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Dokumentenidentifikation DE10145380B4 22.02.2007
Titel Verfahren zur Aufzeichnung bzw. Umsetzung von 3-dimensional-räumlichen Objekten, Anwendung des Verfahrens und Anlage zu dessen Durchführung
Anmelder Hansen, Jan Henrik, Zürich, CH
Erfinder Hansen, Jan Henrik, Zürich, CH
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Anmeldedatum 14.09.2001
DE-Aktenzeichen 10145380
Offenlegungstag 24.04.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.02.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.02.2007
IPC-Hauptklasse G10G 1/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G10H 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G10G 3/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufzeichnung oder Umsetzung von 3-dimensional-räumlichen Objekten in Musik oder musikalische Events und dessen Anwendung, z.B. zur räumlich-körperlichen Komposition bzw. zum räumlich-körperlichen Musizieren, sowie Anlagen zur Durchführung des Verfahrens.

Zur Umsetzung bzw. Aufzeichnung von sichtbaren Objekten in Musik bzw. deren Bestandteilen haben sich verschiedene, jeweils auf ihre Anwendungszwecke ausgerichtete Methoden bewährt. Die herkömmlichen Methoden zur Umsetzung von graphischen Symbolen oder Notationen in Musik beinhalten:

  • – klassische Notenschrift (graphisch codierte Symbole)
  • – Matrix-Notation (graphisch anschauliche Symbole)
  • – Event-Notation (abstrakte numerische Symbole)
  • – Arrangieren von Instrumenten bzw. Stimmen auf Mehrspurmatrizen (graphisch anschauliche Symbole)

Gemäß US 5 952 599 A wird eine computerimplementierte Methodik beschrieben, um interaktiv Musik zu erzeugen. Hierbei kommt es darauf an, die Bewegung eines Objekts zu erfassen und dieser Bewegung ein Selektionssignal zuzuordnen. Hieraus wird ein graphisches Objekt geschaffen und dieses graphische Objekt in Abhängigkeit vom Positionssignal variiert. Aus der Variation der "User gestures", d.h. der Bewegungsabläufe, wird ein Musiksegment geschaffen.

Gemäß DE 42 26 661 A1 wird ein Verfahren unter Anwendung einer Laserabtastvorrichtung beschrieben, bei der aus dem Vorhandensein oder Fehlen der auftreffenden reflektierten Strahlung auf die Existenz eines Gegenstands an einer bestimmten Stelle geschlossen wird. Aus dieser Position wird eine Eingabeinformation in ein Musikinstrument abgeleitet. Durch die Bewegung des Gegenstands kann ein Musikinstrument in Gang gesetzt bzw. in einem vorgegebenen Takt betrieben werden. Die Abbildung eines dreidimensionalen Gegenstands bzw. einer Abfolge solcher Gegenstände in "tongetreue" Musik wird nicht beschrieben.

In EP 0 969 448 A1 wird ein Laptop mit integriertem Fotoapparate beschrieben. Mit diesem läßt sich ein Bild aufnehmen. Diesem Bild werden bestimmte Kennzeichen entnommen. Diese Kennzeichen werden mit vorgefertigten, in Soundspeichern bereitgehaltenen Tönen bzw. Geräuschen verbunden. Dadurch ist es möglich, ein zweidimensionales Bild zum Teil zu erfassen und mit vorgefertigten Versatzstücken zu kombinieren. Originalgetreue Musik, die die Charakteristiken eines dreidimensionalen Gegenstands getreu widerspiegelt, kann hierdurch nicht erzeugt werden.

Über die Umsetzung 3-dimensional-räumlicher Gebilde, wie Skulpturen und Architekturkörper, in musikalische Form ist nichts bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, 3-dimensional-räumliche Gebilde bzw. Strukturen "musikalisch zu lesen". Nach einer besonderen Ausführungsform dieser Aufgabe soll es möglich werden, Musik in bzw. mit Hilfe von persönlich gestalteten 3-dimensionalen räumlich-körperlichen Objekten zu komponieren. Nach einem bevorzugten Aspekt dieser Aufgabe soll erreicht werden, innerhalb bzw. anhand eines persönlich gestalteten 3-dimensionalen räumlich-körperlichen Szenarios bzw. enthaltenen 3D-Objekten zu musizieren.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, das die Erzeugung von Musik bzw. deren Bestandteilen aus 3-dimensional-räumlichen Gebilden bzw. darin enthaltenen 3D-Objekten gestattet, die den musikalischen Events eines Musikstücks oder dessen Bestandteilen nach einer Übersetzungsregel entsprechen.

Nach einem weiteren Aspekt der Aufgabe sollen Anlagen zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das 3D-Objekt oder die 3D-Objektabfolge zumindest teilweise in ein oder mehrere musikalische Events umsetzt, derart, daß das oder die musikalischen Events in mindestens einer ihrer folgenden Eigenschaften, nämlich Instrument, Noten- oder Toneinsatz, Noten- oder Tondauer, Noten- oder Tonhöhe, Tonhöhenverlauf, Klangfarbe, Modulation, Anschlagstärke, Lautstärke, Lautstärkenverlauf, Tempo, Tempowechsel und Effektsteuerung, mit mindestens einer Eigenschaft des 3D-Objekts/der 3D-Objekte zusammenhängen, die Abfolge der musikalischen Events dem 3D-Objekt oder der 3D-Objektabfolge entsprechend, oder in neu definierter Reihenfolge gemäß frei wählbarer, in Echtzeit während des Übersetzungsvorgangs veränderbarer Übersetzungsregel umsetzt und/oder aufzeichnet.

Im Rahmen der Erfindung wird unter einem musikalischen Event eine gespielte Note bzw. eine Anweisung zum Abspielen oder Manipulieren einer Note oder eines Tones verstanden. Die teilweise oder vollständige Umsetzung der 3D-Objekte in ein oder mehrere musikalische Events erfolgt derart, daß die 3D-Objekte in ihren räumlichen bzw. körperlichen Eigenschaften mindestens einem musikalischen Event bzw. einer oder mehrerer seiner Eigenschaften entsprechen, daß heißt in einem exakt definierbaren mathematischen Zusammenhang mit einer solchen stehen, der eine Übersetzungsregel bildet.

Üblicherweise stellt eine Noten- bzw. Tonabfolge ein Musikstück oder einen Bestandteil eines solchen dar. Dies kann z.B. ein Instrumentalstück bzw. ein Lied sein, aber auch Rhythmen und musikalische Phrasen aller Art, sowie Kompositionen aus instrumentalen und Liedelementen. Als Noten, musikalische Events bzw. Bestandteile von Musik gelten im Rahmen der Erfindung neben Tönen Geräusche aller Art, beispielsweise Naturgeräusche.

Unter den vorgenannten 3D-Objekten oder 3D-Szenarien werden im Rahmen der Erfindung alle 3-dimensional-räumlich erfahrbaren, polyperspektivischen Gegenstände verstanden, also reale wie abgebildete oder virtuelle 3D-Körper oder 3D-Geometrien oder 3D-Modelle von solchen.

Ein 3-dimensional-räumlich-körperliches Modell von Musik ist in der Lage, eine wesentlich höhere Zahl an meß- und darstellbaren Parametern als herkömmliche 2-dimensional-flache Oberflächen aufzunehmen, neben Breite und Höhe kommt die dritte Dimension hinzu, die räumliche Tiefe.

Damit wird es möglich, die Eigenschaften eines räumlichen Körpers auf die Eigenschaften einer Note zu übertragen, um den Benutzern einen umfangreicheren funktionalen wie auch gestalterischen Spielraum für die Modellbildung eines Musikstücks zu gewähren.

Dadurch entsteht eine Fülle von Möglichkeiten, spezifische Eigenschaften eines 3D-Objekts bzw. einer 3D-Objektgruppe auf akustisch-hörbarem bzw. musikalischem Wege hervorzuheben bzw. in den Hintergrund treten zu lassen, um neuartige hörbare oder aufzeichnungsfähige Musik oder Bestandteile derselben zu erzeugen, beispielweise in der musikalischen Begleitung eines Corporate Identity-Logos mit charakteristischen räumlichen Eigenschaften.

Erfindungsgemäß kann das 3D-Objekt z.B. geometrische Regelkörper wie eine Kugel, eine Ellipse, einen Zylinder, einen Würfel, einen Quader, einen Kegel, einen Hohlkörper derselben oder eine andere 3D-Geometrie aber auch gestaltete räumliche Körper aller Art darstellen.

Das 3D-Objekt kann strukturiert, gefärbt oder mit einer Oberflächentextur versehen sein. Die Strukturierung kann durch Längen- und Breitengrade oder in Rasterform erfolgen, wobei den unterschiedlichen Elementen eines Objekts und dessen Eigenschaften musikalische Events und deren Eigenschaften zugeordnet werden können. Hierbei handelt es sich um die Art der geometrischen Modellbildung und der für die Zusammenstellung eines 3-dimensionalen Objekts benötigten Bestandteile bzw. deren Eigenschaften, wobei sich alle gängigen räumlichen oder parametrischen Modellierungsmethoden für das erfindungsgemäße Verfahren heranziehen lassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß eine hörbare bzw. prozesshafte Darstellung der Umsetzung der 3D-Objekte in Musik mittels Klangerzeugern oder ähnlichem geschehen kann, und die hörbare Darstellung kontinuierlich in Echtzeit, ebenso räumlich nah wie räumlich getrennt, als auch zeitverschoben bzw. zeitunabhängig vom räumlichen Einlesen der 3D-Objekte bzw. ihrer Eigenschaften erfolgen kann.

Im Rahmen der Erfindung können die erzeugten musikalischen Parameter über MIDI-Schnittstellen und Programme erfaßt werden, wobei MIDI einen Standard der Musik(-Instrumente)-Industrie benennt (MIDI = Musical Instruments Digital Interface), mit dem es möglich ist, mit der Schnittstelle ausgestattete Musikinstrumente mittels Kabelverbindung miteinander zu koppeln oder sich gegenseitig zu steuern zu lassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht außerdem die Möglichkeit vor, daß die 3D-Körper bzw. deren Verhalten in der Zeit im 3D-Raum mittels 3D-CAD-Programmen realisiert bzw. visualisiert werden, wobei CAD-Programme in der Regel durch interaktive Navigation erlauben, in virtuellen 3D-Räumen 3D-Objekte zu modellieren und animieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit besonderem Vorteil durch die Verknüpfung von MIDI-Sequencing-Programmen mit CAD-Programmen durchgeführt werden. MIDI-Sequencing-Programme sind üblicherweise in der Lage, MIDI-Datenströme aufzuzeichnen bzw. abzuspielen, und erlauben, auf 2-dimensional-graphischen Benutzeroberflächen Kompositionen bzw. Veränderungen an solchen vorzunehmen.

Ebenso ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, daß ein CAD-Programm mit Hilfe einer Erweiterung entsprechend den 3D-Objekten bzw. ihren Eigenschaften und ihrem Verhalten in der Zeit innerhalb eines räumlichen Szenarios MIDI-Datenströme (= musikalische Events) erzeugt und in hörbare musikalische Events bzw. deren Verhalten in der Zeit umsetzt.

Das Verhalten von 3D-Objekten in der Zeit bezeichnet deren Bewegungen bzw. Veränderungen oder auch Transformationen während einer Zeitspanne, daß heißt, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch vorsieht, daß bereits klingende Noten- bzw. Tonfolgen durch die Eigenschaften eines oder mehrerer eventuell bewegter 3D-Objekte bzw. ihrer Eigenschaften und Verhalten in der Zeit im Raum verändert bzw. manipuliert werden können.

Musikalische Events können erfindungsgemäß auf zwei grundlegende Arten aus dem 3-dimensionalen Raum abgeleitet bzw. umgesetzt werden:

  • 1) Durch das räumliche Lesen von 3-dimensionalen Objekten bzw. Objektgruppen und deren Eigenschaften bzw. Verhalten in der Zeit und der entsprechenden exakt zuzuordnenden Erzeugung von musikalischen Events bzw. Eventgruppen.
  • 2) Durch Bewegung, Navigation bzw. Transformation von 3-dimensionalen Objekten bzw. Objektgruppen, wobei die musikalischen Events bzw. Eventgruppen exakt einer Bewegung, der Navigation bzw. dem Verhalten in der Zeit der 3-dimensionalen Objekte zugeordnet werden können.

Ein wichtiger Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß 3-dimensionale Objekte bzw. Objektgruppen durch ihre Übersetzbarkeit aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens als räumliche Notation zu dienen vermögen und alle für eine Reproduktion des Musikstücks benötigten Daten in Form von 3D-Objekten, räumlichen Eigenschaften bzw. Verhalten in der Zeit enthalten bzw. visuell und hörbar wiedergeben können. Die erzeugten Noten- oder Tonfolgen können als akustisches Markenzeichen eingesetzt werden. Es ist auch möglich, für bereits existierende räumliche Markenzeichen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens vielfältige aber artverwandte musikalische, z.B. hörbare Entsprechungen zu generieren, z.B. um diese in einer Werbung gemeinsam zu verwenden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es dem Benutzer, 3D-Objekte im Raum oder deren Verhalten in der Zeit in musikalische Noten- oder Tonabfolgen nach einer von ihm persönlich konfigurierten Übersetzungsregel zu übertragen. Vorzugsweise kann diese Übersetzungsregel vom Benutzer intuitiv oder im Trial-and-Error-Verfahren, z.B. auf einer graphischen Benutzeroberfläche, eingestellt und feinjustiert werden, indem ein akustisches oder anderes Feedback der Auswirkungen der Übersetzungsregeländerungen auf die hörbaren Eigenschaften der musikalischen Events in Echtzeit oder zeitverzögert mitverfolgt werden kann.

Die Konfiguration einer spezifischen bzw. persönlichen Übersetzungsregel kann verändert werden, bis die gewünschten Eigenschaften einer komplexen Übersetzungsregel auf relativ einfache Weise erreicht sind. Von entscheidender Bedeutung sind hier die vielfältigen Möglichkeiten zur musikalischen Interpretation des behandelten räumlichen Materials bezüglich einer Hervorhebung, Überhöhung und Zurückstellung bzw. Filterung einzelner bzw. mehrerer räumlicher Parameter in einer musikalischen oder hörbaren Darstellung derselben.

Zudem ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren möglich, daß ein Benutzer die 3D-Objekte und deren Eigenschaften oder Verhalten in der Zeit sowie die Übersetzungsregel zur Umsetzung in musikalische Noten- oder Tonabfolgen über das Internet oder ein anderes Netzwerk einspeist oder daß die Datenübertragung mit Hilfe einer Datenbank erfolgt.

Das der Erfindung zugrundeliegende Verfahren kann grundsätzlich für folgende Anwendungen herangezogen werden:

  • 1) Zur Erzeugung von hörbaren Noten- oder Tonfolgen und musikalischen Events, abgeleitet aus 3D-Objekten oder deren Eigenschaften, durch die Festlegung einer Übersetzungsregel, die durch Echtzeitübersetzung auf alle Hierarchieebenen intuitiv oder persönlichen Interessen entsprechend festgelegt werden kann.
  • 2) Zur Komposition und der Interpretation von Musikstücken aus statischen oder dynamischen räumlichen Szenarien, wobei die räumlichen Szenarien oder deren Bestandteile wie auch deren Transformation in der Zeit zur Erzeugung der Musikstücke vollständig oder teilweise herangezogen werden können; jede Form von Filterung oder akustischer Hervorhebung von zu übersetzenden räumlichen Eigenschaften ist denkbar.
  • 3) Zur Erzeugung von (Bild-)Tonmaterial, das unmittelbar durch eine spezifische oder persönlich festzulegende Übersetzungsregel in sowohl vielfältiger wie auch präziser Weise mit den betreffenden 3D-Objekten zusammenhängt oder für Anschauungs- und Begleitmaterial derselben sowie Filme und Videos für Musikstücke.

Das Verfahren der Erfindung kann zur 3D-räumlich-körperlichen Umsetzung oder Interpretation von Musikstücken und deren Bestandteilen angewandt werden, wobei sich die gesamte Vielfalt räumlicher Qualitäten auf die Repräsentation von musikalischen Eigenschaften und deren räumlicher Gestaltung oder Komposition im Raum heranziehen läßt.

Im Rahmen der räumlich-körperlichen Komposition von Musikstücken oder deren Bestandteilen lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren musikalische Events oder deren Eigenschaften anhand einer räumlichen Umsetzung auch korrigieren oder verändern, indem man ihre räumliche Umsetzung oder deren Eigenschaften mit räumlichen Mitteln korrigiert. Außerdem kann dieser Vorgang unter Anwendung des Verfahrens zur Komposition und Korrektur auch erfolgen während das betreffende Musikstück wiedergegeben wird, man also auf schon gespielte, noch zu spielende oder im Moment gespielt werdende Noten mit räumlichen Mitteln Einfluß nimmt. Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Anwendung zur Schaffung von Noten- bzw. Tonabfolgen, die einer 3-dimensionalen Struktur rhythmisch entsprechen bzw. mit dieser synästhetisch sind.

Daneben kann das erfindungsgemäße Verfahren zur musikalischen Begleitung von 3D-Objekten bzw. 3D-Szenarien eingesetzt werden.

Hier kann, wie oben bereits erwähnt, sowohl die Erzeugung von Noten- bzw. Tonabfolgen aus 3D-Objekten als auch aus einer Bewegung, Veränderung bzw. Transformation derselben gemeint sein. Zudem kann die musikalische Begleitung von 3D-Objekten oder 3D-Szenarien gleichzeitig oder zeitverschoben erfolgen und räumlich nah oder getrennt voneinander vorgenommen werden.

In einer weiteren Anwendung dient das erfindungsgemäße Verfahren zum Entwurf oder der Verwirklichung der Form von Noten- oder Tonabfolgen oder Musikkompositionen oder deren Bestandteilen, die Eigenschaften von räumlichen Architekturkörpern bzw. gestalteten 3D-Objekten aller Art aufnehmen oder umsetzen.

Einen weiterer Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt seine Anwendung zum Entwurf und der Verwirklichung der Form von musikalischen Rhythmen und Phrasen aller Art dar, die die Eigenschaften einer 3-dimensionalen Struktur, eines 3D-Objekts oder einer 3D-Objektanordnung oder deren Bestandteile aufnehmen. Weiterhin erlaubt die Anwendung des Verfahrens einem Kunden, ein einlesbares 3D-Objekt oder eine 3D-Objektanordnung oder deren Eigenschaften und Verhalten in der Zeit zur Erstellung von kundenspezifischem Ton- oder Geräuschmaterial, z.B. zur hörbaren Begleitung der betreffenden 3-dimensionalen Struktur oder ihres Verhaltens in der Zeit, zu verwenden oder dieses als Unikat zu erwerben. Zudem ermöglicht die Anwendung, die eventuell persönlich aus eigenen 3D-Objekten abgeleiteten Noten- bzw. Tonabfolgen, z.B. in Form einer Aufzeichnung als kundenspezifisches Produkt, anzufordern und zu erwerben.

Die Durchführung des der Erfindung zugrundeliegenden Verfahrens bzw. seiner Anwendungen wird ermöglicht durch eine Anlage zur Erzeugung von Noten- bzw. Tonabfolgen, die gekennzeichnet ist durch ein Element zur Aufzeichnung von mindestens einer Eigenschaft eines räumlichen 3D-Objekts oder eines 3D-Objekts innerhalb einer 3D-Objektanordnung oder -struktur, ein Element zur Übermittlung der aufgezeichneten Eigenschaften an ein Element zur Umsetzung der räumlichen Eigenschaften in hörbare Eigenschaften der betreffenden Noten- bzw. Tonabfolge und einen Speicher zur Erfassung der Noten- bzw. Tonabfolge.

Zudem kann eine solche Anlage derart beschaffen sein, daß sie einen Bildschirm oder Projektor zur visuellen Präsentation der 3D-Elemente enthält.

Weiterhin kann diese Anlage um eine Element erweitert werden, das zum Einlesen von 3D-Körpern bzw. -Formen dient.

Eine bevorzugte Anlage im erfindungsgemäßen Sinn stellt ein Musikinstrument dar, das Elemente zur Entgegennahme bzw. Aufzeichnung räumlicher Eigenschaften eines oder mehrerer 3D-Objekte oder 3D-Objektgruppen oder deren Bestandteile, ein Element, das diese in Noten- oder Tonabfolgen umzusetzen vermag, sowie Klangerzeuger bzw. Lautsprecher zur akustischen Wiedergabe umfaßt.

Das erwähnte Musikinstrument kann ein Tasten-, Saiten-, Blasinstrument oder Schlagzeug darstellen. Es kann ein Instrument mit einer virtuellen oder materiellen Schnittstelle oder ein stilles Instrument sein. Ein solches Musikinstrument kann den Bildschirm als integralen Teil der Instrumentenhülle bzw. hieran anschließbar enthalten.

Als Resultat einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der vorgenannten Anlagen und Musikinstrumente gelten Noten- oder Tonabfolgen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein 3D-Objekt oder eine 3D-Objektanordnung bzw. deren Bestandteile und räumliche Eigenschaften in kontinuierlicher/diskontinuierlicher Weise aufzunehmen vermögen.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Prinzipien bzw. Anwendung und Resultate der Erfindung sind in den folgenden Figuren veranschaulicht. Die Erfindung wird hierdurch jedoch nicht beschränkt:

1 zeigt schematisch den Übergang eines Raumszenarios in ein Musikstück, wobei jeweils alle Hierarchieebenen innerhalb eines Raumszenarios bzw. die betreffenden Eigenschaften (= Attribute) frei wählbar allen Hierarchieebenen des Musikstücks bzw. den hörbaren Eigenschaften der musikalischen Events zugeordnet werden können.

2 zeigt schematisch den erfolgten Übergang von 3D-Objekten in Noten eines Musikstücks, wobei sowohl eine statische als auch eine dynamische Übersetzung möglich ist. Bei der hier als statisch bezeichneten Übersetzungsmethode geht es um das räumliche Lesen eines 3-dimensional-räumlichen Gebildes und seiner Eigenschaften (z.B. für jedes 3D-Objekt Erzeugung einer zugeordneten musikalischen Note). Bei der hier als dynamisch bezeichneten Übersetzungsmethode geht es um Bewegung, Transformation bzw. Navigation eines bereits vorliegenden 3-dimensional-räumlichen Gebildes und seines Verhaltens in der Zeit (z.B. räumliche Navigation einer Leseebene durch 3D-Objekte verursacht bei jeder Kollision mit einem 3D-Objekt eine gespielte Note).

3 weist in Form eines diagrammatischen Überblicks auf die gleichzeitig hinterlegte Patentanmeldung P 101 453 60.4 dieses Anmelders hin, wobei es bei dieser Anmeldung um die Umsetzung musikalischer Events in 3D-räumliche Szenarien geht. Gemeinsam stellen die beiden erfindungsgemäßen Verfahren ein neuartiges synästhetisches und bidirektionales Werkzeug zur integrierten Synchronisation, Animation bzw. Komposition von Raum/Bild+Ton-Produkten dar.

4 zeigt die herkömmlichen Methoden zur sichtbaren, jedoch räumlich 2-dimensionalen Aufzeichnung:

  • – klassische Notenschrift (graphisch codierte Symbole)
  • – Matrix-Notation (graphisch anschauliche Symbole)
  • – Event-Notation (abstrakte numerische Symbole)
  • – Arrangieren von Instrumenten bzw. Stimmen auf Mehrspurmatrizen (graphisch anschauliche Symbole)

5 stellt diagrammatisch die wesentlichen Unterschiede bzw. Schritte zwischen 2-dimensionalen Räumen (Flächen) und 3-dimensionalen Räumen (Räume) und ihre Konsequenzen für enthaltene Objekte dar. Die flache ZD-Darstellung bzw. 2D-Wirklichkeit bietet jeweils nur eine Ansicht bzw. Repräsentation einer Fläche auf einer Fläche (2D/2D) bzw. eines Raumkörpers (3D/2D) auf einer Fläche, z.B. auf Papier oder einem Bildschirm. Dies birgt die Vorteile einer einfachen auf das Notwendige reduzierten Darstellung. Dagegen liefert eine räumliche 3D-Darstellung bzw. 3D-Wirklichkeit unendlich viele Ansichten bzw. Betrachtungswinkel auf Flächen im Raum (2D/3D) bzw. Raumkörper im Raum (3D/3D), die sich durch Navigation der dargestellten Objekte oder des Betrachters im Raum ergeben. Komplexe räumliche Verhältnisse bzw. Situationen sind darstell- und realisierbar in realen wie navigierbaren virtuellen Räumen.

6 zeigt die Abbildung eines einfachen 3D-Szenarios und eine mögliche Umsetzung in einen Schlagzeugtakt bzw. in Notenschrift, wobei jedes der 3D-Objekte vermöge der numerisch-präzisen Übersetzungsregel exakt in ein musikalisches Event bzw. eine Note umgesetzt wird. (Beispiel für die hier als statisch bezeichnete Umsetzungsvariante)

7 zeigt eine Animation eines räumlichen 3D-Skeletts, wobei die Bewegung des Skeletts, also sein Verhalten in der Zeit, die musikalischen Events einer Schlagzeugspur bzw. ihre Notation verursacht. (Beispiel für die hier als dynamisch bezeichnete Umsetzungsvariante)

8 zeigt eine allgemeine Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens: Übergabe und Übersetzung 3D-räumlicher Szenarien bzw. deren Bestandteile in musikalische bzw. hörbare Events.

9 zeigt eine spezifische Lösung der Übergabe und Übersetzung räumlicher 3D-Szenarien, hier unter Einsatz gängiger 3D-CAD- und AUDIO/MIDI-Sequencing-Software (MIDI = Musical Instruments Digital Interface), sowie ein der erfindungsgemäßen Kopplung der zwei vorgenannten Software-Pakete dienendes und für diesen Zweck entwickeltes Erweiterungsprogramm, das es dem 3D-CAD-Programm erlaubt, mittels MIDI musikalische Events und deren Eigenschaften aus 3D-Szenen auszulesen und weiterzureichen.

10 zeigt die graphischen Benutzeroberflächen der Programme, die bei der Verwirklichung der spezifischen Lösung herangezogen wurden.

3D-Computer Aided Design (Maya Unlimited/AliasWavefront.com) liefert im vorliegenden Fall die zu übersetzende räumliche 3D-Objektgruppe bzw. deren Anordnung im virtuellen 3D-Raum, hier in Form einiger der zur Verfügung stehenden graphischen Benutzeroberflächen:

  • – side view (rechtwinklige Ansicht von vorne)
  • – front view (rechtwinklige Ansicht von einer Seite)
  • – top view (rechtwinklige Ansicht von oben)
  • – perspective view (navigierbare perspektivische Ansicht)

Im hier vorliegenden Fall wird das 3D-Szenario von einer "Leseebene" entlang einer Raumachse gelesen, wobei auch zahlreiche andere "Lesarten" von Raumszenarien durchführbar sind.

Das mittlere Fenster zeigt ein mögliches Aussehen einer gestalteten graphischen Benutzeroberfläche für die intuitive Zuordnung zwischen räumlichen 3D-Objekten und musikalischen Events bzw. der einfachen Einstellung von Faktoren mittels Knöpfen und Schiebereglern u.ä., so daß komplexe Umsetzungsregeln auf einfachem Wege zusammengestellt werden können.

Für jeden der 16 MIDI-Kanäle, die einem Instrument entsprechen, läßt sich eine eigene Übersetzungsregel einstellen, bzw. wenn wünschenswert sogar für jede Note eines Instruments (z.B. sinnvoll bei Schlagzeugspuren). Ganz oben im Fenster kann der Kontakt mit dem Server hergestellt bzw. unterbrochen werden. In der zweiten Reihe lassen sich 8 wichtige MIDI-Events aktiv bzw. inaktiv schalten (Filterfunktion). Darunter kann für jedes einzelne Instrument ein eigenes Unterfenster zur übersichtlichen Bearbeitung geöffnet werden (Channels 1-16). Vorzugsweise wird die Übersetzungsregel während eines stattfindenden Übersetzungsvorgangs mit Echtzeit-Feedback der hörbaren Konsequenzen festgelegt bzw. verändert oder verfeinert, bis die gewünschten Qualitäten erreicht sind.

Der Audio/MIDI-Sequencer (Logic Audio Platinum/Emagic.com) liefert im vorliegenden Fall nach einer erfolgten Übersetzung die einer 3D-Objektgruppe entsprechenden hörbaren MIDI-Events, hier in Form der wichtigsten zur Verfügung stehenden graphischen Benutzeroberflächen:

  • – Noten-Editor
  • – Matrix-Editor
  • – Event-Editor
  • – Hyper-Editor


Anspruch[de]
Verfahren zur Aufzeichnung oder Umsetzung von 3-dimensional-räumlichen Objekten in Musik oder musikalische Events, wobei man

(a) ein 3D-Objekt oder eine 3D-Objektabfolge bereitstellt oder erzeugt,

(b) mindestens eine der folgenden Eigenschaften des 3D-Objekts oder der 3D-Objektabfolge und/oder der 3D-Objektbestandteile messend erfaßt:

– Position

– Ausdehnung

– Orientierung

– Farbe

– Oberflächentextur

– Verhalten in der Zeit

dadurch gekennzeichnet, daß man

(c) das 3D-Objekt oder die 3D-Objektabfolge zumindest teilweise in ein oder mehrere musikalische Events umsetzt,

(d) derart, daß das oder die musikalischen Events in mindestens einer ihrer folgenden Eigenschaften, nämlich

– Instrument

– Noten- oder Toneinsatz

– Noten- oder Tondauer

– Noten- oder Tonhöhe

– Tonhöhenverlauf

– Klangfarbe

– Modulation

– Anschlagstärke

– Lautstärke

– Lautstärkenverlauf

– Tempo

– Tempowechsel

– Effektsteuerung

mit mindestens einer Eigenschaft des 3D-Objekts/der 3D-Objekte zusammenhängen,

(e) die Abfolge der musikalischen Events dem 3D-Objekt oder der 3D-Objektabfolge entsprechend, oder in neu definierter Reihenfolge

(f) gemäß frei wählbarer, in Echtzeit während des Übersetzungsvorgangs veränderbarer Übersetzungsregel umsetzt und/oder aufzeichnet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das 3D-Objekt oder die 3D-Objektgruppe ein Werkstück, eine Werkstückgruppe, eine Skulptur oder Skulpturenanordnung, eine Handwerksarbeit oder einen Architekturkörper darstellt. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das 3D-Objekt eine Kugel, eine Ellipse, einen Zylinder, einen Würfel, einen Quader, einen Kegel oder einen Hohlkörper darstellt. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das 3D-Objekt strukturiert, gefärbt oder mit einer Oberflächentextur versehen ist. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturierung durch Längen- und Breitengrade, in Rasterform oder durch unterschiedliche Elemente eines 3D-Objekts erfolgt. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellung des 3D-Objekts auf einem Bildschirm, einer anderen Projektionsfläche oder als Holographie erfolgt. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hörbare Repräsentation kontinuierlich in Echtzeit, räumlich nah oder räumlich getrennt von der visuellen Darstellung des 3D-Szenarios erfolgt. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hörbare Repräsentation zeitverschoben oder unabhängig von der visuellen Darstellung des 3D-Szenarios erfolgt. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die musikalischen Parameter über MIDI-Schnittstellen und Software übermittelt oder erzeugt werden. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die 3D-Objekte bzw. deren Verhalten in der Zeit in musikalische Events mittels MIDI-Sequencing-Software aufgezeichnet werden. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren durch Verknüpfung von CAD-Software mit MIDI-Sequencing-Software durchgeführt wird. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein CAD-Programm mit Hilfe einer Erweiterung 3D-Objekte bzw. eine 3D-Objektanordnung und deren Eigenschaften im Raum liest bzw. weiterreicht und gemäß einer Umsetzungsregel oder mit Hilfe eines Klangerzeugers oder einer Software zur Musikerzeugung in musikalische Events oder hörbare Noten, Tonabfolgen oder deren Verhalten in der Zeit umsetzt. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß klingende musikalische Events oder hörbare Noten- oder Tonabfolgen in ihren Eigenschaften bzw. ihrem Verhalten in der Zeit durch die Parameter eines 3D-Objekts, einer 3D-Objektgruppe oder deren Verhalten in der Zeit beeinflußt oder verändert werden. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das 3D-Objekt oder die 3D-Objektanordnung als räumliche Notation dient, die alle für eine Reproduktion benötigten Daten eines Musikstücks oder Noten- oder Tonabfolgen in Form von 3D-Objekten, deren Eigenschaften und Verhalten in der Zeit enthält und wiedergeben kann. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein 3D-Objekt oder eine 3D-Objektanordnung im Raum bzw. deren Verhalten in der Zeit nach einer konfigurierten Übersetzungsregel in musikalische Events, hörbare Noten- oder Tonabfolgen oder deren Verhalten in der Zeit übertragen wird. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungsregel vom Benutzer intuitiv bzw. im Trialand-Error-Verfahren eingestellt sowie feinjustiert wird, indem ein hörbares oder anderes Feedback der Auswirkungen der Übersetzungsregeländerung auf die hörbaren Eigenschaften der Noten- oder Tonabfolgen in Echtzeit oder verzögert mitverfolgt wird. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die 3D-Objekte oder die Übersetzungsregel zur Umsetzung in musikalische Events oder hörbare Noten- oder Tonabfolgen über das Internet oder ein anderes Netzwerk eingespeist wird. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung mit Hilfe einer Datenbank erfolgt. Anwendung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur räumlich-körperlichen Komposition zur Interpretation von Musikstücken oder deren Bestandteilen oder zur Schaffung von räumlichen Kompositionsumgebungen oder -Oberflächen. Anwendung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur körperlich-räumlichen Korrektur von Musikstücken oder Teilen hiervon. Anwendung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Komposition und Korrektur, während das betreffende 3D-Objekt oder die 3D-Objektanordnung hörbar wiedergegeben wird. Anwendung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Schaffung von einer Noten- oder Tonabfolge, die einer 3-dimensionalen Struktur, einem 3D-Objekt oder einer 3D-Objektanordnung rhythmisch entsprechen oder mit dieser synästhetisch sind. Anwendung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur musikalischen Begleitung von 3D-Objekten. Anwendung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur musikalischen Begleitung von 3D-Objekten, wobei die visuelle Präsentation der 3D-Objekte oder eines Lesevorgangs derselben und die Erzeugung oder Beeinflussung der musikalischen Events gleichzeitig oder zeitverschoben erfolgen. Anwendung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die visuelle Präsentation der 3D-Objekte oder eines Lesevorgangs derselben und die Erzeugung oder Beeinflussung der Noten- oder Tonabfolge räumlich nah oder getrennt voneinander vorgenommen werden. Anwendung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zum Entwurf oder der Verwirklichung der Form von Musikstücken, die Eigenschaften einer 3-dimensionalen Struktur, eines 3D-Objekts oder einer 3D-Objektanordnung umsetzen. Anwendung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche zum Entwurf oder der Verwirklichung der Form von musikalischen Rhythmen oder Phrasen, die Eigenschaften einer 3-dimensionalen Struktur, eines 3D-Objekts oder einer 3D-Objektanordnung umsetzen. Anwendung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, um durch ein eingespeistes 3D-Objekt oder eine 3D-Objektanordnung oder deren Eigenschaften und Verhalten in der Zeit kundenspezifisch formverwandtes Ton- oder Geräuschmaterial zur hörbaren Begleitung der betreffenden 3-dimensionalen Struktur oder ihres Verhaltens in der Zeit zu erzeugen. Anwendung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, um aus 3D-Objekten oder deren Anordnung im Raum abgeleitete Noten- oder Tonabfolgen zu schaffen. Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch:

(a) ein Element zur visuellen Wiedergabe eines oder mehrerer 3-dimensionaler Objekte für einen Benutzer,

(b) ein Element, das es einem Benutzer erlaubt, die Werte eines oder mehrerer charakterisierender Parameter eines 3-dimensionalen Objekts oder einer 3D-Objektgruppe zu manipulieren,

(c) ein Element, um eine erste Gruppe von Werten aufgrund einer Gruppe von Regeln zu bestimmen, wobei diese erste Gruppe von Werten einem oder mehreren charakterisierenden Parametern des 3D-Objekts oder einer 3D-Objektgruppe zugeordnet wird,

(d) ein Element, um die oben genannte erste Gruppe von Werten aufgrund einer zweiten Gruppe von Regeln in eine zweite Gruppe von Werten zu übersetzen, wobei die genannte zweite Gruppe von Werten einem oder mehreren charakterisierenden Merkmalen eines Sound-Events zugeordnet wird, und

(e) ein Element, um eine hörbare Wiedergabe des bzw. der genannten Sound-Events für einen Benutzer unter Einsatz der zweiten Gruppe an Werten zu generieren.
Anlage gemäß Anspruch 30 zur Erzeugung von Noten- oder Tonabfolgen, gekennzeichnet durch:

(a) ein Element zur Aufzeichnung von mindestens einer oder mehrerer Eigenschaften eines oder mehrerer räumlicher 3D-Objekte oder eines 3D-Objekts innerhalb einer 3D-Objektanordnung oder einer 3D-Struktur,

(b) ein Element zur Übermittlung der aufgezeichneten Eigenschaften an

(c) ein Element zur Umsetzung der räumlichen Eigenschaften in hörbare musikalische Events oder Noten- oder Tonabfolgen, und

(d) einen Speicher zur Erfassung der musikalische Events oder Noten- oder Tonabfolgen.
Anlage gemäß Anspruch 30 und 31, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Bildschirm oder Projektor zur visuellen Präsentation der 3D-Elemente enthält. Anlage gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Werkzeug-Maschine zur Erzeugung von 3D-Körpern oder Werkstücken beinhaltet, die den visualisierten Objekten entsprechen. Anlage gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 33, umfassend die Klangerzeugungsapparatur, eine Benutzeroberfläche oder einen Bildschirm oder Projektor zur visuellen Darstellung eines 3D-Objekts, einer 3D-Objektanordnung oder deren Bestandteile, Elemente zur Entgegennahme oder Aufzeichnung räumlicher Eigenschaften, sowie einen Rechner, der diese in Noten- oder Tonabfolgen umsetzt. Anlage gemäß Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß diese ein Tasten-, Saiten-, Blasinstrument oder Schlagzeug darstellt. Anlage gemäß Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Instrument mit einer virtuellen oder materiellen Schnittstelle ist. Anlage gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 34, 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein stilles Instrument ist. Anlage gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument die Benutzeroberfläche, den Bildschirm oder Projektor als integralen Teil der Instrumentenhülle oder hieran anschließbar enthält. Noten- bzw. Tonabfolge, erhältlich gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, die einem 3D-Gebilde oder einer Skulptur entspricht.






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