способ многопользовательского дистанционного управления компьютером для графических приложений

Формула изобретения

1. Способ дистанционного управления компьютером, заключающийся в том, что проецируемое изображение размещают на экране, охватывают проецируемое изображение видеокамерой, создают внешний курсор на экране, проецируя его оптическим излучателем, фиксируют внешний курсор видеокамерой, обрабатывают изображение и генерируют управляющие команды для компьютера, отличающийся тем, что в способе используют, по меньшей мере, два оптических излучателя с различными длинами волн видимого или ИК-диапазона, создают, по меньшей мере, два внешних курсора, определяют координаты, по меньшей мере, двух внешних курсоров на основе анализа полученных на экране изображений, устанавливают соответствие каждого внешнего курсора внутреннему курсору компьютера по длине волны, формируют отдельные очереди управляющих команд для каждого внутреннего курсора, число которых определяется количеством внешних курсоров, анализируют сформированные очереди управляющих команд и преобразовывают их в управляющее действие каждого внутреннего курсора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования очереди управляющих команд для каждого внутреннего курсора анализируют последовательность цветных пятен на экране от каждого оптического излучателя.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве, по меньшей мере, одного оптического излучателя используют лазер видимого или ближнего ИК-диапазона, или светодиод.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что дистанционное управление компьютером осуществляют с использованием системы дистанционного управления компьютером, включающей, видеокамеру, выход который соединен с компьютером, проектор, информационным входом которого является видеовыход компьютера, и, по меньшей мере, два оптических излучателя с различными длинами волн видимого или ИК-диапазона, система снабжена носителем с программным обеспечением, сконфигурированным с возможностью формирования команд управления внутренними курсорами в зависимости от последовательности цветных пятен на экране от оптических излучателей, обработки изображения с формированием отдельной программной очереди управляющих команд для каждого внутреннего курсора в зависимости от цвета пятна, оставляемого каждым из оптических излучателей на экране.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к компьютерной технике, а именно к способам организации взаимодействия между несколькими пользователями и системой для презентаций, компьютерных игр, тренажеров посредством излучающего устройства, например лазерной указки.

В настоящее время для дистанционной работы с графическими приложениями на компьютере используется широкий спектр устройств. К наиболее распространенным решениям относятся беспроводные устройства ввода - мыши, трекболы, специальные устройства с кнопками перемещения курсора, устройства на основе инерциальных датчиков и т.д. Данные устройства могут эффективно решать задачу быстрого управления компьютером в графическом режиме, однако с их помощью практически невозможно решать более сложные задачи, например, вводить рукописный текст, имитируя использование ручки или фломастера. Кроме того, имеется специфический недостаток для беспроводных вариантов данных устройств. Учитывая, что информацию нужно передавать в режиме реального времени, а полоса пропускания радиоканала сильно ограничена, частота опроса беспроводных устройств заметно ниже, чем их проводных аналогов, что, например, сказывается на плавности перемещения курсора мыши.

Существуют также графические планшеты, представляющие собой портативные персональные устройства ввода/ввода-вывода и позволяющие вводить информацию более естественным для человека способом, однако, при использовании группы подобных устройств для коллективной работы возникает проблема синхронизации изображения на всех планшетах, поскольку и в этом случае оказывает влияние ограниченная пропускная способность беспроводного канала связи.

Известен способ удаленного управления компьютером, связанного с экраном для вывода изображения с его видеовыхода и имеющего внутренний программный курсор, включающий выявление, по крайней мере, одного свойства внешнего курсора и генерацию команд для компьютера на основе, по крайней мере, одного выявленного свойства соответствующего внешнего курсора; причем выявление, по крайней мере, одного свойства внешнего курсора осуществляют путем определения позиции внешнего курсора, получения с камеры изображения с экраном и внешним курсором; обработки полученного изображения, заключающейся в сравнении нового и предыдущего кадров для обнаружения различий и фильтрации изображения, определения яркости и цвета внешнего курсора, определение шаблонов движения внешнего курсора, а генерация команд для компьютера заключается в перемещении внутреннего курсора на позицию внешнего курсора (Международная заявка № WO 01/03106, МПК G06F 9/00, G06F 3/033, опубл. 11.01.2001 г.).

Известен способ дистанционного управления компьютером, включающий распознавание координат лазерного пятна на фоне изображения объекта внешней среды по параметрам: номер строки видеокадра, в котором находится центр пятна; позиция центра пятна относительно начала этой строки, расчет координат пятна от луча на объектах внешней среды, распознавание состояния кнопок управления, формирование синхросигналов и их модуляцию по импульсам вертикальной синхронизации видеокамеры, по полученной информации о координатах пятна луча и состоянии кнопок управления в зависимости от режима - "лазерной указки" или "лазерной мыши" - модулируют ток маломощного лазера (лазерный луч), частота модуляции выше в десятки раз частоты следования кадров видеокамеры (патент РФ № 2216766, МПК G06F 3/033, G09G 5/08, опубл. 20.11.2003 г., см. описание).

Известен способ дистанционного управления компьютером, заключающийся в том, что проецируемое изображение размещают на экране, охватывают проецируемое изображение видеокамерой, с помощью лазерного луча задают координаты положения курсора на экране, фиксируют его видеокамерой, передают координаты положения курсора на приемник излучения канала команд, осуществляют расчет координат пятна лазерного луча, в соответствии с которым модулируют лазерный луч в видимом или ближнем ИК-диапазоне (патент РФ № 2322686, МПК G06F 3/033, опубл. 20.04.2008 г. - прототип).

Известные способы дистанционного управления компьютером реализуют возможность использования единственного лазерного излучателя, так как согласно алгоритму реализации способов при обнаружении нескольких лазерных точек на экране в компьютер передаются координаты самой яркой точки, что автоматически исключает возможность коллективной работы за счет различения групп пользователей по типу используемого излучателя.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание нового способа коллективного дистанционного управления компьютером, дающего возможность одновременной работы с графическими приложениями нескольким пользователям.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе дистанционного управления компьютером, заключающемся в том, что проецируемое изображение размещают на экране, охватывают проецируемое изображение видеокамерой, создают внешний курсор на экране, проецируя его оптическим излучателем, фиксируют внешний курсор видеокамерой, обрабатывают изображение и генерируют управляющие команды для компьютера, согласно предложенному изобретению, используют два оптических излучателя с различными длинами волн видимого или ИК-диапазона, создают, по меньшей мере, два внешних курсора, определяют координаты, по меньшей мере, двух внешних курсоров на основе анализа полученных на экране изображений, устанавливают соответствие каждого внешнего курсора внутреннему курсору компьютера по длине волны, формируют отдельные очереди управляющих команд для каждого внутреннего курсора, число которых определяется количеством внешних курсоров, анализируют сформированные очереди управляющих команд и преобразовывают их в управляющее действие каждого внутреннего курсора.

Кроме того, для формирования очереди управляющих команд для каждого внутреннего курсора анализируют последовательность цветных пятен на экране от каждого оптического излучателя.

Кроме того, в качестве, по меньшей мере, одного оптического излучателя используют лазер видимого или ближнего ИК-диапазона или светодиод.

Кроме того, дистанционное управление компьютером осуществляют с использованием системы дистанционного управления компьютером, включающей видеокамеру, выход который соединен с компьютером, проектор, информационным входом которого является видеовыход компьютера, и, по меньшей мере, два оптических излучателя с различными длинами волн видимого или ИК-диапазона, система снабжена носителем с программным обеспечением, сконфигурированным с возможностью формирования команды управления внутренними курсорами в зависимости от последовательности цветных пятен на экране от оптических излучателей, обработки изображения с формированием отдельной программной очереди управляющих команд для каждого внутреннего курсора в зависимости от цвета пятна, оставляемого каждым из оптических излучателей на экране.

Технический результат, который достигается путем реализации всей заявляемой совокупностью признаков, состоит в обеспечении возможности одновременной работы с графическими приложениями нескольким пользователям.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, где приведена схема устройства, поясняющая работу способа.

На чертеже приведены следующие позиции:

1 - компьютер;

2 - видеокамера;

3 - проектор;

4 - экран;

5 - оптические излучатели.

Система для многопользовательского дистанционного управления компьютером для графических приложений включает компьютер 1, видеокамеру 2, выход которой соединен с компьютером 1, проектор 3, информационный вход которого является видеовыходом компьютера 1. Проектор 3 и видеокамера 2 установлены перед экраном 4. Под «экраном» понимают любую поверхность, на которую проецируется изображение. В качестве проектора используется мультимедийный проектор. Проектор 3 и экран 4 могут быть конструктивно совмещены, например, путем выполнения их в виде плазменной или ЖК-панели.

Система включает, по меньшей мере, два оптических излучателя 5 с различными длинами волн видимого или ИК-диапазона. В частности, длины волн излучателей могут отличаться, например, на 40 нм. В качестве, по меньшей мере, одного оптического излучателя 5 используется лазер видимого или ближнего ИК-диапазона, или светодиод.

Система может содержать дополнительно, по меньшей мере, еще одну видеокамеру, причем, по меньшей мере, одна видеокамера снабжена светофильтром с заданными параметрами цветопередачи.

Система снабжена носителем с программным обеспечением, сконфигурированным с возможностью формирования команд управления внутренними курсорами в зависимости от последовательности цветных пятен на экране от оптических излучателей, обработки изображения с формированием отдельной программной очереди управляющих команд для каждого внутреннего курсора в зависимости от цвета пятна на экране от каждого из оптических излучателей.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

В помещении устанавливают компьютер 1, видеокамеру 2, проектор 3, экран 4. Видеокамеру 2 и проектор 3 подключают к компьютеру 1 и устанавливают перед экраном 4 таким образом, чтобы проецируемое изображение целиком умещалось на экране 4, а видеокамера 2 целиком захватывала проецируемое изображение. Пользователи направляют на экран 4 оптические излучатели 5.

Проецируемое изображение размещают на экране 4 и охватывают проецируемое изображение видеокамерой 2. На экране 4 создают, по меньшей мере, два внешних курсора, проецируя их оптическими излучателями 5. Внешние курсоры проецируются в виде ярких цветных пятен произвольной или заданной геометрической формы, или ярких точек. Внешний курсор фиксируют видеокамерой 2 и обрабатывают изображение. Для чего определяют координаты, по меньшей мере, двух внешних курсоров. Анализируют изображения последовательности цветных пятен на экране 4 от, по меньшей мере, двух оптических излучателей. На основе анализа полученных на экране изображений последовательности цветных пятен или точек устанавливают соответствие каждого внешнего курсора внутреннему курсору компьютера по длине волны. Далее формируют отдельные очереди управляющих команд для каждого внутреннего курсора, число которых определяется количеством внешних курсоров, анализируют сформированные очереди управляющих команд, преобразовывают их в управляющее действие каждого внутреннего курсора и генерируют управляющие команды для компьютера 1, например, рисование на экране разными цветами, либо формирование событий для стандартных устройств ввода - клавиатуры, мыши и др. При реализации способа используется программное обеспечение, разработанное авторами, авторские права на которое подтверждаются регистрацией в РОСПАТЕНТе (свидетельство на регистрацию программы № 2009616655 от 01.12.2009).

Практическая реализация способа показала, что предложенное управление компьютером с помощью излучателей возможно как в непосредственной близости от экрана, так и на расстоянии до 100 м.

Предложенный способ является новым способом коллективного дистанционного управления компьютером и дает возможность одновременной работы с графическими приложениями нескольким пользователям.