоточен наблюдатель (то есть в части 150 поверхности для бокового ракурса 146). С другой стороны, верхняя часть 114 дисплея 30, на которой вряд ли сосредоточен наблюдатель и которая вряд ли включает в себя имитации высокого разрешения, имеет более низкую плотность пикселей по сравнению с нижней частью 148. Снова предполагаются конфигурации, где используется больше одного проектора для улучшения охвата поверхности и/или разрешения, например, когда нужны имитации с более высоким разрешением на верхней части 114.
[0074] На фиг. 6 изображается пример искусственной окружающей среды 160, сформированной для пассажирской платформы 18, если смотреть с бокового ракурса 146 (фиг. 3). В частности, фиг. 6 предназначена для представления конфигурации из фиг. 5, где искусственная окружающая среда 160 заменила пиксельную карту 116. Как проиллюстрировано, отображенная искусственная окружающая среда 160 включает в себя имитацию прямого маршрута 162. Прямой маршрут 162 в других вариантах осуществления можно заменить другой имитацией, например, где искусственное направление движения не горизонтально, а вертикально.
[0075] Прямой маршрут 162 включает в себя имитацию локомотива поезда, имитацию железнодорожных путей и т. п. Снова эта часть имитации может обеспечиваться частью 150 поверхности, образованной боковой кривизной 104 дисплея 30, которая обращена к наблюдателю под углом ближе к 90 градусам по сравнению с остальной частью дисплея 30.
[0076] Поскольку для имитации используется общий источник материалов (например, несколько видов предоставляются с использованием одного конуса 122 проекции), имитация переходит, что изображено в виде пунктирной линии 164, в вид пейзажа с ракурса, показанного на фиг. 4. Этот переход обеспечивается кривизной дисплея 30, так что дисплей 30 с правой стороны пунктирной линии 164 проецирует под углом, который практически перпендикулярен к направлению просмотра с ракурса из фиг. 4.
[0077] Искусственная окружающая среды 160 также включает в себя имитацию 166 воды, расположенную ниже наблюдателя. Как правило, имитации динамической среды, например воды, могут извлекать пользу из повышенных разрешений. По существу, для этой цели может использоваться нижняя кривизна 108. Искусственная окружающая среда 160 дополнительно включает в себя имитацию 168 неба, которая может просто включать в себя облака, далеких птиц или т. п. Эти имитации не обязательно могут извлекать пользу из более высоких разрешений, и поэтому для имитации 168 неба может подходить верхняя кривизна 110.
[0078] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления искусственная окружающая среда 160 является динамической, по меньшей мере в направлении движения. Таким образом, в проиллюстрированном варианте осуществления искусственная окружающая среда 160 является динамической, то есть меняется по меньшей мере в горизонтальном направлении синхронно с искусственным или настоящим перемещением пассажирской платформы 18. В других ситуациях, например, когда искусственное направление движения вертикально, искусственная окружающая среда 160 может быть динамической по меньшей мере в вертикальном направлении.
[0079] В связи с вышеупомянутым следует понимать, что форма дисплея 30 может быть основным фактором при реализации методик из настоящего раскрытия изобретения. Фиг. 7-9 изображают отличающиеся виды варианта осуществления дисплея 30. В частности, фиг. 7 является изометрическим видом варианта осуществления дисплея 30, обладающего по меньшей мере двумя главными искривлениями - нижним и верхним искривлениями 108, 110 и боковыми искривлениями 104, 106 (которые могут образовывать вместе единую, большую кривизну либо могут оставаться отдельными).
[0080] На фиг. 7 дисплей 30 изображается включающим в себя нижнюю кривизну 108 в качестве первой главной кривизны, обладающей большей степенью кривизны по сравнению с другими частями дисплея 30. Нижняя кривизна 108 также не симметрична. То есть нижняя кривизна 108 обладает меняющейся степенью кривизны, движущейся к точке 180 максимума (например, точке максимальной высоты в направлении Z, или максимальной выпуклости), которая смещена от центра дисплея 30.
[0081] Нижняя кривизна 108 также может считаться заданной как кривизна относительно плоскости, образованной высотой и шириной дисплея 30, показанной в системе координат как плоскость X-Y. Таким образом, сдвиг от плоскости X-Y, то есть по оси Z, двигаясь по плоскости X-Y, не симметричен. Нижняя кривизна 108 также может задаваться как кривизна в плоскости (плоскости Y-Z), ориентированной ортогонально плоскости X-Y (плоскости, образованной габаритной высотой и шириной дисплея 30). Снова эта кривизна обеспечивает относительно высокое разрешение для нижней части 112 дисплея 30.
[0082] Двигаясь от точки 180 максимума дисплея 30 по проиллюстрированной оси X (то есть параллельно верхнему и нижнему краям 182 дисплея 30), Z-сдвиг уменьшается. В проиллюстрированном варианте осуществления Z-сдвиг (например, величина выпуклости) дисплея 30 уменьшается симметрично, двигаясь в любом направлении по оси X от точки 180 максимума к верхней части 114, получая в результате вторую главную кривизну.
[0083] Со ссылкой на фиг. 7 можно также понять, что присутствуют дополнительные искривления. Например, двигаясь по оси Y (например, по высоте дисплея 30) от точки 180 максимума к краю 184 нижней части 112, боковые искривления 104, 106 вместо диагональных искривлений 186, 188 сходятся к соответствующим углам нижней части 112 дисплея 30, образованным между боковым и нижним краями 182, 184. Диагональные искривления 186, 188 могут улучшить имитацию в областях, близких к углам дисплея 30. Углы могут быть видимыми, например, при взгляде с бокового ракурса 146 из фиг. 4. Конечно, такие искривления обратно к стене 32 в пределах дисплея 30 могут создавать дополнительные возможные направления просмотра с ракурсов, расположенных под острыми углами относительно некоторых частей дисплея 30.
[0084] Первое и второе главные искривления изображаются соответственно на фиг. 8 и 9. На фиг. 8 точка 180 максимума изображается ближе к нижней части 112 дисплея 30, чем к верхней части 114. Конечно, точка 180 максимума (то есть точка, имеющая максимальный сдвиг относительно плоскости X-Y, заданной краями дисплея 30) может находиться между 1% и 50% расстояния между нижним краем и верхним краем, например, между 10% и 40% расстояния или между 20% и 35% расстояния. В качестве дополнительного примера точка 180 максимума может находиться между 0% и 50% расстояния исключительно (то есть не включая 0% и не включая 50%).
[0085] К тому же, поскольку степень Z-сдвига может по меньшей мере частично определять, насколько "погружающим" является дисплей 30, может быть желателен больший сдвиг в направлении Z (то есть глубины дисплея). Как правило, глубина дисплея 30 может ограничиваться доступным пространством в проекционной области 34 и возможностями проекционного оборудования. Кроме того, хотя в этом документе возможна и предполагается любая глубина дисплея 30, в некоторых вариантах осуществления глубина может находиться между 1% и 25% высоты или ширины дисплея 30, если измерять соответственно по краям 182, 184.
[0086] Изображение первой главной кривизны (то есть кривизны 108) на фиг. 8 также включает в себя среднюю часть 190, расположенную к центру поверхности дисплея 30, которая может быть практически плоской, а еще может быть наклонена относительно стены 32 под косым углом. Как можно понять в связи с предшествующим обсуждением, средняя часть 190 может использоваться для обеспечения вида спереди искусственной окружающей среды, например с ракурса, изображенного на фиг. 4. Конечно, сравнительно плоская средняя часть 190 (например, не обладающая большой кривизной, например менее 10% или менее 5% в направлении Z) дает возможность отображать пиксели без заметной величины растяжения пикселей или другого искажения.
[0087] Средняя часть 190 дисплея 30 соединяет нижнюю кривизну 108 с верхней кривизной 110, которая также изображена на фиг. 8 ориентированной вдоль плоскости Y-Z. Однако в отличие от нижней кривизны 108 верхняя кривизна 110 не приводит к выпуклости дисплея 30 в верхней части 114, а переходит к собственному локальному максимуму. В частности, верхняя кривизна 110 переходит в среднюю часть 190. Конечно, для целей настоящего раскрытия изобретения среднюю часть 190 можно считать завершающей и соединяющей нижнее и верхнее искривления 108, 110.
[0088] Такая кривизна подходит для вариантов осуществления, где проектор 120 (фиг. 3) располагается ниже дисплея 30, и где нужно более высокое разрешение для нижней части 112 дисплея 30. Однако в вариантах осуществления, где нужно равное или более высокое разрешение для верхней части 114, верхняя часть 114 может зеркально отображать нижнюю часть 112, а также может включать в себя точку максимума, вызывающую выпуклость на дисплее 30. В таких вариантах осуществления дисплей 30 может выглядеть симметричным относительно плоскости X-Z, проходящей через центр дисплея, если измерять по оси Y. Однако величина выпуклости у дисплея 30 в нижней и верхней частях 112, 114 может быть разной.
[0089] На фиг. 9 изображается вторая главная кривизна, например, боковые искривления 104, 106. Боковые искривления 104, 106 могут считаться искривлениями, которые располагаются в плоскости, ориентированной ортогонально относительно плоскости, заданной краями 182, 184 дисплея 30, и в направлении ширины (то есть оси X) дисплея 30. Как отмечалось выше, боковые искривления 104, 106 могут объединяться для создания второй главной кривизны и образуются путем симметричного уменьшения Z-сдвига, двигаясь от плоскости Y-Z, расположенной в центре дисплея 30, если измерять по ширине (ось X), к верхней части 114. Среднюю часть 190 также можно рассматривать как относительно плоскую поверхность дисплея 30.
[0090] Как правило, скорость уменьшения Z-сдвига, которая меняется и поэтому задает боковые искривления 104, 106, увеличивается к боковым краям 182. Степень кривизны, заданная посредством этого, меньше степени кривизны у нижней кривизны 108. Однако боковые искривления 104, 106 допускают, тем не менее, возможность дисплея 30 имитировать виды с дополнительных ракурсов (текущие имитации из разных точек наблюдения), причем конус просмотра у дисплея 30 ограничен наличием стены 32 или рамы 140 окна 68 (фиг. 4).
[0091] Хотя конкретная форма дисплея 30, изображенная на фиг. 7-9, показательна для одного варианта осуществления дисплея 30, возможны его другие формы и модификации. Конечно, конкретное местоположение искривлений, местоположение точек максимума, степени кривизны и так далее могут зависеть от некоторого количества факторов, которые изложены выше. Относительное положение между дисплеем 30 и проектором 120, размер дисплея 30 относительно размера конуса 122 проекции, предполагаемые имитации для предоставления на дисплее 30 и возможные точки наблюдения/ракурсы/направления просмотра, из которых дисплей 30 предназначен для просмотра, являются лишь некоторыми из соображений, учитываемых при разработке дисплеев, раскрытых в этом документе.
[0092] Фиг. 10-12 иллюстрируют варианты осуществления дисплея 30, имеющего разные степени кривизны, измерения, глубину и так далее. К тому же дисплеи 30 изображаются относительно конуса 122 проекции, предусмотренного проектором 120, в качестве общей точки отсчета.
[0093] Ссылаясь на вариант осуществления дисплея 30 на фиг. 10, дисплей 30 иллюстрируется включающим в себя нижнюю часть 200, имеющую сравнительно острый угол 202 относительно плоскости, заданной краями (или высотой и шириной) дисплея 30 (то есть плоскости X-Y). Средняя часть 190, соответствующая относительно менее изогнутой части дисплея 30, также приходится на долю большой части дисплея 30. Например, свыше 50% площади поверхности у дисплея 30 из фиг. 10 может соответствовать средней части 190. Такая относительно большая средняя часть 190 может быть нужна для обеспечения относительно больших имитаций для направлений просмотра, сходящихся к средней части 190 дисплея 30 (например, включающих параллельные направления или с косыми углами менее 90 градусов относительно оси Z). Как показано опорной линией 204, средняя часть 190 также в целом параллельна относительно плоскости X-Y, означая, что угол падения у конуса 122 проекции к поверхности дисплея 30 будет приблизительно равен углу, с которым проектор 120 (фиг. 3) проецирует относительно стены 32 (фиг. 3).
[0094] Дисплей 30 из фиг. 10 также включает в себя диагональные искривления 206, расположенные в верхней части 114 дисплея 30. Как изображено, диагональные искривления 206 расходятся от продольной средней линии дисплея 30 (то есть средней линии, идущей по высоте, если измерять по оси X) к поперечной средней линии дисплея 30 (то есть средней линии, идущей по ширине, если измерять по оси Y). Диагональные искривления 206 могут создавать главную кривизну для верхней части 114 дисплея 30, где верхняя кривизна 110 создает максимальный сдвиг (например, выпуклость) поверхности в направлении оси Z (например, глубины) дисплея 30 по продольной средней линии и постепенно уменьшает сдвиг в направлении оси Z к боковым краям 182.
[0095] Дисплей из фиг. 10 может быть желателен, например, в ситуации, где нужны имитации с относительно более высоким разрешением для средней и верхней части 112 дисплея 30. Такую имитацию можно реализовать, например, в искусственном путешествии в космическом челноке или космическом корабле, или для взаимодействий с гостем.
[0096] К тому же относительно острый угол 202 нижней части 200, созданный небольшим Z-сдвигом нижней кривизны 108, в целом приводит проекционную поверхность дисплея 30 (то есть поверхность, на которую падает конус 122 проекции) в соответствие с углом, под которым формируется конус 122 проекции, посредством этого уменьшая пиксельное искажение и повышая возможное разрешение. Однако, поскольку Z-сдвиг (глубина) у нижней кривизны 108 относительно небольшой по сравнению с Z-сдвигом у оставшихся частей дисплея 30, нижняя часть 200 может не создавать такого эффекта присутствия, как оставшиеся части.
[0097] В этой связи на фиг. 11 изображается вариант осуществления дисплея 30, имеющего большой Z-сдвиг, созданный нижней кривизной 108. Как видно на иллюстрации, дисплей 30 из фиг. 11 включает в себя большую нижнюю кривизну 108, которая служит в качестве одного из главных искривлений дисплея 30. Конечно, общая форма дисплея 30 из фиг. 11 аналогична форме дисплея 30 из фиг. 7-9, хотя и с большим Z-сдвигом из-за нижней кривизны 108 и с большими степенями кривизны для боковых искривлений 104, 106.
[0098] Как и вариант осуществления из фиг. 7-9, дисплей 30 из фиг. 11 включает в себя точку 210 максимума, расположенную ближе к нижней части 112, чем к верхней части 114. Результат большого Z-сдвига нижней кривизны 108 состоит в том, что нижняя часть 112 дисплея 30 проникает глубже в конус 122 проекции, что может обеспечить повышенную плотность пикселей и соответствующее повышенное разрешение. Однако в результате помещения глубже в конус 122 проекции дисплей 30 может не располагаться на идеальной плоскости фокуса проектора 120, что может приводить к нежелательному размытию проецируемого изображения в некоторых вариантах осуществления. Конечно, поскольку нижняя кривизна 108 такова, что поверхность дисплея 30 составляет почти 90-градусный угол 212 относительно плоскости X-Y, дисплей 30 может обеспечивать относительно большую имитацию с хорошим разрешением окружений, расположенных ниже наблюдателя. Однако эту улучшенную имитацию в нижней части 112 нужно тщательно компенсировать размещением средней части 190 дисплея 30, которая наклонена относительно плоскости X-Y. В проиллюстрированном варианте осуществления из фиг. 11 крутой угол падения конуса 122 проекции на среднюю часть 190 может вызвать пиксельное искажение, например, растяжение пикселей/трапецеидальность. Конечно, поверхность дисплея 30 почти параллельна конусу 122 проекции в некоторых областях средней части 190.
[0099] К тому же, хотя такая большая кривизна для нижней части 112 может быть нужна для улучшенного погружения, могут иметь место пространственные ограничения при рассмотрении формы дисплея 30. Например, на пассажирской платформе (например, платформе 18) пространство вне области 28 просмотра может быть ограничено, означая, что система 24 отображения должна быть компактной в дополнение к желательной глубине. Фиг. 12 изображает вариант осуществления дисплея 30, имеющего меньший Z-сдвиг из-за нижней кривизны 108 по сравнению с дисплеем 30 из фиг. 11. Однако дисплей 30 из фиг. 12 все же включает в себя точку 220 максимума, которая создается нижней кривизной 108, так что нижняя часть 112 находится глубже (с точки зрения наблюдателя) по сравнению с другими частями дисплея 30. Конечно, нижняя часть 112 выступает в направлении оси Z (то есть нормали к плоскости дисплея, заданной его краями 182, 184) за опорную линию 204, а затем кривые возвращаются к опорной линии 204 при образовании плоской средней части 190. Как изображено, средняя часть 190 дисплея 30 из фиг. 12 отклоняется обратно к верхнему краю 184 с относительно меньшим углом к опорной линии 204 по сравнению с дисплеем из фиг. 11.
[00100] Таким образом, общая форма дисплея 30 из фиг. 12 может обеспечивать большие имитации с хорошим разрешением в направлениях просмотра с косым наклоном и углами смещения относительно плоскости X-Y дисплея 30, которые подробнее обсуждаются ниже. К тому же диагональные искривления 222, расположенные в направлении верхней части 114 дисплея 30, дают возможность имитаций в ракурсах, имеющих направления просмотра к верхним углам, образованным пересечением краев 182, 184 в верхней части 114. Диагональные искривления 222 расходятся от продольной средней линии дисплея 30, если измерять по оси X, идущей параллельно верхнему и нижнему краям 184, к средней части 190 дисплея 30.
[00101] Некоторые варианты осуществления дисплея 30 могут объединять желательные части дисплеев из фиг. 10-12. Например, вариант осуществления дисплея 30, который изображен на фиг. 13, может включать в себя сравнительно плоскую (хотя и не полностью) среднюю часть 190. Дисплей 30 из фиг. 13 также включает в себя сильно изогнутую нижнюю часть 112. Однако в отличие от вариантов осуществления из фиг. 11 и 12 точка 230 максимума у дисплея 30 соответствует участку в средней части 190 дисплея 30, в отличие от участка в нижней части 112, заданному нижней кривизной 108. Поэтому максимальная глубина дисплея 30 из фиг. 13 находится в средней части 190.
[00102] Дисплей 30 из фиг. 13 также включает в себя диагональные искривления 232, расположенные по противоположным боковым сторонам дисплея 30 в верхней части 114. Диагональные искривления 232 расходятся от продольной средней линии дисплея 30, если измерять по оси X, идущей параллельно верхнему и нижнему краям 184, к средней части 190 дисплея 30 (например, которая представлена плоскостью страницы). Хотя это могло бы обеспечить усиление погруженности от верхней части 114, диагональные искривления 232 также нужно тщательно компенсировать нежелательным растяжением/трапецеидальностью пикселей в этой области.
[00103] К тому же по сравнению с вариантами осуществления из фиг. 11 и 12 уменьшается глубина нижней части 112. Уменьшенная глубина нижней части 112 может привести к имитациям окружений, расположенных ниже наблюдателя, не дающим такого эффекта присутствия, как имитации, обладающие большими Z-сдвигами из-за нижней кривизны 108, например дисплеи из фиг. 11 и 12.
[00104] Вариант осуществления дисплея 30, изображенный на фиг. 14, аналогичен варианту осуществления из фиг. 13 за исключением того, что он не включает в себя диагональные искривления 232, а включает неглубокую нижнюю часть 112, созданную нижней кривизной 108. Средняя часть 190 также более плоская, чем варианты осуществления, изображенные на фиг. 11-13, и практически параллельна плоскости X-Y. Конечно, средняя часть 190 продолжается свыше 50% высоты дисплея 30 (то есть по оси Y), посредством этого создавая большую поверхность просмотра и конус просмотра (то есть большее количество ракурсов, с которых можно смотреть среднюю часть 190).
[00105] Кроме того, дисплей 30 практически не содержит диагональные искривления в верхней части 114, что может ухудшить возможность дисплея 30 иметь поверхность, ориентированную под углом ближе к прямому (ближе к 90 градусам) относительно ракурса, обращенного на верхний угол дисплея 30. Однако дисплей 30 может быть менее восприимчив к пиксельному искажению в верхней части 114 по сравнению с вариантом осуществления, изображенным на фиг. 13.
[00106] Нижняя кривизна 108 дисплея 30 из фиг. 14 такова, что образуется острый угол 240 от края 184 в нижней части 112 относительно плоскости X-Y, выровненной с боковыми краями 182. Угол 240 таков, что нижняя часть 112 имеет острый начальный Z-сдвиг, образующий эффект уступа. Эффект уступа может использоваться для имитации окружений, которые выглядят идущими непосредственно вниз от наблюдателя по параллельной плоскости относительно плоскости пола пассажирской платформы 18. В качестве примера эффект уступа может использоваться для имитации водного пространства под пассажирской платформой 18.
[00107] Для эффекта окна, например, который был бы желателен в искусственном транспорте, проиллюстрированный на фиг. 3-9 дисплей 30 может обеспечивать подходящее равновесие глубины нижней части (то есть Z-сдвига, обусловленного нижней кривизной 108), угла средней части 190 и верхней кривизны 110. Однако следует отметить, что созданный в соответствии с настоящим раскрытием изобретения дисплей может объединять любое одно или сочетание вышеупомянутых искривлений, углов и так далее, чтобы реагировать на конкретное требование, характерное для задачи или места. Конечно, настоящее раскрытие изобретения предназначено для охвата всех без исключения сочетаний форм, углов, искривлений и так далее, описанных выше.
[00108] Поэтому в широком смысле следует принять во внимание, что дисплей 30 включает в себя искривления (например, искривления по меньшей мере в двух направлениях, ориентированных под ненулевыми углами относительно друг друга), которые дают поверхности дисплея 30 возможность показывать визуальные материалы из некоторого количества разных направлений. Конечно, все изложенные выше дисплеи 30 могут описываться не относительно ракурса просмотра, а на основе относительных направлений, в которых показывают визуальные материалы.
[00109] Например, нижняя часть 112, верхняя часть 114 и средняя часть 190 в описанных выше вариантах осуществления дисплея 30 дают дисплею 30 возможность показывать визуальные материалы из разных направлений. Направление, в котором можно показывать материалы, в этом документе называемое направлением показа, может считаться сочетанием угла наклона/отклонения относительно нормали 250 дисплея и угла смещения относительно нормали 250 дисплея, как показано на фиг. 15. В частности, фиг. 15 изображает вариант осуществления системы 24 отображения, включающей в себя вариант осуществления дисплея 30, описанный выше по отношению к фиг. 7-9. В этом варианте осуществления нормаль 250 дисплея может считаться вектором нормали из точки 180 максимума (например, максимума поверхности). В вариантах осуществления, где средняя часть 190 соответствует максимальной глубине, центральная точка средней части 190 может считаться точкой, которая определяет нормаль 250 дисплея. В целом, если края 182, 184 дисплея 30 параллельны стене 32, на которую устанавливается дисплей 30, то нормаль 250 дисплея также будет перпендикулярной стене 32 и параллельной полу 124.
[00110] В проиллюстрированном варианте осуществления большинство частей дисплея 30 выше точки 180 максимума имеет угол отклонения, который отклоняется от нормали 250 дисплея, а большинство частей дисплея 30 ниже точки 180 максимума имеет угол наклона, который наклоняется к нормали 250 дисплея. Из-за динамического характера верхней кривизны 110 все углы отклонения выше точки 180 максимума становятся все меньше по величине, как показано первым и вторым углами 252, 254 отклонения. Наоборот, все углы наклона ниже точки 180 максимума становятся все больше из-за динамического характера нижней кривизны с верхним пределом по величине, равным 90 градусам, как показано первым и вторым углами 256, 258 наклона.
[00111] Аналогичным образом, двигаясь вбок от средней линии высоты дисплея 30 (которая представлена плоскостью страницы), углы смещения в целом увеличиваются из-за боковых искривлений 104, 106. К тому же диагональные искривления 186, 188 становятся причиной изменения угла отклонения/наклона в дополнение к изменению угла смещения.
[00112] Следует принять во внимание, что различные сочетания углов наклона/отклонения и углов смещения для разных частей дисплея 30 приводят к множеству направлений показа. Множество направлений показа может считаться меняющимся с ракурса, движущегося по меньшей мере по двум осям дисплея 30. Другими словами, направление, в котором материалы показываются дисплеем 30, меняется при движении по поверхности дисплея 30 по меньшей мере в двух направлениях, ориентированных крестообразно относительно друг друга. Например, дисплей 30 из фиг. 15 обеспечивает меняющиеся направления показа, двигаясь по поверхности дисплея 30 от нижней части 112 к верхней части 114, двигаясь вбок по дисплею 30 (например, параллельно краям 184), и двигаясь в различных диагональных направлениях по дисплею (например, под косыми углами относительно краев 184). Таким образом, дисплей 30 обеспечивает меняющиеся направления показа по меньшей мере в двух направлениях, по меньшей мере в трех направлениях или больше.
[00113] Эти изменяющиеся направления показа работают сообща, чтобы обеспечить дисплею конус просмотра (например, сочетание всех возможных направлений, из которых предоставленную дисплеем 30 имитацию можно смотреть невооруженным глазом из области 28 просмотра), который не ограничивается формой дисплея 30, а ограничивается диапазоном видимости, установленным физическими ограничениями области 28 просмотра. Например, стена 32 физически ограничивает направления, из которых можно смотреть дисплей 30 через отверстие 26 (фиг. 1), но дисплей 30 ограничивает свой конус просмотра за пределами этого диапазона из-за меняющихся направлений показа. Как обсуждалось выше, это создает воображаемо бесконечный пейзаж при просмотре через отверстие 26.
[00114] Кроме того, следует отметить, что положения дисплея 30 и проектора 120 относительно стены 32 не ограничиваются изложенными выше описаниями. Как показано на фиг. 15, проектор 120 можно наклонить назад (например, верх проектора 120 отходит от стены 32, тогда как низ проектора 120 остается практически в том же положении). Однако движение проектора 120 в таком виде может стать причиной более крутых углов падения у конуса 122 проекции на дисплей 30 в верхней части 114, что может вызвать растяжение пикселей и размытость.
[00115] Дополнительно или в качестве альтернативы дисплей 30 можно наклонить так, что его нижняя часть 112 перемещается ближе к проектору 120, как показано на фиг. 16. Конечно, на фиг. 16 проектор 120 наклонен вперед. При сдвиге нижней части 112 и сторон дисплея 30 от стены 32 могут создаваться зазоры, которые дают возможность некоторым линиям визирования обнаружить боковые края 182 дисплея 30.
[00116] В этой связи настоящее раскрытие изобретения также предоставляет некоторые методики для скрытия зазоров, обусловленных недостаточной кривизной дисплея и/или перемещением дисплея 30 относительно отверстия 26. Ссылаясь теперь на фиг. 17, предоставляется направление просмотра из аналогичного ракурса, который показан на фиг. 4, где пиксельная карта 116 создается с использованием дисплея 30 из фиг. 10. Как показано в варианте осуществления окна 68 из фиг. 17, дисплей 30 не ограничивает свой конус просмотра за пределами, до которых можно смотреть дисплей 30 через отверстие 26. Боковые зазоры 280 могут образовываться между рамой 140 окна 68 и боковыми края 182 дисплея 30. Аналогичным образом зазоры 282 в глубину могут образовываться между верхним и нижним краями 184 дисплея 30 и рамой 140. Другими словами, видны края 182, 184, что уменьшает "погруженность" у окна 68.
[00117] Для препятствия образованию этих зазоров одно решение включает в себя регулирование глубины рамы 140, помимо использования другого дисплея 30. Например, на фиг. 17 рама 140 имеет первую глубину 284, которую можно регулировать до второй глубины 290, как показано на фиг. 18. В результате уменьшается размер по меньшей мере зазора 282 в глубину, что усиливает эффект присутствия у дисплея 30.
[00118] Аналогичные проблемы можно наблюдать в верхней части 114 дисплея 30, как показано на фиг. 19. В частности, на фиг. 19 виден верхний зазор 300 между краем 184 в верхней части 114 и рамой 140. Соответственно, из изображения на фиг. 18 и 19 следует принять во внимание, что регулирования глубины рамы 140 может быть недостаточно для противодействия недостаточной кривизне дисплея 30 и/или сдвига дисплея 30 относительно стены 32.
[00119] Поэтому дополнительный или альтернативный подход для скрытия таких зазоров может включать в себя предоставление одной или нескольких деталей (например, согласующихся с окружающей средой деталей), блокирующих взгляд возможного наблюдателя. В качестве примера можно расположить различные облицовки окна, например портьеры, занавески, шторы, жалюзи и т. п., над отверстием 26 таким образом, который блокирует направления просмотра, которые обнаруживали бы зазоры.
[00120] Также могут присутствовать эффекты помимо зазоров, изображенных на фиг. 17-19. Например, даже если кривизны дисплея 30 достаточно, чтобы края 182, 184 не были видны из любого направления просмотра в области 28 просмотра, некоторые области дисплея 30, имеющие крутой угол падения на них конуса 122 проекции (например, верхняя часть 114 из фиг. 11 и 13), могут испытывать пиксельное искажение, как обсуждалось выше.
[00121] Для препятствия такому искажению поверхность дисплея 30 или поверхность оконной панели из прозрачного или полупрозрачного материала в отверстии 26 можно изменить, чтобы имитировать некоторые постоянные эффекты, которые предполагалось бы получить в искаженном виде. В качестве одного примера поверхность окна 68 (например, внешнюю или внутреннюю поверхность оконной панели) и/или дисплея 30 можно обработать химически и/или механически для внесения поверхностных текстур и/или обесцвечивания. Текстурирование поверхности может имитировать разбитое стекло, мокрую поверхность (например, от дождя), тускнение от износа, старения и т. п. Обесцвечивание или другая обработка может имитировать старение окна 68 (оконной панели), приводящее к размытию области изображения. Например, если пассажирская платформа 18 является вагоном, то обесцвечивание или другая область с поверхностной обработкой может использоваться для слияния дисплея 30 с другими окрестностями платформы 18 (например, сидячими местами 102), чтобы придать дисплею 30 вид "под старину". В качестве одного примера оконное стекло в отверстии 26 может включать в себя области старения от механической или химической обработки, окрашивания или т. п., и эти области могут заставить выглядеть размытыми некоторые области изображения, отображенного дисплеем 30, через окно 68. Намеренное размытие изображения может быть желательным для скрытия некоторых нежелательных искажений изображения, например, низкой плотности пикселей и/или искаженных пикселей.
[00122] Описанные выше варианты осуществления системы 24 отображения предназначены для охвата способов, которыми материалы на основе изображений (визуальные материалы) отображаются в нескольких направлениях, чтобы обеспечить несколько точек наблюдения, имеющих уникальные виды материалов. Один такой способ 310 изображается на фиг. 20 в виде блок-схемы и предназначен для представления высокоуровневого примера способа, по которому описанные выше системы работают при реализации с использованием проектора (например, проектора 120) и проекционного экрана, работающего в качестве дисплея 30. Конечно, любое одно или сочетание описанных выше действий, способов, этапов, устройств, конфигураций, систем и так далее может использоваться для реализации или использования совместно с примерным способом 310, излагаемым ниже.
[00123] Как проиллюстрировано, способ 310 включает в себя проецирование (этап 312) материалов на основе изображений на дисплей (например, дисплей 30) с помощью проектора (например, проектора 120). Проектор может, например, обращаться к данным, представляющим материалы, из постоянного запоминающего устройства, например вычислительного устройства, содержащего запоминающие схемы, или любого другого устройства, например мультимедийного проигрывателя.
[00124] Дисплей 30, как отмечалось выше, прикрепляется к первой стороне стены (например, стены 32) напротив второй стороны стены, с которой дисплей видит наблюдатель. Например, установочная система 36 (фиг. 1) может крепить дисплей 30 к стене 32. Дисплей также может располагаться над отверстием (например, отверстием 26) в стене.
[00125] Способ может дополнительно включать в себя составление карты отображения (этап 314) пикселей проецируемых материалов на основе изображений с использованием пространственной кривизны поверхности дисплея, что может включать в себя отображение предварительно обработанного изображения (например, изображения, которое предварительно обработано на основе воспринимаемого искажения от различных искривлений дисплея) так, что оно показывается практически неискаженным. В настоящем контексте эта пиксельная карта может создавать практически неискаженную имитацию окружающей среды (например, окружающей среды 160 из фиг. 4). Например, искусственная окружающая среда может иметь видимость нахождения за поверхностью дисплея, так что дисплей действует как окно в стене в искусственную окружающую среду.
[00126] В некоторых вариантах осуществления проецирование материалов на основе изображений на дисплей с помощью проектора в соответствии с этапом 312 может включать в себя проецирование материалов на основе изображений с ракурса проекции, который находится ниже и за дисплеем относительно наблюдателя. В таких вариантах осуществления пространственная кривизна дисплея вызывает растяжение пикселей в соответствии с этапом 314 в большей степени в верхней части дисплея (например, верхней части 114) по сравнению с нижней частью дисплея (например, нижней частью 112). Меньшая величина растяжения пикселей в нижнем положении относительно верхнего положения дает наблюдателю возможность видеть часть искусственной окружающей среды кажущейся расположенной ниже наблюдателя с более высоким разрешением по сравнению с частью, расположенной выше наблюдателя.
[00127] В качестве примера действия этапа 314 могут включать в себя обеспечение большей разрешающей способности искусственной окружающей среды в нижней части по сравнению с верхней частью, используя первую и вторую кривизну (например, нижнее и верхнее искривления 108, 110 соответственно) из пространственной кривизны. В таких вариантах осуществления первая кривизна идет вдоль нижней части поверхности и вдоль плоскости, ориентированной параллельно относительно боковых краев (например, краев 182) дисплея, а вторая кривизна идет вдоль верхней части поверхности и также вдоль плоскости, ориентированной параллельно относительно боковых краев дисплея. Большая разрешающая способность может обеспечиваться наличием большей степени кривизны для первой кривизны относительно второй кривизны.
[00128] Способ 300 может дополнительно включать в себя предоставление (этап 316) наблюдателю возможности видеть искусственную окружающую среду с нескольких ракурсов, то есть точек наблюдения или направлений просмотра. Разные направления просмотра могут предоставлять разный вид искусственной окружающей среды, созданный на дисплее. Как обсуждалось выше, такие имитации могут обеспечиваться пространственной кривизной поверхности дисплея и ограниченными конусами просмотра дисплея за пределами отверстия в стене, через которое виден дисплей.
[00129] Как изложено выше, система отображения из настоящего раскрытия изобретения может встраиваться в прогулочное транспортное средство или другое искусственное транспортное средство. В таких вариантах осуществления способ 300 также включает в себя перемещение или имитацию перемещения (этап 318) пассажирской платформы (например, пассажирской платформы 18), имеющей стену, на которой устанавливается дисплей. Например, перемещение или искусственное перемещение можно согласовать с искусственной окружающей средой, например, путем имитации горизонтального и/или вертикального перемещения искусственной окружающей среды синхронно с движением пассажирской платформы.
[00130] Способ также может включать в себя существенное сохранение (этап 320) положения экрана относительно проектора с использованием сборочного узла (например, установочной системы 36), который устанавливает экран и проектор вместе на пассажирскую платформу. При удержании проектора и экрана в механически соединенном состоянии вибрации, испытываемые от перемещения или искусственного перемещения, практически одинаковы для экрана и проектора. Ограничивая перемещение проектора относительно дисплея или наоборот, сборочный узел может уменьшить нежелательное перемещение пикселей и "тряску" проецируемого изображения. Как изложено выше по отношению к фиг. 3, проектор также можно устанавливать с использованием механизма гашения вибраций, который может использовать уплотнение (например, поролоновое уплотнение), пружины, амортизаторы, стойки или любое другое устройство либо материал, подходящие для гашения вибраций.
[00131] Как обсуждалось выше, настоящие варианты осуществления обеспечиваются сочетанием пространственной кривизны дисплея 30, ограничением его конуса просмотра и изображением, показанным дисплеем 30, среди прочих аспектов системы 24 отображения и пассажирской платформы 18. Когда дисплей 30 включает в себя проекционный экран, одно или несколько изображений, проецируемых на проекционную поверхность дисплея 30, освещают изогнутую поверхность дисплея 30. Тогда дисплей 30 показывает изображение или изображения практически неискаженными в разных, меняющихся направлениях с помощью дисплея 30 (например, как показано на фиг. 15). Как следует принять во внимание из предшествующего обсуждения, чтобы сделать возможными такие показы, изображение может включать в себя несколько областей/местоположений, имеющих индивидуальные типы искажений (например, предварительная обработка).
[00132] Например, ссылаясь на изображенный на фиг. 15 вариант осуществления, изображение можно предварительно искажать для включения в него сжатых пикселей в областях изображения, отображенных нижней частью 112 дисплея, верхней частью 114 и боковыми частями. Конечно, степень сжатия может быть больше для областей дисплея, обладающих большими степенями кривизны.
[00133] В качестве примера способ 330 предварительной обработки материалов обсуждается в этом документе по отношению к фиг. 21 и 22. В варианте осуществления способа 330, показанного на фиг. 21 в виде схемы технологического процесса, известная сетка (например, пиксельная карта 116) проецируется (этап 332) на дисплей (например, дисплей 30). Фактический пример сетки, проецируемой на дисплей 30, показан на фиг. 22.
[00134] После проецирования сетки на дисплей 30 способ 330 включает в себя обследование (этап 334) отображенной сетки. Действие обследования проецируемых материалов может включать в себя запись искажения сетки, вызванного пространственной кривизной дисплея 30. Как показано на фиг. 22, сетка включает в себя числовые идентификаторы столбцов и строк, которые демонстрируют вид, в котором разные части проецируемых материалов будут искажаться пространственной кривизной дисплея 30. Поскольку проецируемые материалы проецируются с ракурса ниже дисплея 30, нижняя строка сетки, возникающая в нижней части 112 дисплея 30, имеет большую яркость, нежели расположенные выше другие строки.
[00135] К тому же большее разрешение цифр и линий сетки можно наблюдать в нижней части 112 относительно верхней части 114. Конечно, разрешение уменьшается, двигаясь в направлении вдоль дисплея 30 от нижней части 112 к верхней части 114. К тому же самая верхняя строка сетки, возникающая в верхней части 114 дисплея 30, растягивается в сравнительно большой степени по сравнению с другими частями дисплея 30. Это обусловлено по меньшей мере крутым углом, под которым конус 122 проекции падает на поверхность дисплея 30 в верхней части 114. Запись вида, в котором искажается изображение, может выполняться, например, конструктором или оператором системы либо может выполняться автоматически с использованием различных устройств распознавания формы и оптического распознавания и ассоциированных компьютерных команд, или их сочетания. Такую запись можно затем использовать для обратного проектирования (этап 336) предварительной обработки (например, коррекция искажений), примененной к материалам - посредством этого получая предварительно обработанные изображения.
[00136] Например, области изображения к боковым краям 182 дисплея 30 показывают деформирование пикселей. Соответственно, часть изображения, соответствующую деформированным пикселям, можно предварительно искажать наличием большей ширины в сжатой области деформированной формы наряду с меньшей шириной в расширенной области деформированной формы. Поэтому целью является предварительное искажение изображения так, чтобы материалы при отображении искажались дисплеем 30 до практически неискаженного состояния.
[00137] Поэтому способ 330 может включать в себя проецирование (этап 338) материалов на дисплей 30 и определение (запрос 340), приемлемы ли отображенные материалы. Если отображенные материалы неприемлемы, то способ 330 может циклически возвращаться к действиям этапов 332, 334 или 336 или к любому их сочетанию, и способ 330 может продолжаться с той точки. С другой стороны, если определяется, что отображенные материалы приемлемы, то способ 330 можно завершить (этап 342).
[00138] Хотя в этом документе проиллюстрированы и описаны только некоторые признаки, у специалистов в данной области техники возникнут многие модификации и изменения. Поэтому необходимо понимать, что прилагаемая формула изобретения предназначена для охвата всех таких модификаций и изменений как входящих в сущность раскрытия изобретения.