▶ ユニバーサル シティ スタジオズ リミテッド ライアビリティ カンパニーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-13
(54)【発明の名称】投影メディアの３次元シミュレーション及び押し出し
(51)【国際特許分類】
A63G 31/16 20060101AFI20231005BHJP
A63J 5/02 20060101ALI20231005BHJP
H04N 5/74 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
A63G31/16
A63J5/02
H04N5/74 C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023517376
(86)(22)【出願日】2021-09-20
(85)【翻訳文提出日】2023-03-15
(86)【国際出願番号】 US2021051059
(87)【国際公開番号】W WO2022066564
(87)【国際公開日】2022-03-31
(31)【優先権主張番号】63/082,731
(32)【優先日】2020-09-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/469,545
(32)【優先日】2021-09-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】511077292
【氏名又は名称】ユニバーサル シティ スタジオズ リミテッド ライアビリティ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100109335
【弁理士】
【氏名又は名称】上杉 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120525
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100139712
【弁理士】
【氏名又は名称】那須 威夫
(74)【代理人】
【識別番号】100141553
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 信彦
(74)【代理人】
【識別番号】100210239
【弁理士】
【氏名又は名称】富永 真太郎
(72)【発明者】
【氏名】メッカ アンソニー エイ
【テーマコード（参考）】
5C058
【Ｆターム（参考）】
5C058BA35
5C058EA02
5C058EA33
(57)【要約】
３次元（３－Ｄ）投影システムが、３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために光の投影を出力するように構成されたプロジェクタと、３－Ｄオブジェクトの一部をシミュレートするために光の投影を受け取るように構成された不透明な表面と、不透明な表面の境界に配置され、不透明な表面の境界から離れて境界を越える３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートするために光の投影を受け取るように構成された半透明なスクリムと、を含む。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
３次元（３－Ｄ）投影システムであって、３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために光の投影を出力するように構成されたプロジェクタと、
前記３－Ｄオブジェクトの一部をシミュレートするために前記光の投影を受け取るように構成された不透明な表面と、
前記不透明な表面の境界に配置され、前記不透明な表面の前記境界から離れて前記境界を越える前記３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートするために前記光の投影を受け取るように構成された半透明なスクリムと、
を備えることを特徴とする３－Ｄ投影システム。
【請求項2】
前記プロジェクタは、前記不透明な表面上での前記３－Ｄオブジェクトの前記一部のシミュレーションに関連する第１の投影特性セットと、前記スクリムを介して前記不透明な表面の前記境界から離れて前記境界を越える前記３－Ｄオブジェクトの前記延長部のシミュレーションに関連する第２の投影特性セットとを有する前記光の投影を出力するように構成され、前記第１の投影特性セットは前記第２の投影特性セットと異なる、請求項１に記載の３－Ｄ投影システム。
【請求項3】
前記不透明な表面と前記スクリムの一部との間の前記境界に対応する境界線を決定し、前記不透明な表面に対応する前記境界線の第１の側に前記第１の投影特性セットを有する前記光の投影を出力し、
前記スクリムの前記一部に対応する前記境界線の第２の側に前記第２の投影特性セットを有する前記光の投影を出力する、
ように構成されたプロセッサを備える、請求項２に記載の３－Ｄ投影システム。
【請求項4】
前記プロジェクタは、前記不透明な表面と前記スクリムのさらなる部分との間のさらなる境界に対応するさらなる境界線を決定し、
前記不透明な表面に対応して前記第１の側と重なり合う前記さらなる境界線の第３の側に前記第１の投影特性セットを有する前記光の投影を出力し、
前記スクリムの前記さらなる部分に対応する前記さらなる境界線の第４の側に前記第２の投影特性セットを有する前記光の投影を出力する、
ように構成される、請求項３に記載の３－Ｄ投影システム。
【請求項5】
前記第１の投影特性セット及び前記第２の投影特性セットは、少なくとも形状、サイズ、明るさ、色、又は解像度を含む、請求項２に記載の３－Ｄ投影システム。
【請求項6】
移動する乗り物車両を備え、前記プロジェクタ又は前記プロジェクタに関連するプロセッサは、前記移動する乗り物車両の位置に基づいて、前記不透明な表面上、前記スクリム上、又はこれらの両方への前記光の投影の投影特性を決定するように構成される、請求項１に記載の３－Ｄ投影システム。
【請求項7】
前記プロジェクタは、前記不透明な表面上及び前記スクリム上の両方への前記光の投影を１つの瞬間に出力するように構成される、請求項１に記載の３－Ｄ投影システム。
【請求項8】
前記スクリムは半透明膜である、請求項１に記載の３－Ｄ投影システム。
【請求項9】
前記スクリムは織布を含む、請求項１に記載の３－Ｄ投影システム。
【請求項10】
前記不透明な表面は、前記プロジェクタが前記光の投影を出力するように構成された曲面を含む、請求項１に記載の３－Ｄ投影システム。
【請求項11】
前記３－Ｄオブジェクトをシミュレートするためにさらなる光の投影を出力するように構成されたさらなるプロジェクタを備える、請求項１に記載の３－Ｄ投影システム。
【請求項12】
３次元（３－Ｄ）投影システムであって、不透明な表面と、
前記不透明な表面の境界に配置された透明又は半透明のスクリムと、
前記不透明な表面上で３次元（３－Ｄ）オブジェクトの一部をシミュレートするために前記不透明な表面上に光の投影を出力し、前記不透明な表面の前記境界から離れて前記境界を越える前記３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートするために前記透明又は半透明のスクリム上に光を出力するように構成されたプロジェクタと、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項13】
移動可能な乗り物車両を備え、前記プロジェクタ又は前記プロジェクタに関連するプロセッサは、前記移動可能な乗り物車両の位置への前記光の投影の投影特性を決定するように構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項14】
前記プロジェクタは、前記不透明な表面上での前記３－Ｄオブジェクトの前記一部のシミュレーションに関連する第１の投影特性セットと、前記透明又は半透明のスクリムを介して前記不透明な表面の前記境界から離れて前記境界を越える前記３－Ｄオブジェクトの前記延長部のシミュレーションに関連する第２の投影特性セットとを有する前記光の投影を出力するように構成され、前記第１の投影特性セットは前記第２の投影特性セットと異なる、請求項１２に記載のシステム。
【請求項15】
前記不透明な表面と前記透明又は半透明の前記スクリムとの間の前記境界に対応する境界線を決定し、前記不透明な表面に対応する前記境界線の第１の側に前記第１の投影特性セットを有する前記光の投影を出力し、
前記透明又は半透明のスクリムに対応する前記境界線の第２の側に前記第２の投影特性セットを有する前記光の投影を出力する、
ように構成されたプロセッサを備える、
請求項１４に記載のシステム。
【請求項16】
前記第２の投影特性セットは、前記プロジェクタによって、スキンチングアルゴリズムを介して前記第１の投影特性セットと相関される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項17】
前記第１の投影特性セット及び前記第２の投影特性セットは、少なくとも形状、サイズ、明るさ、色、又は解像度を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項18】
投影システムを介して３次元（３－Ｄ）オブジェクトをシミュレートする方法であって、不透明な表面と、該不透明な表面に隣接して配置されたスクリムとの間の境界線を決定することと、
スキンチングアルゴリズムに基づいて、前記不透明な表面に対応する第１の投影光部分に関連する第１の投影特性セットと、前記スクリムに対応する第２の投影光部分に関連する、前記第１の投影特性セットとは異なる第２の投影特性セットとを決定することと、
前記不透明な表面上で前記３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために、プロジェクタを介して前記境界線に基づいて前記第１の投影光部分を前記不透明な表面上に出力することと、
前記不透明な表面から離れて前記不透明な表面を越える前記３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートするために、前記プロジェクタを介して前記境界線に基づいて前記第２の投影光部分をスクリム上に出力することと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項19】
前記プロジェクタを介して前記境界線に基づいて前記第２の投影光部分を前記スクリム上に出力することによって生じる前記第２の投影光部分の吹き抜けを抑えるために、光源を介して背景空間内にさらなる光を出力することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
乗り物車両の少なくとも１つの位置を決定することと、前記スキンチングアルゴリズム及び前記乗り物車両の前記少なくとも１つの位置に基づいて、前記第１の投影特性セット、前記第２の投影特性セット、又はこれらの両方を決定することと、
を含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２０２０年９月２４日に出願された「投影メディアの３次元シミュレーション及び押し出し（ＰＲＯＪＥＣＴＩＯＮ ＭＥＤＩＡ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＥＸＴＲＵＳＩＯＮ）」という名称の米国仮特許出願第６３／０８２，７３１号に対する優先権及びその利益を主張するものであり、この文献は全体が全ての目的で引用により本明細書に組み入れられる。
本出願は、２０２０年９月２４日に出願された「投影メディアの３次元シミュレーション及び押し出し（ＰＲＯＪＥＣＴＩＯＮ ＭＥＤＩＡ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＥＸＴＲＵＳＩＯＮ）」という名称の米国仮特許出願第６３／０８２，７３１号に対する優先権及びその利益を主張するものであり、この文献は全体が全ての目的で引用により本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【0002】
本節は、以下で説明及び／又は特許請求する本開示の様々な態様に関連し得る技術の様々な態様を読者に紹介するためのものである。本考察は、読者に背景事情を示して本開示の様々な態様のより良い理解を促す上で役立つと考えられる。従って、これらの記載は、先行技術を認めるものとしてではなく上記の観点から読むべきものであると理解されたい。
【0003】
テーマパーク又は遊園地アトラクションはますます人気が高まってきており、ゲストに固有の没入的体験を提供するように形成されている。遊園地アトラクションは、ゲストに固有の没入的体験を提供するのに役立つライトショーなどのショー、光投影、映画、劇場、乗り物、又はこれらの組み合わせを含むことができる。例えば、従来のショーは、光を利用してスクリーン上で２次元又は３次元オブジェクトをシミュレートし、これらのシミュレートされた物体を使用して効果をもたらし、及び／又はストーリーを語る。しかしながら、従来のシステムのハードウェア及びソフトウェア制限によって、ストーリー及び対応するゲスト体験が限定されてしまうことがある。さらに、従来のシステムは、建築、ロボット工学及びショースペースによっても制限される。例えば、物理的ショー要素又はセット小道具の大規模な配列を採用する従来のシステムは、広いショースペースを必要とする場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
以下、当初の特許請求の範囲の主題と同一範囲のいくつかの実施形態を要約する。これらの実施形態は、本開示の範囲を限定するものではなく、むしろいくつかの開示する実施形態の概要を示すものにすぎない。実際には、本開示は、以下に示す実施形態と類似し得る又は異なり得る様々な形態を含むことができる。
【0005】
ある実施形態では、３次元（３－Ｄ）投影システムが、３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために光の投影を出力するように構成されたプロジェクタと、３－Ｄオブジェクトの一部をシミュレートするために光の投影を受け取るように構成された不透明な表面と、不透明な表面の境界に配置され、不透明な表面の境界から離れて境界を越える３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートするために光の投影を受け取るように構成された半透明なスクリムとを含む。
【0006】
ある実施形態では、システムが、不透明な表面と、不透明な表面の境界に配置された透明又は半透明のスクリムと、不透明な表面上で３次元（３－Ｄ）オブジェクトの一部をシミュレートするために不透明な表面上に光の投影を出力し、不透明な表面の境界から離れて境界を越える３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートするために透明又は半透明のスクリム上に光を出力するように構成されたプロジェクタ（又は複数のプロジェクタの組み合わせ）とを含む。
【0007】
ある実施形態では、投影システムを介して３次元（３－Ｄ）オブジェクトをシミュレートする方法が、不透明な表面と、不透明な表面に隣接して配置されたスクリムとの間の境界線を決定することを含む。方法は、スキンチングアルゴリズムに基づいて、不透明な表面に対応する第１の投影光部分に関連する第１の投影特性セットと、スクリムに対応する第２の投影光部分に関連する、第１の投影特性セットとは異なる第２の投影特性セットとを決定することも含む。方法は、不透明な表面上で３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために、プロジェクタを介して境界線に基づいて第１の投影光部分を不透明な表面上に出力することも含む。方法は、不透明な表面から離れて不透明な表面を越える３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートするために、プロジェクタを介して境界線に基づいて第２の投影光部分をスクリム上に出力することも含む。
【0008】
全体を通じて同じ部分を同じ符号によって示す添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読めば、本開示のこれらの及びその他の特徴、態様及び利点がより良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の態様による、壁及びスクリム上にプロジェクタを介して光を投影することによって３次元（３－Ｄ）オブジェクトをシミュレートするシステムの俯瞰的斜視図である。
【図4】本開示の態様による、乗り物の最中に壁及びスクリム上にプロジェクタを介して光を投影することによって３－Ｄオブジェクトをシミュレートするシステムの俯瞰的斜視図である。
【図5】本開示の態様による、複数のプロジェクタを介して複数の異なる表面上に光を投影することによって３－Ｄオブジェクトをシミュレートするシステムの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の１又は２以上の具体的な実施形態について説明する。これらの実施形態を簡潔に説明するために、本明細書では実施の特徴を全て説明しているわけではない。いずれかの工学又は設計プロジェクトにおいて見られるようないずれかのこのような実施の開発では、実施によって異なり得るシステム関連及びビジネス関連の制約の順守などの開発者の個別の目的を達成するために、数多くの実施固有の決定を行わなければならないと理解されたい。さらに、このような開発努力は複雑で時間が掛かる場合もあるが、本開示の恩恵を受ける当業者にとっては設計、製作及び製造という日常的な取り組みであると理解されたい。
【0011】
本開示の様々な実施形態の要素を紹介する場合、「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」といった冠詞は、これらの要素が１つ又は２つ以上存在することを意味するものとする。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的なものとして意図されており、列記する要素以外のさらなる要素が存在し得ることを意味する。また、本開示の「１つの実施形態」又は「ある実施形態」についての言及は、記載する特徴も含むさらなる実施形態の存在を排除するものとして解釈されるように意図するものではないと理解されたい。
【0012】
本開示は、一般にテーマパーク、遊園地又はその他の娯楽会場に含まれるショーに関する。具体的には、本開示は、投光機、不透明な表面（例えば、固体壁）及び透明又は半透明のスクリムを利用する３次元（３－Ｄ）オブジェクトのシミュレーションに関する。
【0013】
娯楽会場は、ゲストに固有の没入的体験を提供するためにライトショーなどのショーを含むことができる。従来のライトショーは、例えばスクリーン上での２次元（２－Ｄ）又は３－Ｄオブジェクトのシミュレーションを含むことができる。しかしながら、従来のシステムは、シミュレートされたオブジェクト及びシミュレートされたオブジェクトを伴う対応する（単複の）効果又はストーリーの真正性を低下させるハードウェア及びソフトウェア制限を含むことがある。
【0014】
本開示によれば、システムが、不透明な表面上で３－Ｄオブジェクトをシミュレートする光の投影を受け取るように構成された不透明な表面（例えば、壁の固体表面）などの様々な表面上に光の投影を出力して３－Ｄオブジェクトをシミュレートするように構成されたプロジェクタシステム（例えば、１又は２以上のプロジェクタを含む）と、光の投影を受け取って、不透明な表面の境界から離れて境界を越える３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートするように構成されたスクリム（例えば、透明又は半透明のスクリム）とを含むことができる。なお、本明細書における３－Ｄオブジェクト、又は３－Ｄオブジェクトを生成するように構成されたシステムについての言及は、必ずしも特別なメガネ又はゴーグル（例えば、アナグリフメガネ）の使用を意味するものではないと理解されたい。例えば、本開示のシステムは、本明細書で説明するシルエット押し出し（ｓｉｌｈｏｕｅｔｔｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）技術（例えば、プロジェクションマッピング技術）を介して、（単複の）観察者が必ずしもメガネ又はゴーグルを利用せずに知覚する３－Ｄオブジェクトをシミュレートするように構成される。３－Ｄメガネ及び立体３－Ｄ投影は必須ではないが、いくつかの実施形態ではこれらを採用することもできる。また、３－Ｄ及び２－Ｄオブジェクトについての言及は、一般に物理的オブジェクトではなくシミュレートされた３－Ｄ及び２－Ｄオブジェクトを示すものである。
【0015】
さらに、本明細書で使用する「スクリム（ｓｃｒｉｍ）」という用語は、投影された光を跳ね返す（例えば、反射する）ことができるが投影光が存在しない時には別様に透明に見える透光性又は半透明の材料を意味することができる。従って、本実施形態は、一部には不透明な表面（例えば、柱の固体面）の境界にスクリムを利用することによって、不透明な表面の周囲で動く３－Ｄオブジェクトのシミュレーションを容易にすることができる。例えば、シミュレートしたアリが観客の視点から見て完全に不透明な表面の境界内で不透明な表面に沿って登った後に不透明な表面の縁部に至り、そして縁部を越えて登って行く様子を示すことができる。不透明な表面の縁部に隣接する半透明のスクリムがそこに投影された光を反射することにより、アリの足が不透明な表面に接触したままアリの体が不透明な表面を越えて延びるように見せることができる。実際には、シミュレートした３－Ｄオブジェクトを、不透明な表面の裏側に移行して再び反対側の縁部に現れるように見せることができる。上述したようにスクリムを組み込むことにより、実体の錯覚（例えば、シミュレートされた３－Ｄオブジェクトの存在）を壊すことなく、シミュレートされた３－Ｄオブジェクトが不透明な表面上及びその周囲を移行しているように見せることができる。不透明な表面（例えば、固体表面）は壁とは思われないような表面を含むことができるが、以下に示す例では一般に壁について言及する。しかしながら、本実施形態によれば、例示的な壁は他の不透明な表面（例えば、ボール、バレル、屋根、椅子又は他の何らかの物体の固体表面）に置き換えることができると理解されたい。さらに、スクリムは、不透明な表面（例えば、壁）から延びることができる部分的反射材料（例えば、部分的鏡面フィルム又は網製品）として定義することができる。例えば、スクリムは、繊維ガラスを含む織布とすることができる。
【0016】
プロジェクタは、壁とスクリムとの間の境界線と、壁上の３－Ｄオブジェクトをシミュレートするのに適した第１の投影特性と、スクリムを介して壁の境界を越えて境界から離れる３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートするのに適した第２の投影特性とを決定することができる。第１及び第２の投影特性は、プロジェクタ又は別のプロセッサが、壁及び／又はスクリムの物理的属性に加えて、例えばプロジェクタが光を投影する表面及び／又はプロジェクタ自体に対する（単複の）観察者の位置に関する様々な入力を受け取るスキンチングアルゴリズムを介して決定することができる。すなわち、スキンチングアルゴリズムは、シミュレートされた３－Ｄオブジェクト及びその延長部のサイズ、形状、色、明るさ及びその他の属性が、異なるサイズ、形状及び／又は反射品質を有する異なる表面にわたって比例して見えるように第１及び第２の投影特性を決定することができる。
【0017】
いくつかの実施形態では、アトラクションの最中に（単複の）観察者の位置が変化することがある。例えば、プロジェクタが壁及び／又はスクリム上に光を投影して３－Ｄオブジェクトをシミュレートする際に、（単複の）観察者が、壁及びスクリムの付近の軌道に沿って移動する乗り物車両上に位置することがある。プロジェクタ及び／又は別のプロセッサを、乗り物車両の現在位置に少なくとも部分的に基づいて、アトラクション又は乗り物の最中の任意の時点における投影特性を決定するように構成することができる。いくつかの実施形態では、乗り物車両の経路が予め決まっており、プロセッサが、アトラクション又は乗り物の開始前に乗り物車両の位置に基づいて投影特性を決定する。乗り物車両の経路が予測不能な又は一貫していない実施形態などの他の実施形態では、プロジェクタ又は別のプロセッサを、乗り物車両の位置を示すセンサフィードバックを受け取り、乗り物車両の位置を示すセンサフィードバックに少なくとも部分的に基づいて投影特性を決定するように構成することができる。なお、プロジェクタは、ストーリーなどを語るために３－Ｄオブジェクトを時系列でシミュレートするように構成することができる。プロジェクタ及び／又は別のプロセッサは、乗り物車両が軌道上のいずれかの可能な位置にある場合にストーリーのいずれかの部分をシミュレートするようにプログラムすることができる。すなわち、プロジェクタ及び／又は別のプロセッサは、乗り物車両の第１の走行中に乗り物車両が第１の位置に存在する場合にショーの第１の部分をシミュレートするとともに、乗り物車両の第２の走行中に乗り物車両が第１の位置と異なる第２の位置に存在する場合にショーの第１の部分をシミュレートすることができる。当然ながら、第１の走行時と第２の走行時とでは乗り物車両及び（単複の）観察者が異なる位置に存在することに基づいて、第１の走行の投影特性は第２の走行の投影特性とは異なるようになる。換言すれば、（単複の）観察者の位置に少なくとも部分的に基づいて投影特性を決定することにより、ショーの特定の部分に対応する３－Ｄオブジェクトを正しくレンダリングして観察者に認識させることができる。
【0018】
さらに、上述したように、壁及びスクリムに投影される光の投影特性を決定する際に壁及びスクリムの物理特性を考慮することもできる。従って、プロジェクタは、壁に適した第１の投影特性と、スクリムに適した第２の投影特性とを決定することができる。当然ながら、壁に適した第１の投影特性は投影特性のサブセットを含み、スクリムに適した第２の投影特性は投影特性のサブセットを含むことができる。例えば、上述したように、壁上で３－Ｄオブジェクトをシミュレートするのに適した第１の投影特性は、３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために光が投影される壁の領域に対する乗り物車両及び／又は（単複の）観察者の様々な位置に基づく特性のサブセットを含むことができる。すなわち、壁上の異なる位置は、乗り物車両、観察者及びプロジェクタからの異なる距離、及び／又はプロジェクタに対する異なる角度を含むことができ、投影特性のサブセットは、これらの変化する距離及び／又は角度に少なくとも部分的に基づいて決定することができる。
【0019】
プロジェクタは、適切な投影特性を決定した後に、第１の投影特性を有する光を壁上に投影し、第２の投影特性を有する光をスクリム上に投影することができる。スクリムに向けて投影された光の一部はスクリムに反射して、壁の境界から離れて境界を越える３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートすることができ、スクリムに向かって投影された光の一部はスクリムを通過して背景空間に入り込むことができる。上述したように、投影特性は、投影光を受け取る壁及び／又はスクリムのエリアに対する乗り物車両及び対応する観察者の位置又は予想位置に少なくとも部分的に基づいて決定することができ、シミュレートされた３－Ｄオブジェクトが（単複の）観察者にリアルに見える（例えば、ゆがんだり又は歪んだりしない）ように決定することができる。いくつかの実施形態では、スクリムを通じてスクリムの背後の背景空間を見ることができ、この背景空間は、スクリムを通じて容易に観察できる比較的明るい投影を後押しする投影面を含む他のショー要素を含むことができる。これらのショー要素及び（単複の）３－Ｄオブジェクトのシミュレーションを利用して効果をもたらし、及び／又はストーリーを語ることができる。例えば、背景投影（例えば、背景投影上の比較的明るい投影）及び効果を前景投影（例えば、壁及びスクリム上の投影）と協調させて協調効果（例えば、前景から背景内に進む矢印）を提供することができる。以下、これらの及びその他の特徴について詳細に説明する。
【0020】
次に図面を参照すると、図１は、プロジェクタ１２を介して複数の異なる表面上に光を投影することによって３次元（３－Ｄ）オブジェクトをシミュレートするシステム１０の実施形態の俯瞰的斜視図である。例えば、システム１０は、プロジェクタ１２、（例えば、固体材料又は不透明材料を有する）壁１６、（例えば、透明又は半透明材料又は構造を有する）スクリム１８、及びショー要素２４、２６、２８を含む。なお、本明細書で使用する固体及び不透明という用語は、そこを通過する光などの放射エネルギーの実質的な遮断を意味することができる。例えば、本明細書で使用する固体材料又は不透明材料を有する壁１６は、壁１６を通過する光の９０～１００％の遮断を示すことができる。
【0021】
システム１０は、観客席２２及び背景空間２０を有する部屋２１内に配置することができ、観客席２２及び背景空間２０は、壁１６及びスクリム１８によって少なくとも部分的に分離される。背景空間２０は、内部に配置されたショー要素２４、２６、２８を含むが、観客席２２には、ゲストのための座席区画１４と共に他のショー要素を配置することができる。プロジェクタ１２は観客席２２に配置することができ、或いは壁１６及びスクリム１８を介して背景空間２０から別様に分離することができる。ただし、後の図面を参照しながら説明するように、背景空間２０には他のプロジェクタを配置することができる。
【0022】
一般に、図示の（単一の又は複数のプロジェクタを表すことができる）プロジェクタ１２は、壁１６上で３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために壁１６上に光を投影することができる。プロジェクタ１２は、壁１６の境界３１、３３から離れて境界を越える３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートするためにスクリム１８上にも光を投影することができる。例えば、スクリム１８は、壁１６の境界３１から（又は境界３１に隣接して）延びる第１の部分３０と、壁１６の境界３３から（又は境界３３に隣接して）延びる第２の部分３２とを含むことができる。図示のように、境界３１、３３は単一の表面（例えば、曲線壁）上に配置することができ、この単一の表面に隣接（又は接触）するスクリム１８のそれぞれの部分３０、３２の位置によって定めることができる。
【0023】
スクリム１８は、座席エリア１４に座っているゲストには透明又は半透明であることができる。いくつかの実施形態では、スクリム１８が、スクリム１８の透明性又は半透明性を可能にする織り繊維ガラスなどの織布を含むことができる。なお、スクリム１８は、組み合わさってスクリム１８を半透明にする不透明要素（例えば、網製品）及び開口部を含むことができる。例えば、スクリム１８の固体又は不透明部分は光を反射するのに対し、スクリム１８の開口部は光を通すことができる。スクリム１８は、座席エリア１４に座っているゲストには透明又は半透明であるが、プロジェクタ１２から受け取った光を反射することができる。従って、壁１６の境界３１、３３に直接隣接するスクリム１８の部分は、壁１６の境界３１、３３から離れて境界を越えて延びる、壁１６に投影された３－Ｄオブジェクトの延長部をシミュレートするために利用することができる。従って、この視覚効果は、座席エリア１４に座っているゲストには、３－Ｄオブジェクトの延長部がその背後に固体表面を含まない空きスペースに延びているかのように見えることができる。これらの効果は、３－Ｄオブジェクトを、壁１６に沿って境界３１、３３のいずれかに向かって移動し、これらの境界を越えて及び／又は壁１６の背後に回って視界から消えるかのように見せることができる。壁１６の境界３１、３３から離れて境界を越える３－Ｄオブジェクトの延長部の知覚は、従来のシステムに比べて境界３１、３３に隣接する３－Ｄオブジェクトの見掛けの平坦化を低減することができる。
【0024】
いくつかの実施形態では、システム１０によって提供される視覚効果及び／又はストーリーを強化するために、背景空間２０に配置されたショー要素２４、２６、２８が、シミュレートされた３－Ｄオブジェクトと相互作用することができる。図示の実施形態のショー要素２４、２６、２８は、それぞれ植物、ドレッサー及びテーブルを含むが、システム１０によって提供されるショーに応じて他のショー要素（例えば、人間、動物、自然、投影物）を含むこともできる。いくつかの実施形態では、システム１０によって提供される効果又はストーリーを強化するために、ショー要素２４、２６、２８を移動可能（例えば、自動で及び／又は電子的に移動可能）とすることができる。例えば、ショー要素２４、２６、２８は、プロジェクタ１２、壁１６及びスクリム１８を介してシミュレートされる３－Ｄオブジェクトと意味のある相互作用を行うように移動することができる。例えば、図示の実施形態におけるショー要素２４（すなわち、植物）は、軌道１５を横切ってショー要素２４（すなわち、植物）を移動させるように構成されたモータアセンブリ２７を含むことができる。磁気移動技術などの他の移動技術も可能である。座席エリア１４内のゲストによって知覚されるショー要素２４の奥行きを変化させることで、ショーを強化し、及び／又は上述したシミュレートされた３－Ｄオブジェクトとの相互作用効果を可能にすることができる。
【0025】
スクリム１８を通じてショー要素２４、２６、２８が容易に見えるように、適切な照明を利用することもできる。例えば、背景空間２０内に１又は２以上の比較的明るいライト２３を設けて、暗くなった座席エリア１４から容易に見えるようにすることができる。ライト２３は、後壁２５又はその他の壁、物体（例えば、ショー要素２４、２６、２８）、或いは背景空間２０内に配置された又は背景空間２０を形成する特徴にプロジェクタ１２からの光が吹き抜けるのを抑え又は打ち消すために利用することもできる。例えば、プロジェクタ１２によって出力されてスクリム１８を通過した光の吹き抜けが抑えられ又は打ち消されなければ、シミュレートされた３－Ｄオブジェクトの一部が背景空間２０の特徴内又は特徴上に出現してしまうことがある。実際に、プロジェクタ１２によってスクリム１８に向けて出力される光は、座席エリア１４から見た時にスクリム１８上の画像が固体又は不透明に見えるように比較的明るいものであることができる。背景空間２０内のライト２３は、プロジェクタ１２によって出力されてスクリム１８を通過する比較的明るい光の吹き抜けを抑え又は打ち消すように、背景空間２０の特定の特徴に向けることができる。
【0026】
壁１６及びスクリム１８は、数ある相違点の中でもとりわけ、異なる材料、幾何学的形状、位置及び／又は反射特性を含むので、壁１６上に３－Ｄオブジェクトをシミュレートするには、スクリム１８上に（すなわち、壁１６から離れて壁を越える）３－Ｄオブジェクトをシミュレートする投影特性とは異なる投影特性が必要となり得る。すなわち、壁１６及びスクリム１８の両方で同じ３－Ｄオブジェクト（又は同じ３－Ｄオブジェクトの一部）をシミュレートするには、壁１６及び壁を越えたエリア（すなわち、スクリム１８）の両方にわたる３－Ｄオブジェクトの視覚的真正性を高めるために、壁１６及びスクリム１８のために異なる光特性が必要になり得る。従って、プロジェクタ１２は、壁１６に対応する第１の投影特性セットと、スクリム１８に対応する第２の投影特性セットとを決定することができる。投影特性は、例えば投影光の形状、サイズ、境界又はアスペクト比、投影光の明るさ、投影光の色、投影光の解像度、又はこれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。プロジェクタ１２は、壁１６及びスクリム１８の物理的属性及びプロジェクタ１２の位置などの様々な特徴を入力として受け取るスキンチングアルゴリズムを介して第１及び／又は第２の投影特性セットを決定することができる。さらに、移動可能な乗り物車両を採用するシステムを有する図４に関して詳細に説明するように、３－Ｄオブジェクトをシミュレートする表面の領域に対する乗り物車両（及び（単複の）観察者）の位置に少なくとも部分的に基づいて投影特性を決定することによって視覚的真正性を改善することもできる。例えば、第１の投影特性セットは、乗り物車両の相対的位置が変化して乗客の視点が並進及び回転の両方で変化した時に３－Ｄオブジェクトの視覚的真正性が保証される（すなわち、ゆがみ及び歪みが減少する）ように、光が投影される壁１６及び／又はスクリム１８の様々な領域に対する乗り物車両の位置に対応する投影特性のサブセットを含むことができる。プロジェクタ１２の位置（或いはプロジェクタ１２と光が投影される又は投影される予定の表面との間の距離１９）も、スキンチングアルゴリズムへの入力とすることができる。壁１６及びスクリム１８のための第１及び第２の投影特性セット（及びそのサブセット）を決定することにより、従来のシステムに比べてシミュレートされた３－Ｄオブジェクトのゆがみが抑えられ又は打ち消されて、（壁１６を越える及び／又は壁１６の背後の３－Ｄオブジェクトの動きを含む）シミュレートされた３－Ｄオブジェクトの真正性が改善される。
【0027】
プロジェクタ１２は、プロジェクタ１２によってスクリム１８と壁１６との間に提供される境界線を決定及び／又は制御することもできる。すなわち、スクリム１８と壁１６との間の境界線は、投影特性を決定するためのスキンチングアルゴリズムへの入力であることができる。一般に、壁１６とスクリム１８との間の物理的移行はシームレスでない場合がある（例えば、鋭角を含む場合がある）。さらに、壁１６とスクリム１８とでは材料特性が異なるので、壁１６及びスクリム１８は異なるように光を反射し、壁及びスクリム上の３－Ｄオブジェクトの視覚的真正性も異なることを保証するには異なる投影特性が必要となり得る。従って、壁１６とスクリム１８との間の境界線を正確に決定した後に、この境界線をスキンチングアルゴリズムへの入力として利用することで、３－Ｄオブジェクトが境界線を通過する際に実質的にゆがんだり又は歪んだりしないことを保証することができる。
【0028】
図示の実施形態では、これらの境界線が、例えばスクリム１８の第１の部分３０に隣接する壁１６の境界３１、及びスクリム１８の第２の部分３２に隣接する壁１６の境界３３に対応することができる。図示の実施形態における境界３１、３３は、スクリム１８が壁１６に接触、交差又は接近する、壁１６に沿った対向地点（又は軸方向スライス）を表すことができる。図２では、図１のプロジェクタ１２によって決定された境界線３７が、スクリム１８の部分３２に隣接する壁１６の境界３３に対応することができる。図示の実施形態では、スクリム１８の部分３２が壁１６の境界３３に当接し、又は壁１６の中間部２９（例えば、直径）において壁１６の境界３３を貫通する。従って、図１のプロジェクタ１２は、壁１６の境界３３において境界線３７を決定することができる。その後、図１のプロジェクタ１２は、上述したように、決定された境界線３７の第１の側（すなわち、壁１６上）に第１の特性セットを有する光を投影し、決定された境界線３７の第２の側（すなわち、スクリム１８の部分３２上）に第２の特性セットを有する光を投影することができる。
【0029】
他の実施形態では、スクリム１８の部分３２が、壁１６の境界３３から間隔を空けることができる。この理由及び／又はその他の理由で、図１のプロジェクタ１２は境界線３７を境界領域内で決定することができ、これによってある程度の許容誤差を可能にすることができる。例えば、図３は、図１のプロジェクタ１２によって決定された境界領域３９内の境界線３７の概略図である。図３に示すように、境界領域３９は、壁１６の境界３３、スクリム１８の部分３２の境界３５、及び壁１６の境界３３とスクリム１８の部分３２の境界３５との間の空間４０（すなわち、間隙）を含むことができる。図示の実施形態では、壁１６の境界３３とスクリム１８の部分３２の境界３５との間の空間４０内に境界線３７が（例えば、図１のプロジェクタ１２によって）決定される。しかしながら、境界線３７は、境界領域３９内のいかなる位置に決定することもできる。いくつかの実施形態では、図１のシステム１０が、図１に示すセンサ５０などのセンサを介して境界線３７を検出及び／又は決定することができる。他の実施形態では、図１のプロジェクタ１２を、プロジェクタ１２へのプログラム入力によって境界線３７の位置が提供されるように壁１６及びスクリム１８に対して配置することができる。その後、図１のプロジェクタ１２は、壁１６（すなわち、図２の境界線３７の左側）に上述したような壁１６に適した第１の投影特性セットを有する光を投影し、スクリム１８（すなわち、図２の境界線３７の右側）に上述したようなスクリム１８に適した第２の投影特性セットを有する光を投影することができる。
【0030】
上述したように、いくつかの実施形態では、アトラクション、乗り物又はショーの最中に観察者の位置が変化することがある。例えば、壁１６及びスクリム１８上で３－Ｄオブジェクトがシミュレートされる時に、軌道に沿って移動する乗り物車両内に観察者が位置することがある。図４は、乗り物の最中にプロジェクタ１２を介して壁１６及びスクリム１８上に光を投影することによって３－Ｄオブジェクトをシミュレートするシステム１０の俯瞰的斜視図である。例えば、図示のシステム１０は、軌道５６に沿って移動するように構成された乗り物車両５５を含む。上述したように、プロジェクタ１２は、壁１６及び／又はスクリム１８上に光を投影して、乗り物車両５５内の観察者が知覚できる３－Ｄオブジェクト５７をシミュレートするように構成される。プロジェクタ１２は、光を投影すべき壁１６及び／又はスクリム１８の領域に対する乗り物車両５５（従って、観察者）の位置、又は換言すれば壁１６及び／又はスクリム１８上の３－Ｄオブジェクト５７の位置又は予想位置に対する乗り物車両５５の位置に基づいてショーの所与の部分の投影特性を決定するように構成される。図４は、壁１６上でシミュレートされている３－Ｄオブジェクト５７から乗り物車両５５が距離５８だけ離れている間のショーのスナップショットの図を表す。すなわち、図４には、乗り物車両５５が３－Ｄオブジェクト５７から第１の位置及び第１の距離５８に存在している間の乗り物車両５５の第１の走行を示す。乗り物車両５５の第２の走行では、乗り物車両５５が、プロジェクタ１２によって壁１６上にシミュレートされている３－Ｄオブジェクト５７に対する第２の位置、及び３－Ｄオブジェクトから第２の距離５９に存在することができる。プロセッサ１２は、第１の走行のための図示の３－Ｄオブジェクト５７の第１の投影特性、及び第２の走行のための図示の３－Ｄオブジェクト５７の第２の投影特性を決定することができる。乗り物車両５５の位置が異なるので、第１の走行に対応する第１の投影特性は、第２の走行に対応する第２の投影特性とは異なることができる。第１及び第２の投影特性を乗り物車両５５の位置に少なくとも部分的に基づいて決定することにより、観察者が図示の３－Ｄオブジェクト５７を第２の走行における位置とは異なる第１の走行における位置から知覚しているにもかかわらず、図示の３－Ｄオブジェクト５７の視覚的真正性が保証される。
【0031】
乗り物車両５５の位置は、複数の方法で決定及び／又は表現することができる。例えば、乗り物車両５５のＸ座標６１、Ｙ座標６３、及び／又はＺ座標６５を決定することができる。いくつかの実施形態では、乗り物車両５５について（例えば、Ｚ座標６５に沿った）１つの次元を固定することができる。３－Ｄオブジェクト５７の予想位置、プロジェクタ１２の位置又は他の何らかの位置などのいずれかの原点７１を使用することができる。これに加えて又はこれに代えて、距離５８及び５９を決定し、好適な投影特性を決定するスキンチングアルゴリズムへの入力として利用することもできる。上述したように、プロジェクタ１２の位置もスキンチングアルゴリズムへの入力とすることができる。
【0032】
図示のシステム１０を採用するいくつかの実施形態では、ライトショーの様々な局面における乗り物車両５５の様々な位置が予め決まっており、この予め決まった位置に基づいて投影特性が決定される。しかしながら、乗り物車両５５の経路が一貫していない又は予測不能な実施形態などのいくつかの実施形態では、センサ７３を採用して乗り物車両５５の位置をモニタし、プロジェクタ１２（又はプロジェクタ１２と通信する別のプロセッサ）が乗り物車両５５の位置を示すフィードバックをセンサ７３から受け取ることによって、プロジェクタ（又は別のプロセッサ）がセンサフィードバックに基づいてリアルタイムで適切な投影特性を決定する。
【0033】
なお、上述した特徴は、観察者の位置が固定されて壁１６及び／又はスクリム１８の位置が移動するシステム１０の実施形態、並びに観察者の位置が移動して壁１６及び／又はスクリム１８の位置も移動するシステム１０の実施形態に適用することができる。実際に、いくつかの実施形態では、乗り物又はショーの最中に、壁１６及び／又はスクリム１８を、壁１６及び／又はスクリム１８の移動を可能にするように構成された対応するトラック又はアームに結合することができる。なお、乗り物車両５５及び対応する乗客、壁１６、スクリム１８、及びプロジェクタが光を投影する他のいずれかのコンポーネントの位置が（向きを含めて）モニタされ、３－Ｄオブジェクトをシミュレートするための投影光を受け取る表面（例えば、壁１６、スクリム１８）に対する乗り物車両５５及び対応する乗客の相対的位置に少なくとも部分的に基づいて適切な投影特性を決定することができると理解されたい。上述した相対的位置をモニタする際に、観察者の視点に対する（単複の）３－Ｄオブジェクトの視覚的真正性が保証される。上記の点に加えて以下で詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、ショーにおいて利用される様々な３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために、及び／又はスクリム１８に関連する吹き抜けを抑えることなどのショー又はアトラクションの他の要素のために複数のプロジェクタを利用することができる。
【0034】
図５は、複数のプロジェクタを含むシステム１０の実施形態の側面図である。例えば、システム１０は、プロジェクタ１２、壁１６、スクリム１８、第２のプロジェクタ４９、第２のスクリム５２、及び第３のプロジェクタ５４を含む。第２のプロジェクタ４９及び第３のプロジェクタ５４は、第２スクリム５２の対向するそれぞれの側面５１、５３上に及び／又は側面５１、５３を通じて光を投影することができるが、システム１０には他のスクリム及び／又はプロジェクタを組み込むこともできる。上記の説明によれば、プロジェクタ１２、壁１６及びスクリム１８を利用して３－Ｄオブジェクトをシミュレートすることができるが、第２のプロジェクタ４９、第２スクリム５２及び第３のプロジェクタ５４を利用して壁１６及びスクリム１８の背後の同様の又はその他の光効果をシミュレートすることもできる。一方で、これに加えて又はこれに代えて、第２のプロジェクタ４９及び第３のプロジェクタ５４、又は図示の実施形態に示していない他のプロジェクタを利用して、プロジェクタ１２と共に及び／又はプロジェクタ１２を使用せずに３－Ｄオブジェクトをシミュレートすることもできる。例えば、いくつかの実施形態では、スクリム１８上で（例えば、第２のプロジェクタ４９から離れた方に面するスクリム１８の側の観客の視点から見える）３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために、第２のプロジェクタ４９がスクリム１８上に光を投影することができる。
【0035】
上述したように、システム１０によって提供される視覚効果及び／又はストーリーを強化するために、ライトショーと相互作用するいずれかの位置にショー要素を配置することができる。いくつかの実施形態では、上述したようにプロジェクタ４９、５４（又は図１の光２３などの他の光源）を利用してプロジェクタ１２からの吹き抜けを打ち消し又は抑えることができる。例えば、プロジェクタ１２によってスクリム１８に向かって出力された光の一部は、スクリム１８を通過してスクリム１８の背後の表面上に至ることができる。プロジェクタ４９、５４からの光（又は図１の光２３などの他の光源からの光）は、スクリム１８以外の表面上でシミュレートされている３－Ｄオブジェクトの姿を遮断又は低減するための手段として、プロジェクタ１２からの一部の光を受け取るスクリム１８の背後の表面上に向かうことができる。
【0036】
図６～図９は、図１又は図４のシステム１０の一部を含む実施形態の俯瞰図である。例えば、図６～図９には、プロジェクタ１２が３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために光を投影できるスクリム１８及び壁１６の様々な表面を示す。例えば、図６には、３－Ｄオブジェクト６２をシミュレートする光が投影される曲面６０を有する円形又は楕円形断面を含む壁１６を示す。図６（及び図７～図９）には、３－Ｄオブジェクト６２を円又はボールとして概略的に示す。しかしながら、３－Ｄオブジェクト６２は、自然、人間、動物、昆虫又は車両などのいずれかのシミュレートされた形状を含むことができる。プロジェクタ１２は、壁１６に沿って移動するシミュレートされた３－Ｄオブジェクト６２を出現させるように、一定時間にわたって壁１６の様々な位置（例えば、図６の曲面６０の様々な位置）に光を投影することができる。上述したように、スクリム１８の様々な部分に光を投影することにより、曲面６０から離れて曲面６０を越えるシミュレートされた３－Ｄオブジェクト６２の延長部６４をシミュレートすることができる。従って、プロジェクタ１２は、シミュレートされた３－Ｄオブジェクト６２が壁１６に沿って、さらには壁１６の周囲及び背後に移動するように見えるように、一定時間にわたって壁１６及びスクリム１８上に光を投影することができる。シミュレートされたオブジェクト６２の延長部６４は、シミュレートされた３－Ｄオブジェクト６２が壁１６の境界３１又は３３を通過する際に、シミュレートされた３－Ｄオブジェクト６２の歪み及び／又はゆがみを低減することもできる。
【0037】
図７には、３－Ｄオブジェクト６２をシミュレートする光がプロジェクタ１２によって投影される、プロジェクタ１２に面した平面６６を含む矩形形状の壁１６を示しており、ここではスクリム１８を利用して、壁１６の平面６６を越える又は平面６６から離れる３－Ｄオブジェクト６２の延長部６４をシミュレートする。図８には、縁部６９が接合された複数の平面６７を含む三角形形状の壁１６を示しており、ここでは３－Ｄオブジェクト６２をシミュレートするためにプロジェクタ１２によって出力された光を複数の平面６７が受け取る。図９には、グラウト線７２を有する曲面７０を含む円形又は楕円形形状の壁１６を示す。図６～図９の壁１６及びスクリム１８は、いずれもその上で３－Ｄオブジェクト６２をシミュレートするのに適することができる。図示の実施形態におけるスクリム１８は、所望の奥行きの知覚又は壁の幾何学的形状の性質に基づいて、壁１６の最も前方部分に対してオフセットされた配向で観察方向に沿って配置される。
【0038】
図１０は、図１又は図４のシステム１０において使用されるプロジェクタ１２の実施形態の概略図である。プロジェクタ１２は、プロセッサ８０、メモリ８２、及びレンズアセンブリ８４（例えば、１又は２以上のレンズ）を含む。メモリ８２は、プロセッサ８０によって実行された時に本開示による様々な機能をプロセッサ８０に実行させる命令を記憶することができる。いくつかの実施形態では、プロジェクタ１２から独立した、プロセッサ８０及びメモリ８２を含むことができるコントローラがプロジェクタ１２と通信することができる。さらに、いくつかの実施形態では、プロジェクタ１２の複数のインスタンスを採用することができる。このような実施形態では、プロジェクタ１２の各インスタンスがプロセッサ８０及びメモリ８２の専用インスタンスを含むことができ、或いはプロセッサ８０及びメモリ８２を含むことができる独立したコントローラをプロジェクタ１２の様々なインスタンスと通信するように構成することができる。
【0039】
上述したように、プロジェクタ１２は、例えば図４の壁１６に適した第１の投影特性と、図４のスクリム１８に適した第２の投影特性とを決定し、又は受け取ることができる。当然ながら、上述したように、プロジェクタ１２は、図４の壁１６のための様々な投影特性のサブセット及び図４のスクリム１８のための様々な投影特性のサブセットを決定することができ、様々な投影特性のサブセットは、効果（すなわち、シミュレートされている３－Ｄオブジェクト）に対する観察者の位置を含む様々な入力に依存する。例えば、図４の壁１６の第１の部分について決定される、乗り物車両が第１の位置に存在している間のストーリーの第１の部分に対応する投影特性は、図４の壁１６の第１の部分について決定される、乗り物車両が第１の位置とは異なる第２の位置に存在している間のストーリーの第１の部分に対応する投影特性とは異なることができる。メモリ８２には、様々な入力を受け取るように構成されて投影特性を決定するために利用されるスキンチングアルゴリズムを記憶することができ、これをプロセッサ８０が実行することができる。スキンチングアルゴリズムは、例えば観察者の位置８５、境界線の位置８６、境界線の形状８８、プロジェクタ１２の位置に対する境界線の角度９０、境界線のサイズ９２、壁のサイズ９４、壁の形状９６、壁の位置９８、壁の材料１００、壁の反射特性１０２、スクリムのサイズ１０４、スクリムの形状１０６、スクリムの位置１０８、スクリムの材料１１０、スクリムの反射特性１１２、壁又はスクリム上の光を受け取る位置１１４とプロジェクタとの間の距離、又はこれらのいずれかの組み合わせを入力として受け取ることができる。上述した位置のいずれかの決定は、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標、又はこれらのいずれかの組み合わせの決定を含むことができ、原点は（例えば、図４に図示し、図４に関して説明したような）基準点に固定される。さらに、これらの位置は、予め決定しておく（例えば、対象のコンポーネントが固定位置に存在し、又は対象のコンポーネントの経路が既知である）ことも、或いはセンサフィードバックに基づいて決定する（例えば、対象のコンポーネントが移動可能であり、及び／又は対象のコンポーネントの経路が予測不能であり又は一貫していない）こともできる。いくつかの実施形態では、入力８５、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２及び１１４、又はこれらのいずれかの組み合わせを、システムの様々な特徴の相対的な及び／又は予想される位置に基づいて手動でプロジェクタ１２にプログラムすることも、或いはプロジェクタが、入力８５、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２及び１１４のうちの少なくともいくつかを決定するセンサ５０を含むこともできる。センサ５０は、例えば、赤外線（ＩＲ）センサなどの温度光センサ、モーションセンサ、カメラ、又は他のいずれかの好適なセンサを含むことができる。さらに、センサ５０は、プロジェクタ１２と一体化することも、或いはプロジェクタ１２から分離することもできる。
【0040】
スキンチングアルゴリズムは、入力８５、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２及び１１４のうちの１つ又は２つ以上を受け取り、様々な投影特性を出力として決定することができる。例えば、スキンチングアルゴリズムを利用して、投影光の色１２０、明るさ１２２、解像度１２４、形状１２６又はサイズ１２８のうちの少なくとも１つの特性を含む投影特性を決定することができる。いくつかの実施形態では、投影光の形状１２６及びサイズ１２８をアスペクト比の形態で決定することができる。出力特性１２０、１２２、１２４、１２６、１２８は、シミュレートされた３－Ｄオブジェクトが壁とスクリムとの間の相違点（例えば、壁及びスクリムの物理的属性に関連する上述した入力８５、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４）によって平坦化、ゆがみ又はその他の摂動を受けないように決定することができる。さらに、上述したように、スキンチングアルゴリズムを利用して、壁上の異なる位置及びスクリム上の異なる位置の出力特性１２０、１２２、１２４、１２６、１２８を決定することもできる。すなわち、例えば第１の投影特性セットは、３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために光を受け取るように意図された壁上の様々な位置について決定される投影特性のサブセットを含むことができる。実際に、壁の異なる位置は、プロジェクタ１２からの異なる距離及び／又はプロジェクタ１２に対する異なる角度を含むことができる。従って、壁上の１つの位置は、壁上の別の位置と異なる投影特性を必要とすることができる。同様に、プロジェクタ１２は、スクリム上への第２の投影特性の特性サブセットを決定することもできる。
【0041】
いくつかの実施形態では、プロジェクタ１２からの光の投影によってシミュレートされる３－Ｄオブジェクトを、所与の瞬間に一部を壁上にシミュレートして一部をスクリム上にシミュレートすることができる。このような事例では、プロジェクタ１２が、壁上の３－Ｄオブジェクトの第１の部分のための第１の投影特性セットと、壁を越えた（すなわち、スクリム上の）３－Ｄオブジェクトの第２の部分のための第２の投影特性セットとを含むことができる。或いは、プロジェクタ１２は、第１及び第２の投影特性間を補間する（例えば、壁及びスクリムの両方のための）第３の投影特性セットにおける光を出力することもできる。いずれにせよ、いくつかの事例では、プロジェクタ１２が、１つの瞬間に壁及びスクリムの両方に光を投影し、従って壁上の３－Ｄオブジェクトの一部と、壁の境界から離れて壁の境界を越えた３－Ｄオブジェクトのさらなる部分（すなわち、延長部）とをシミュレートすることができる。なお、図１０のプロジェクタ１２は、上述したスキンチングアルゴリズムを実行するために利用されるプロセッサ８０及びメモリ８２を含むものとして示している。いくつかの実施形態では、プロセッサ８０及びメモリ８２がプロジェクタ１２から分離され、これらを利用してスキンチングアルゴリズムを実行してプロジェクタ１２に投影特性を伝え、この投影特性を利用してショー及び対応する３－Ｄオブジェクトのシミュレーションを実行することができる。
【0042】
図１１は、図１のシステムの動作方法２００を示すプロセスフロー図の実施形態である。方法２００は、投影特性を決定するために利用される様々な入力を決定する（ブロック２０２）ことを含む。上述したように、これらの入力は、（例えば、効果、すなわちシミュレートされた３－Ｄオブジェクトに対する）観察者の位置、境界線の位置、境界線の形状、プロジェクタの位置に対する境界線の角度、境界線のサイズ、壁のサイズ、壁の形状、壁の位置、壁の材料、壁の反射特性、スクリムのサイズ、スクリムの形状、スクリムの位置、スクリムの材料、スクリムの反射特性、プロジェクタと光を受け取る壁及び／又はスクリム上の位置との間の距離、又はこれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。これらの様々な入力は、プロセッサに入力（例えば、手動で入力）することができ、及び／又はプロセッサに通信可能に結合されたセンサによって検出することができる。
【0043】
方法２００は、上述した入力、及び上述した入力を受け取るスキンチングアルゴリズムに基づいて、壁に適した（又は壁に対応する）第１の投影特性及びスクリムに適した（又はスクリムに対応する）第２の投影特性を決定する（ブロック２０４）ことも含む。上述したように、投影特性は、プロジェクタから出力される光の色、明るさ、解像度、形状、サイズ又はアスペクト比のうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。さらに、上述したように、プロジェクタは、シミュレートされた３－Ｄオブジェクトに対する観察者の位置に基づいて様々な投影を決定することができる。すなわち、プロジェクタは、乗り物車両の第１の位置に基づいて壁の第１の部分のための投影特性を決定し、第１の位置とは異なる乗り物車両の第２の位置に基づいて壁の第１の部分のための異なる投影特性を決定することができる。同様に、プロジェクタは、乗り物車両が第１の位置に存在する場合に壁の第１の部分のための投影特性を決定し、乗り物車両が第１の位置に存在する場合に壁の第２の部分のための異なる投影特性を決定することもできる。すなわち、乗り物車両とシミュレートされる効果（例えば、シミュレートされる３－Ｄオブジェクト）との相対的位置付けを、上述したスキンチングアルゴリズムへの入力とすることができる。
【0044】
方法２００は、第１の投影特性セットを有する光を壁上に出力すること（ブロック２０６）と、第２の投影特性セットを有する光をスクリム上に出力すること（ブロック２０８）とをさらに含む。上述したように、スキンチングアルゴリズムを利用して、壁上の異なる位置及びスクリム上の異なる位置のための出力特性を決定することができる。すなわち、例えば第１の投影特性セットは、３－Ｄオブジェクトをシミュレートするために光を受け取るように意図された壁の様々な位置について決定される投影特性のサブセットを含むことができる。実際に、壁の異なる位置は、プロジェクタからの異なる距離及び／又はプロジェクタに対する異なる角度を含むことができる。従って、壁上の１つの位置は、壁上の別の位置とは異なる投影特性を必要とすることができる。同様に、プロジェクタ１２は、スクリム上への第２の投影特性の特性サブセットを決定することもできる。
【0045】
さらに、上述したように、プロジェクタは、１つの瞬間（例えば、３－Ｄオブジェクトが壁の境界に近づいて通過する時）に壁及びスクリムの両方に光を投影することもできる。このような状況では、プロジェクタが、壁上の３－Ｄオブジェクトの第１の部分のための第１の投影特性セットと、壁面を越えた（すなわちスクリム上の）３－Ｄオブジェクトの第２の部分（すなわち延長部）のための第２の投影特性セットとを含む光を投影することができる。或いは、プロジェクタは、第１の投影特性と第２の投影特性との間で補間される、壁及びスクリムの両方のための第３の投影特性セットにおける光を出力することもできる。
【0046】
上述した投影システム及び方法は、ライトショーに含まれるシミュレートされた３－Ｄオブジェクトの視覚的真正性を強化するとともに、視覚効果を提供し及び／又はストーリーを語る上での３－Ｄオブジェクトの使用の多様性を改善する。例えば、上述した投影システム及び方法は、壁の境界を越えて壁から離れる３－Ｄオブジェクトのシミュレーションを、シミュレートされた３－Ｄオブジェクトの平坦化又はゆがみを生じさせることなく可能にすることができる。
【0047】
本明細書では、本発明のいくつかの特徴のみを図示し説明したが、当業者には多くの修正及び変更が思い浮かぶであろう。従って、添付の特許請求の範囲は、本発明の実際の趣旨に含まれる全てのこのような修正及び変更も対象とすることが意図されていると理解されたい。
【0048】
本明細書に示して特許請求する技術は、本技術分野を確実に改善する、従って抽象的なもの、無形のもの又は純粋に理論的なものではない実際的性質の有形物及び具体例を参照し、これらに適用される。さらに、本明細書の最後に添付するいずれかの請求項が、「．．．［機能］を［実行］する手段」又は「．．．［機能］を［実行］するステップ」として指定されている１又は２以上の要素を含む場合、このような要素は米国特許法１１２条（ｆ）に従って解釈すべきである。一方で、他のいずれかの形で指定された要素を含むあらゆる請求項については、このような要素を米国特許法１１２条（ｆ）に従って解釈すべきではない。
【符号の説明】
【0049】
１０ システム
１２ プロジェクタ
１４ 座席区画
１５ 軌道
１６ 壁
１８ スクリム
１９ プロジェクタと壁の表面との間の距離
２０ 背景空間
２１ 部屋
２２ 観客席
２３ ライト
２４ ショー要素
２５ 後壁
２６ ショー要素
２７ モータアセンブリ
２８ ショー要素
３０ スクリムの第１の部分
３１ 壁の境界
３２ スクリムの第２の部分
３３ 壁の境界
５０ センサ
１２ プロジェクタ
１４ 座席区画
１５ 軌道
１６ 壁
１８ スクリム
１９ プロジェクタと壁の表面との間の距離
２０ 背景空間
２１ 部屋
２２ 観客席
２３ ライト
２４ ショー要素
２５ 後壁
２６ ショー要素
２７ モータアセンブリ
２８ ショー要素
３０ スクリムの第１の部分
３１ 壁の境界
３２ スクリムの第２の部分
３３ 壁の境界
５０ センサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【国際調査報告】