專利名稱：出席現(xiàn)場事件的模擬的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及創(chuàng)建虛擬現(xiàn)時或遠(yuǎn)程出席的方法，包括實現(xiàn)該虛擬現(xiàn)時的設(shè)備、構(gòu)造和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。特別地，本發(fā)明涉及在模塊化劇場結(jié)構(gòu)中重現(xiàn)出席現(xiàn)場事件或演出經(jīng)歷的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
已經(jīng)有多種技術(shù)被應(yīng)用來模擬各種環(huán)境，如飛行模擬與訓(xùn)練，增強(qiáng)對多媒體播放真實感的感知?，F(xiàn)有的系統(tǒng)的焦點在技術(shù)方面的發(fā)展和改進(jìn)，而沒有公開把多個觀眾分布于多個位置的方法或架構(gòu)，也沒有公開遠(yuǎn)程定位的觀眾出席現(xiàn)場事件經(jīng)歷的同步再現(xiàn)。
例如，2000年10月31日授予McCutchen的美國專利6,141,034公開了一種十二面體成像相機(jī)和一種用于投影整個球面圖像的模塊化球面視頻投影儀。該專利還涉及一種用于圓頂劇場的易于組裝的模塊化屏幕，該屏幕由附著在網(wǎng)格形框架上的多個屏幕組件構(gòu)成。此發(fā)明集中于圖像的拍攝以及把圖像投影到球形屏幕上去的技術(shù)方面。
1992年7月14日授予Ritchey的美國專利5,130,794公開了一種全景虛擬現(xiàn)時顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)把一幅合成圖像分割成多個圖段顯示在多個視頻顯示裝置的顯示器上。圖像由負(fù)責(zé)向視頻顯示器分配圖像的全景光學(xué)裝置集中。附圖顯示了一種立方布置，參見圖34至圖39。優(yōu)選地，多個顯示裝置被布置于一封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)并且沿所有可視方向安裝。顯示裝置還包括一種圍繞觀眾或者即使是一位觀眾的結(jié)構(gòu)。此專利中所使用的顯示單元包括平面顯示屏，如大的等離子體顯示屏，場致發(fā)光顯示屏或液晶顯示屏，以及背投影屏。1991年1月11日授予McCutchen的美國專利5,023,725公開了十二面體成像以及相關(guān)的拍攝和投影技術(shù)。通過把五角形圖象框架投影到圓頂?shù)膬?nèi)部，此專利通過圓頂或球形劇場投影顯然連續(xù)的圖像。
訓(xùn)練環(huán)境和飛行模擬器也采用類似技術(shù)，這樣的例子有2000年5月20日授予Amery的加拿大專利2,287,650和1992年8月11日授予Thomas的美國專利5,137,450。Amery公開了訓(xùn)練環(huán)境的模擬，例如飛行模擬。此發(fā)明包括許多相鄰的視頻圖像生成與顯示模塊。每個模塊包括生成視頻圖像的圖像生成器，所生成的圖像為合成顯示圖象的一部分。這些圖像生成與顯示模塊優(yōu)選地被安裝在設(shè)計來容納每個模塊的支撐結(jié)構(gòu)中。Thomas描述了一種顯示飛行模擬器視頻圖象的環(huán)繞顯示系統(tǒng)。該顯示系統(tǒng)包括八個相同的五角形半透明背投影屏，這些投影屏在其邊緣處結(jié)合而形成部分十二面體。投影設(shè)備安裝在該部分十二面體的外部用于將適當(dāng)?shù)哪M器圖像引導(dǎo)到五角形屏幕的背面。
上面所引用的專利公開了用于虛擬現(xiàn)時環(huán)境的技術(shù)和結(jié)構(gòu)。但是，它們都沒有公開在遠(yuǎn)程位置對發(fā)生的實際事件的同步虛擬模擬，在該遠(yuǎn)程位置事件如在固定位置看到的一樣。盡管電視廣播可以使觀眾在家里目擊事件，但是它降低了觀眾所能體驗的真實感，因為有語音過多、重放、和各種關(guān)于提供的事件的選擇的視角。因此，觀眾沒有融入到栩栩如生的環(huán)境中去。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種模擬出席現(xiàn)場事件或現(xiàn)場演出的方法。與上面引述的專利不同，本發(fā)明考慮到了不同城市中不同地點處的一系列虛擬現(xiàn)時劇場或模塊，其中現(xiàn)場事件或演出的廣播視頻在廣角屏幕表面上呈現(xiàn)給觀眾。本發(fā)明為遠(yuǎn)程觀眾模擬真實事件，就好像這些觀眾實際上坐在最好的座位上親歷該事件。例如，一場曲棍球決賽可以從座位上向下看到開球點的方式呈現(xiàn)給觀眾。有了本發(fā)明，就可以在實際的曲棍球比賽開始的同時向很多不同地點的很多觀眾模擬這種體驗。這就使得更多的球迷可以比現(xiàn)場事件的票價更低的價格來出席并享受到同樣的體驗。為了進(jìn)一步增強(qiáng)真實性體驗，體育場型座位可以以包廂席位或前座的形式提供于模塊化劇場結(jié)構(gòu)中。
類似地，也考慮了虛擬出席例如劇院或音樂會的現(xiàn)場演出的模擬和專注感覺。各種表演藝術(shù)以及文化場景中好像從前座或包廂席位看到舞臺和臨近的觀眾席的全景也可以呈現(xiàn)給遠(yuǎn)程觀眾。
本發(fā)明包括攝像機(jī)或數(shù)字?jǐn)z像裝置，用于記錄實時或近實時事件或演出并捕捉廣視野，最好是比觀眾的視野要寬。該裝置要被安置在精心選擇的有利地點并被安裝在固定位置上。例如，該數(shù)碼攝像裝置可以安置在曲棍球賽場的包廂或前座上以捕捉與參加并坐在同一包廂或前座的觀眾同樣的視野。該攝像機(jī)無需水平或垂直移動就能捕捉該比賽地點的整個視覺空間的全景。
優(yōu)選實施例使用的攝像機(jī)為高分辨率的攝像機(jī)，例如DALSA(數(shù)字?jǐn)z像機(jī))、Ikegami(HDTV)和Thomson多媒體(HDTV或數(shù)字?jǐn)z像機(jī))。
本發(fā)明還包括發(fā)送裝置，用于把現(xiàn)場事件或攝像機(jī)存儲的延遲的輸送發(fā)送到遠(yuǎn)程位置。該發(fā)送裝置可以包括衛(wèi)星或等效的傳輸系統(tǒng)，它們能在多個信道上高速寬帶傳送數(shù)字視頻(例如，以每秒250兆比特或更高速率)。這種系統(tǒng)容許將現(xiàn)場或延遲輸送傳輸?shù)蕉鄠€遠(yuǎn)程位置。
接收裝置接收現(xiàn)場或存儲的延遲輸送。投影裝置將圖像投影到視頻投影屏或能給出全景檢視表面的視覺顯示系統(tǒng)上。投影裝置可以是，但并不局限于如CHRISTIE，BARCO和JVC這些廠家生產(chǎn)的CRT，DLP或DILA投影儀。在遠(yuǎn)程位置的呈現(xiàn)方式可包括但并不局限于高分辨率電視，多視頻顯示裝置，背投和前投影屏以及三維可視表面如圓頂結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。優(yōu)選實施例使用多頻道視頻投影系統(tǒng)如采用屏幕后反射裝置的SEOS，MECHOYNE。
當(dāng)接收的圖像為馬賽克片段，可以用各種格式將其投影到屏幕上。本發(fā)明考慮采用數(shù)字邊緣混合技術(shù)(例如PANORAMTECH和SEOS)來除去各頻道之間的網(wǎng)格線以在整個屏幕上獲得均勻的分辨率。例如，每個馬賽克片段在3×2陣列的整個屏幕上為水平1280(單元)×垂直760(單元)或4000×2000象素。
考慮在遠(yuǎn)程位置來容納屏幕和觀眾的結(jié)構(gòu)為模塊化的并且能夠發(fā)展成一系列或網(wǎng)絡(luò)化模塊的模塊化結(jié)構(gòu)。單個模塊可包括可視平面和與可視平面相對的觀眾區(qū)內(nèi)的體育場型座位。
理想地，劇場結(jié)構(gòu)或模塊為封閉式且具有內(nèi)部或外部級次的構(gòu)造。優(yōu)選實施例中劇場結(jié)構(gòu)的尺寸為底部約30×30英尺，高約18英尺，它可容納模擬比賽或表演地點座位的精確尺寸的分層排列的行內(nèi)約30到50人的座位。
在優(yōu)選實施例中，一框架被垂直設(shè)置在運動場型座位和屏幕之間，觀眾通過該框架的開口觀看投影到屏幕上的影像。
框架開口的位置和尺寸要使得從任一座位到屏幕或發(fā)射裝置的周圍視野要受到限制(例如，限制在水平方向約120到180度角，垂直方向約45到80度角)。這可以防止觀眾看到屏幕邊緣或反射裝置(mirrorassembly)。在優(yōu)選實施例中，為使較少為30到50個觀眾最佳地看到屏幕，框架的開口最小為約16英尺寬×9英尺高。在其它實施例中，開口的尺寸可以是上述尺寸的倍數(shù)或者使用HDTV的屏幕高寬比(水平比垂直為16∶9)。
優(yōu)選實施例中使用六個投影儀，它們被排列為二行各三個投影儀。第一套三個投影儀水平線性排列并且彼此間距均勻。投影儀可以安裝在觀眾空間外部的框架頂部，由此不被觀眾看到。這些投影儀向前朝著屏幕或反射器(與其準(zhǔn)直)。
第二套三個投影儀垂直線性排列并且彼此間距均勻。這些投影儀位于框架的下部和外部，向前和向上朝著屏幕。本發(fā)明允許六個投影儀朝著屏幕放置在不同的角度，并且利用邊緣混合在屏幕上產(chǎn)生單一圖像而不出現(xiàn)可視的矩陣或網(wǎng)格線。
位于遠(yuǎn)程位置并觀看視頻投影屏的觀眾將能夠虛擬出席現(xiàn)場事件、演出或類似活動，就如同該觀眾實際出席了該活動一樣。


圖1為模擬出席現(xiàn)場事件、演出或類似活動的方法的示意表示。
圖2為通過所建議的用于容納觀眾、投影屏和投影儀的劇場結(jié)構(gòu)內(nèi)部的縱截面圖；圖3為連接在房屋或建筑物上的模塊化結(jié)構(gòu)的平面圖；圖4提供了本發(fā)明的一種經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的例子。
具體實施例方式
參照圖1，現(xiàn)場事件或演出如曲棍球比賽或者音樂會在地點10進(jìn)行，連接的攝像機(jī)20安置在該地點的有利位置以記錄該事件的廣角場景。攝像機(jī)所錄制的場景實質(zhì)上就是出席該事件的人所看到的場景。攝像機(jī)20在整個演出中都被保持在一個固定位置。
發(fā)送裝置30，將攝像機(jī)輸出的現(xiàn)場的或磁帶延遲的輸送發(fā)送到遠(yuǎn)程位置50。
接收裝置40接收現(xiàn)場的或磁帶延遲的輸送并將其轉(zhuǎn)送給投影裝置70。然后，圖像被投影到屏幕或顯示器60上由觀眾觀看。
可提供80個體育場型座位。
為了更清楚地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參照圖2以舉例的方式來描述劇場結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實施例。圖2顯示遠(yuǎn)程位置50為容納前投影顯示屏60和投影裝置70的劇場結(jié)構(gòu)。體育場型座位80位于屏幕之前。在屏幕和體育場型座位之間為一垂直放置的框架82，框架82具有能看到屏幕的開口84。欄桿86保護(hù)觀眾不掉出觀眾區(qū)8。還可以使用多個投影儀把圖像投影到屏幕60上。圖2顯示了投影裝置70被放置在框架開口84之上和觀眾區(qū)88之外而不被觀眾看到。圖2還顯示了投影裝置70被放置在框架開口84以下和觀眾區(qū)88之外而不被觀眾看到。
圖3為劇場結(jié)構(gòu)的另一可選實施例，它不包括圖2中的框架82和框架開口84。圖3的劇場結(jié)構(gòu)包括投影屏60，投影裝置70，體育場型座位80和投影儀。
圖4提供了本發(fā)明的一種經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的例子。帶有包廂和前座的模塊化結(jié)構(gòu)110被建在另一建筑物的內(nèi)部或與其連接。例如，模塊化結(jié)構(gòu)110可以與一運動酒吧相連，由此顧客們可以進(jìn)入到酒吧中或帶著他們的飲料坐在包廂90中觀看當(dāng)晚的曲棍球比賽，就好像他們實際在比賽現(xiàn)場。作為另一種選擇，比賽地點的團(tuán)體發(fā)起人或全體人員可以在其總部建造一個模塊化結(jié)構(gòu)，這里其雇員和客戶可給予享受真實的曲棍球比賽的待遇。圖3顯示了模塊化結(jié)構(gòu)110連接在房間100上，該房間100可以是一酒吧，或者例如是公司大樓的一間套房。視頻投影屏60，投影裝置70，前座或包廂座位90以及框架82和框架開口84也都要設(shè)置在該實施例的模塊化結(jié)構(gòu)中。
根據(jù)上面的描述，各種其它的實施例也是可能的。由此，所附的權(quán)利要求書的范圍不應(yīng)局限于這里所包含的優(yōu)選實施例所描述的范圍。
權(quán)利要求
1.一種提供對出席現(xiàn)場事件，演出或類似活動進(jìn)行模擬的設(shè)備，包括(i)視聽記錄裝置，用于記錄現(xiàn)場事件，演出或類似活動；(ii)發(fā)送裝置，用于將現(xiàn)場或存儲的延遲輸送從所述記錄裝置傳輸?shù)竭h(yuǎn)程位置；(iii)接收裝置，用于在所述遠(yuǎn)程位置接收所述現(xiàn)場或磁帶延遲輸送；(iv)投影裝置，用于投影所述現(xiàn)場或磁帶延遲輸送；(v)視頻投影屏，用于給出全景表面，使得在所述遠(yuǎn)程位置能在其上呈現(xiàn)所述現(xiàn)場或存儲的延遲輸送。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述視聽記錄裝置被安置在精心選擇的有利地點的固定位置上，所述視聽記錄裝置能夠捕捉全景圖象。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述遠(yuǎn)程位置包括模塊化結(jié)構(gòu)，所述模塊化結(jié)構(gòu)被封閉且包含所述投影裝置和所述視頻投影屏，所述模塊化結(jié)構(gòu)還包括觀眾區(qū)，觀眾可以從所述觀眾區(qū)看到所述視頻投影屏。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述模塊化結(jié)構(gòu)包含觀眾區(qū)內(nèi)的體育場型座位，所述體育場型座位模擬包廂、前座或套房內(nèi)的座位。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述模塊化結(jié)構(gòu)被放置在視頻投影屏和觀眾區(qū)之間的框架分割開，所述框架不透明且具有的尺寸使得坐在體育場型座位中的觀眾通過它的開口能夠看到視頻投影屏，但所述框架可以防止看到視頻投影屏的邊緣。
6.如權(quán)利要求3至6所述的設(shè)備，還包括多個模塊化結(jié)構(gòu)，每個所述模塊化結(jié)構(gòu)被放置在一個單獨的遠(yuǎn)程位置。
7.一種提供對出席現(xiàn)場事件，演出或類似活動進(jìn)行模擬的方法，包括以下步驟(i)選擇有利地點，使得從所述有利地點能看到所述現(xiàn)場事件，演出或類似活動；(ii)將至少一個視聽記錄裝置安置在所述有利地點的固定位置上；(iii)從所述視聽記錄裝置將現(xiàn)場或存儲的延遲輸送傳輸?shù)竭h(yuǎn)程位置；(iv)在所述遠(yuǎn)程位置使用能給出全景檢視表面的視頻投影屏播放所述輸送，由此位于所述遠(yuǎn)程位置觀看所述視頻投影屏的觀眾就能看到所述現(xiàn)場事件，演出或類似活動就好像親臨現(xiàn)場一樣。
全文摘要
一種提供對出席現(xiàn)場事件，演出或類似活動進(jìn)行模擬的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括廣角視頻投影屏或視頻顯示系統(tǒng)(甚至可為完全的球體)，實際的實時事件可以顯示在其上而呈現(xiàn)給觀眾。視頻圖象由安置在現(xiàn)場事件的固定位置上的攝像機(jī)記錄。在遠(yuǎn)程位置提供模塊化結(jié)構(gòu)，并把它設(shè)計成能復(fù)制事件現(xiàn)場的觀看環(huán)境，以使得觀眾有坐在前座或包廂里的感覺。本發(fā)明進(jìn)一步還包括在單獨的遠(yuǎn)程位置處的多個所述模塊化結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的視覺效果為模塊化結(jié)構(gòu)中的觀眾在看到事件或演出的視頻圖象時感覺他們好像親臨現(xiàn)場一樣。
文檔編號H04N7/00GK1581959SQ0315401
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月11日
發(fā)明者本·庫特奈爾 申請人:本·庫特奈爾