[发明专利]用于多感官展示物体的方法和展示系统

说明书

本发明涉及一种用于多感官展示物体(O)的方法，所述方法带有如下步骤：首先提供物体(O)的多维数字模型数据(D)。基于物体(O)的多维数字模型数据(D)的至少一个部分制造真实三维物体模型(M)。然后检测真实三维物体模型(M)的位型。最后通过AR显示装置(30)根据物体模型(M)的位型显示物体(O)的多维数字模型数据(D)的至少一个部分(DD、ID)。此外描述了适合于此的展示系统(1)。

技术领域

本发明涉及用于多感官地展示物体的方法和适合于多感官地展示物体的展示系统。

背景技术

在实时地由计算机生成的交互的、完全的或部分的虚拟环境中展示且同时感觉真实性及其物理特征称为虚拟现实(Virtual Reality，VR)或增强现实(Augmented Reality，AR)。通常在此主要是代替真实性的视觉成分。在增强现实中，例如真实环境与虚拟物体或附加地与虚拟信息叠加。使用者可与所展示的虚拟元素交互，例如旋转或转动虚拟元素，或对于虚拟元素进行放缩。为此，使用者通常佩戴AR眼镜，如例如在文献US 2013/0162673中所描述。所展示的虚拟物体虽然可因此具有关于细节和信息的超越真实性的程度，但所展示的虚拟物体当然不可触及。

另一方面已知了3D打印机。以此3D打印机可生成带有几乎任意结构的物体。对此可基本上使用多种材料。当然，实际用于制造物体的材料的数量由于3D打印机的类型或由于成本原因而限制到少数材料。因此，借助于3D打印机例如以逼真的设色来制造真实物体的模型目前是困难的或至少是不经济的。可实现的模型根据其类型是静态的且通常是不透明的。因此借助于可单个制造的真实模型的资源，位于内部的细节的动态的可改变的设色和可见的展示是困难的或目前不可实现的。

发明内容

因此，本发明的任务是给出用于展示物体的方法和用于展示物体的展示系统，以此实现对于物体的光学和触觉感知。

此任务通过按照本发明的用于多感官展示物体的方法和按照本发明的的展示系统解决。

前述用于多感官地展示物体的方法具有至少如下步骤：首先提供物体的多维数字模型数据。然后，基于物体的多维数字模型数据的至少一个部分制造真实三维物体模型。在随后的步骤中检测真实三维物体模型的位型。最后，显示物体的多维数字模型数据的至少一个部分。在此根据物体模型的位型且通过“AR显示装置”进行显示。AR显示装置理解为如下设备，即所述设备形成为再现或显示AR内容(增强现实内容)。

根据本发明的方法因此提供了多感官展示，即以多个感觉(视觉、触觉)可感知的物体输出。待展示的物体可以是任意物体。但优选地待展示的物体是难以接近的物体，在本发明的范围内有利地可在很大程度上与所述物体自由地交互。多维数字模型数据在下文中也简称为模型数据。所述模型数据给出了物体的数字模型(数字物体模型)。所述模型数据因此实现了物体的数字描述，例如通过代表了物体的点堆的空间坐标的文件。数字模型可例如自身是图像点阵，即三维像素图，或是物体的向量模型，其中通过合适的算法也可进行从离散的点到可放缩的线和面的过渡。

多维数字模型数据因此包括描述了物体的单独的元素的形状和布置的结构数据。所述结构数据例如至少描绘了物体的表面。优选地，颜色数据和关于物体的另外的特征的数据也可与所述结构数据特别地在空间上关联。

对于提供，模型数据例如可在方法开始前已通过合适的方式被存储，或直接对于方法例如通过CAD软件(计算机辅助设计)被建模。但模型数据也可基于例如以3D照相机(立体照相机、TOF照相机等)拍摄的物体的三维图像数据。基于的意义是，相应的数据，例如图像数据和/或CAD数据，一方面由模型数据包括，另一方面其他同样被模型数据包括的数据，例如修改的结构数据等也可从其导出。多维数字模型数据因此形成了统一的总模型，其中也包括例如构造数据、功能数据、动态数据、修改的结构数据等。

也可在方法前已存储例如具有基础模型的形式的模型数据的仅一部分，且对于方法，为匹配基础模型，产生模型数据的另外的部分。