環(huán)幕投影又稱環(huán)幕投影系統(tǒng),包含環(huán)幕系統(tǒng)和環(huán)幕投影。環(huán)幕投影系統(tǒng)分為立體環(huán)幕投影和非立體環(huán)幕投影。環(huán)幕(立體)投影系統(tǒng)是一種視聽高度沉浸的虛擬仿真顯示環(huán)境,采用多臺(tái)投影(通道)組成的環(huán)形投影屏幕,環(huán)形幕半徑通常有100~360弧度不等,由于其屏幕半徑寬大,觀眾的視覺完全被包圍,再配合環(huán)繞立體聲系統(tǒng),使參與者充分體驗(yàn)一種高度身臨其境的三維立體視聽感受,獲得一個(gè)具有高度沉浸感的虛擬仿真可視環(huán)境,是傳統(tǒng)平幕顯示設(shè)備不能比擬的,環(huán)幕投影最重要的應(yīng)用就是立體投影系統(tǒng)。
立體投影系統(tǒng)
立體投影分為主動(dòng)式和被動(dòng)式立體。被動(dòng)式立體投影系統(tǒng)是使用兩臺(tái)投影機(jī),一臺(tái)投射左眼圖像,另外一臺(tái)投射右眼圖像,將左右眼圖像同時(shí)投射到屏幕上,投影機(jī)鏡頭前安裝偏振光片,使投射的光線變成偏振光,而觀眾配帶的立體眼鏡的鏡片也是偏振光片,并且左眼的偏振片與投射左眼圖像的投影機(jī)的偏振光片的偏振方向是相同的,右眼的偏振片與投射右眼圖像的投影機(jī)的偏振光片的偏振方向是相同的,這樣左眼圖像只能透過左眼鏡片,而右眼圖像也只能透過右眼鏡片,從而使觀眾看到立體的圖像,一般的投影方式都是由一個(gè)圖形通道驅(qū)動(dòng)一臺(tái)投影機(jī)。在多投影機(jī)的系統(tǒng)中就需要都投影通道來支持,這就是多通道立體環(huán)幕系統(tǒng)。
多通道立體環(huán)幕系統(tǒng)
根據(jù)環(huán)幕尺寸的大小,環(huán)幕按照通道和環(huán)形幕半徑的大小來區(qū)分,通常為90、120 、135、180、240、270、360度弧度不等,一般分為雙通道、三通道、七通道等,其中雙通道和三通道時(shí)最常用的。雙通道和三通道立體虛擬仿真環(huán)幕投影大屏幕是虛擬三維投影顯示系統(tǒng)中一種沉浸式虛擬仿真顯示環(huán)境,這個(gè)系統(tǒng)采用邊緣融合技術(shù)把多臺(tái)投影打出的圖像形成立體數(shù)字圖像實(shí)時(shí)輸出并顯示在一個(gè)超大幅面的平面投影幕墻上,使觀看和參與者獲得一種身臨其境的虛擬仿真視覺感受。通常用于一些大型的虛擬仿真應(yīng)用:虛擬戰(zhàn)場仿真、數(shù)字城市規(guī)劃、三維地理信息系統(tǒng)等大型場景仿真環(huán)境、展覽展示、工業(yè)設(shè)計(jì)、教育培訓(xùn)、會(huì)議中心等專業(yè)領(lǐng)域。
環(huán)幕立體投影系統(tǒng)
正是由于環(huán)幕屏幕的顯示半徑巨大和顯示特征導(dǎo)致了它的技術(shù)復(fù)雜性,通常一個(gè)完整的環(huán)幕投影系統(tǒng)需要有以下幾項(xiàng)強(qiáng)有力的核心技術(shù)做支撐:數(shù)字幾何矯正(即非線性失真矯正)技術(shù)、多通道視景同步控制技術(shù)、數(shù)字圖像邊緣融合技術(shù),才能成功地將三維圖形計(jì)算機(jī)生成的實(shí)時(shí)三維數(shù)字影像、實(shí)時(shí)同步地輸出并顯示在一個(gè)具有一定半徑和弧度的巨幅環(huán)形投影屏幕上,從而形成一個(gè)具有極高分辨率的、無任何變形失真的數(shù)字三維立體影像。
◎多通道幾何校正模塊:環(huán)幕投影系統(tǒng)中,環(huán)幕拼接是個(gè)關(guān)鍵性步驟。由于柱面投影的特殊性,在沒有曲面矯正的情況下,無法保證兩個(gè)投影畫面的完全重合。CGRUBY的曲面矯正模塊,可以使得投影機(jī)投影在任何曲面上,都可以經(jīng)過矯正以獲得一個(gè)正規(guī)的圖象。結(jié)合其他技術(shù)模塊,將多通道融合工作在PC端完成。本套系統(tǒng)屬于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
◎多通道融合拼接技術(shù):多通道顯示技術(shù)就是采用多組投影系統(tǒng)組合而成的,它比單通道投影系統(tǒng)具備更大的顯示尺寸、更寬的視野、更多的顯示內(nèi)容、更高的顯示分辨率以及更具沖擊力和沉浸感的視覺效果。相對采用硬件融合劑,CGRUBY軟件融合體系,故障率更低,維護(hù)安裝方便、節(jié)能。CGRUBY軟件內(nèi)核性能卓越,采用優(yōu)化算法,極大的減少了計(jì)算處理數(shù)據(jù)量,節(jié)約了大量的CPU資源,減少了內(nèi)存的占用,CGRUBY軟件開發(fā)方集合國內(nèi)一流圖像圖像開發(fā)工程師從制定計(jì)劃、需求分析、軟件設(shè)計(jì)、程序編制、測試及運(yùn)行維護(hù),自購研發(fā)設(shè)備與國內(nèi)外圖形圖像源代碼,歷時(shí)2年反復(fù)檢算,測試,終于研發(fā)成功的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多通道融合拼接技術(shù),目前此項(xiàng)技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
◎CGRUBY中央控制:中控,也就是中央控制器,也稱為集中控制器。集成了8路紅外遙控接口,6路RS-232/422/485控制接口、8路數(shù)字IO控制接口、8路+12V弱繼電器接口、二路RS-485網(wǎng)絡(luò)接口等。并在此技術(shù)上采用了自創(chuàng)的CGRUBY程序匯編改裝模塊,將各路信號(hào)穩(wěn)定的集成在了中央控制系統(tǒng)內(nèi),并添加了信號(hào)增強(qiáng),加密功能。此項(xiàng)技術(shù)目前在國內(nèi)外屬于領(lǐng)先水平可廣泛應(yīng)用在各項(xiàng)系統(tǒng)集成中央控制工程領(lǐng)域中,投入相關(guān)高級程序人員。選用團(tuán)隊(duì)為產(chǎn)學(xué)研一體的高新科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
◎CGRUBY多通道播放系統(tǒng):拋棄了過去那種使用價(jià)格昂貴的多頭顯卡進(jìn)行多通道計(jì)算,進(jìn)而采用具有極高性價(jià)比的多主機(jī)聯(lián)網(wǎng)方式,不僅使得整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算能力獲得大幅度提升,而且系統(tǒng)價(jià)格也大幅下降。經(jīng)測試,采用我公司的設(shè)計(jì)方案,其三維運(yùn)算能力是多頭顯卡方案的 5 倍以上。此套集成系統(tǒng)開發(fā)過程2年,聯(lián)合國內(nèi)圖形圖像尖端院校與研發(fā)機(jī)構(gòu),集合國內(nèi)一線研發(fā)實(shí)力共同打造的多通道播放系統(tǒng)。
特點(diǎn)
1、超長壽命。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,液晶產(chǎn)品的使用壽命已經(jīng)可以達(dá)到50000個(gè)小時(shí)以上(主要受背光源影響),目前市場主流的LED背光源技術(shù)已經(jīng)基本擺脫了CCFL背光源時(shí)代的限制,其使用壽命可以達(dá)到10萬小時(shí)以上,亮度可以達(dá)到1000流明,且不會(huì)在長時(shí)間的使用后出現(xiàn)光源變暗的情況。
2、視角大。對于早期的液晶產(chǎn)品而言,可視角度曾經(jīng)是制約液晶的一個(gè)大問題,但隨著液晶技術(shù)的不斷進(jìn)步,已經(jīng)完全解決了這個(gè)問題,像使用了DID、IPS技術(shù)的拼接屏,其可視角度可以達(dá)到史無前例的178度。
3、分辨率高。按照目前市場主流技術(shù),液晶顯示屏的物理分辨率可以輕易達(dá)到肉眼無法分辨的視網(wǎng)膜級,液晶的亮度和對比度都很高,色彩鮮艷亮麗,圖像穩(wěn)定不閃爍。
4、超薄輕巧。液晶具有厚度薄,重量輕的特點(diǎn),可以方便地拼接和安裝。55寸專用液晶屏,重量只有30KG,厚度不到11公分,這是其它顯示器件所不能比擬的。
5、功耗極小。液晶顯示設(shè)備,小功率,低發(fā)熱一向?yàn)槿藗兯Q道,待機(jī)情況下僅為3W。
6、故障率低。液晶是目前最穩(wěn)定最可靠的顯示設(shè)備,由于發(fā)熱量很小,器件很穩(wěn)定,不會(huì)因?yàn)樵骷厣^高損壞而造成故障。
由于液晶產(chǎn)品的背光源發(fā)光體限制了液晶板的尺寸,拼接屏所用的DID、IPS液晶屏的邊框仍有 4mm-7mm的寬度,因此拼接縫稍大是液晶拼接幕墻唯一的缺點(diǎn),但隨著OLED技術(shù)的逐步成熟,這一缺陷將會(huì)得到明顯的改善。