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3D多视点自由立体投影系统

3D多视点自由立体投影系统
3D多视点自由立体投影系统

第33卷第4期 光电工程V ol.33, No.4 2006年4月 Opto-Electronic Engineering April, 2006

文章编号:1003-501X(2006)04-0059-04

多视点自由立体投影系统

毛崇德,王元庆

( 南京大学电子科学与工程系,江苏南京 210093 )

摘要:利用双柱面光栅的成像原理,自由立体投影系统将具有视差的画面分别成像于不同的空间区域,在成像区域形成一系列立体图像窗口,构成多视点自由立体成像。在我们设计的自由立体投影系统中,采用了四台高分辨率投影机,通过对1.5m(60英寸)双柱面投影屏幕的设计,形成了主成像窗口与副成像窗口有机拼接的宽视角( ±30°)立体投影系统。经过模拟分析在不同参数条件下投影系统的空间光照度分布情况,直观地验证了上述投影系统的成像理论。

关键词:立体投影系统;视差;三维显示;立体成像;光学分析

中图分类号:TN27 文献标识码:A

Multi-view auto-stereoscopic projection system

MAO Chong-de,WANG Yuan-qing

( Department of Electronic Science and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China )

Abstract:By the imaging principle of double-lenticular screen, auto-stereoscopic projection system makes parallax pictures be projected into different spaces in which a series of viewing zones is formed to get multi-view auto-stereoscopic images. In this projection system, four high-resolution projectors are applied to project four images to the double-lenticular screen whose size is diagonally 60 inches (1.5m).

The projection system is designed to join closely the neighboring viewing zones, in order to provide a wide field angle of view (about ±30°). The computer simulation of the distribution of the imaging space illumination under different parameters gives a straightforward proof of the imaging principle applied in this projection system.

Key words: Stereoscopic projection systems; Parallax; Three-dimensional display; Three-dimensional imaging; Optical analysis

引言

人眼能够有三维立体视觉,其原因很多,其中最重要的因素是视差的存在。视差分为双眼视差和运动视差两种。双眼视差是指两眼在观察同一事物时所获得的图像存在的微小差异,运动视差是指移动头部所看到的物体的不同侧面。自从Wheatstone通过世界上第一台立体显示装置证明了视差与深度信息之间的联系[1]后,研究者们在通过显示装置再现立体图像方面投入了大量精力,提出并发展了一系列的立体显示装置。数字技术的发展带动了信息时代的到来,同时也带动了军事、勘测、遥感、遥控、医学以及艺术娱乐等领域对于三维立体图像的迫切需要,而相关技术的发展也给高精度立体显示装置提供了可能。

在发达国家,如美国、日本等,立体显示技术的研究由来已久,已经有一些成熟的产品问世。美国空军计划为新一代战机装备一种多功能液晶显示器,可以选择平面或立体显示方式。当选用立体显示方式时,可以显示地形的立体图像,并可以从不同角度观察敌方周围环境[2]。日本的夏普公司更是已经有民用的立

收稿日期:2005-07-08;收到修改稿日期:2005-12-20

基金项目:江苏省科技厅高技术计划项目(BG2004031)

作者简介:毛崇德(1975-),男(汉族),四川南部人,硕士生,主要研究方向为立体显示技术。E-mail: futuremcd@https://www.docsj.com/doc/0b7927255.html,

光电工程 第33卷第4期

60体液晶显示器上市,索尼、三星等公司也计划在近期推出自己的立体显示器。

目前,自由立体显示主要有全息立体技术、平板显示、体立体与立体投影技术等几种。其中全息立体技术是研究历史最长,最成熟的立体技术,但是由于全息图像的色散问题使得难以做出一幅全彩色的立体图像,而平板显示与体立体技术由于现有技术条件的限制,很难实现大屏幕显示[3]。立体投影的实现方式有全息投影[4]、菲涅尔透镜投影[5]和双柱面光栅投影等。其中,双柱面光栅投影立体投影系统利用了成熟的大屏幕投影技术,可以比较方便地实现大幅面的全彩色立体图像,因而受到了广泛重视。1995年,日本的NHK 率先推出了一套双视点的立体投影显示系统。1997年,德国柏林的Cybertron GmbH 公司展出了一台单视点立体投影显示器,利用头部跟踪的办法实现了宽视角[6]。2004年,剑桥大学的三菱电子研究所用投影机阵列设计出了多视点的自由立体投影电视系统[1],但是其结构庞大,造价极高,还远不能达到产品化的要求。

我们在江苏省科技厅的高技术项目支持下,对立体显示技术展开了全面的研究,在保证良好的立体视觉效果的前提下,主要还考虑到了经济适用及其可实现性。在本文中,我们将介绍这种大屏幕立体投影系统的原理结构及其光学分析结果。

1 原理及结构

人眼的立体感能将视场(即眼睛所观看到的景物区域)中的物体区别出远近。我们把左右两眼所获得的不同图像分别称作左图像和右图像,在显示技术中,如果同时在屏幕上显示出左图像和右图像,又利用一定的装置使得左眼只能看到左图像,右眼只能看到右图像,那么,经大脑融合就能还原成立体图像。如图1,图中A 1、A 2分别是同一物点A 在屏幕上所显示的左图像点与右图像点;B 1、B 2分别是同一物点B 在屏幕上所显示的左图像点与右图像点。如果左眼只能看到A 1、B 1,右眼只能看到A 2、B 2,则在人的大脑里就可以反映出A 点和B 点的深度信息。图像点A 成像于屏幕之后,我们称之为“后方图像”;图像点B 成像于屏幕之前,称之为“前方图像”。

设人两眼之间的距离为x ,人眼与屏幕的距离为L ,A 1、A 2 两点之间距离S A ,B 1、B 2 两点之间距离S B 。则后方图像A 点距屏幕的深度为

L S x S D A

A

?= (1)

同理,前方图像B 点距屏幕的深度为

L S x S D B

B

+= (2)

为了获得大屏幕立体图像,必须以大幅面的方式成像,并且把具有视差的二维图像分别成像于空间不同的

区域,以便观看者的左右眼能够分别独立地观看到不同的二维图像。采用如图2所示的柱面光栅式大屏幕投影结构,利用柱面光栅的成像特性使得两台投影机所投影的图像只能分别成像于左眼或右眼的观察区域,在人眼中形成视差,从而为人眼提供立体图像。其中,投影屏幕可分为三层,即图中所示的正面光栅、漫射层和背面光栅。外面两层光栅(正面光栅和背面光栅) 是光学参数相同的柱面光栅,中间的漫射层用于承像面,柱面光栅位置相对于漫射屏对称。

柱面光栅的每一个光栅单元相当于一个柱面透镜。投影机投射的画面首先在正面光栅上分成若干图像

条,被每一个光栅单元分别成像于对应区域的散射面上,散射面上这些图像条再通过背面光栅成像,不难

图1 视差式立体成像原理

Fig.1 Principle of 3-D imaging

图2 大屏幕立体背投系统结构简图

Fig.2 Structure of large-screen 3-D rear projection system

2006年4月 毛崇德 等:多视点自由立体投影系统

61

看出后一成像过程是前一成像过程的一个逆过程。由透镜成像原理我们可以知道,后一成像过程所成的像正好是在投影机关于屏幕对称的位置。大屏幕立体背投成像原理如图3所示,实线是投影机1光线所投射的区域,虚线是投影机2光线所投射的区域,可以看出A 区域只有投影机1的光线而B 区域只有投影机2的光线。显然当右眼处于A 区域、左眼处于B 区域时,右眼只能看到投影机1所投影的图像,左眼只能看到投影机2所投影的图像。投影机1与投影机2所投影的图像是两幅具有视差的图像,在两眼中形成视差,那么观察者将可以看到具有立体效果的图像。

在图3中可以看出来,只有当头部处于C 区域附近使得右眼处于A 区域而且左眼处于B 区域才能看到立体的图像。理论上,由于投影屏幕中间层即漫射层的作用,在C 区域两边应该还有一系列观看点能获得立体视觉,但实际上旁边的观看区域光线很暗,效果很不好。为了增加视点扩大视角,可以增加投影机个数。同时,若每个投影机所投影的图像是对应位置所拍得的物体的图像,我们移动头部在各个观察点看到的图像正好对应于在拍摄图片位置看到的三维景物,这样还可以获得运动视差,使立体效果更加逼真。

图4为多投影机投影的多视点大屏幕立体投影系统结构示意图,为获得较好的立体视觉效果,系统各部分结构尺寸有严格要求:

1) 屏幕的光栅条纹竖直放置,投影机应该处于与屏幕平行的同一条水平线上,各投影机光轴应对准屏幕的中点,保证各投影机所投影的画面在屏幕上精确重合,且亮度分布一致;

2) 要使投影机所投影的图像在漫射屏上成清晰的像,那么如图中所示各参数关系应为

r

n L d n 11?=? (3) 式中 n 为屏幕材料的折射率,r 是指柱面镜的曲率半径。

3) 图5中,设散射面散射角度为2α,那么正面光栅投射到散射面上的每一个图像点都会被散射成角度为2α 的锥形光束,这一束光线投射到背面光栅上面,被相邻几个光栅单元成像,由于图像点与每一个光栅单元的相对位置都不一样,所以被成像于不同的空间位置,我们把最中间位置的像称作主瓣,其它像都称作副瓣。不难看出,副瓣的个数与屏幕结构参数和散射面散射角度是相关的,它们之间的关系可用下面公式表示:

)tan (

t

d ceil x α

= (4) 式中 x 表示副瓣的个数,ceil (a )表示对数a 向上取整。从式(4)中可以看出,在光栅参数一定的情况下可以

通过选择散射面的散射角度控制副瓣的个数。

从以上分析我们知道,每一个投影机投影的画面在屏幕的另一面所成的像不止一个,这样可以增加视点并加宽了视角。为使这些像在空间均匀分布,投影系统各参数应满足如下关系:

tL NB

d 1= (5)

式中 N 是投影机个数,本系统中我们采用四个投影机,即N=4。

图3 立体背投成像示意图

Fig. 3 Illustration of rear projection imaging

图5 散射面对成像的影响

Fig.5

Influence of diffuser screen on imaging

图4 多视点立体投影

Fig.4 Multi-view 3-D projection system

2 计算机仿真实验结果

在设计过程中,为了对所设计的系统的光学效果有一个直观的认识,我们用光学仿真软件对系统进行了仿真试验,实验中主要是对观看处的光强度变化进行分析。实验数据见表1。

实验中,我们设置散射面散射为理想的Gaussian 散射,散射角度根据公式(4)进行理想计算。实验结果

如下面各图所示,图中曲线表示在投影机相对于屏幕的另一面距屏幕2000mm(理想观看点)且平行于屏幕的平面上的光强分布,横坐标是空间位置坐标,纵坐标表示光强度,实线表示平行于光栅条纹方向上的光强分布,虚线表示垂直于光栅条纹方向上的光强分布。

图6是单机投影时在观测处平面上的光强分布情况。从图中可以看到在垂直于光栅条纹方向上,有比

较明显的三个波峰,中间最高的是我们前文所述的主瓣,在两边对称位置分布着两个副瓣。

图7和图8分别是双投影机和四投影机投影的光强分布曲线图。其中,图(a)光栅板厚度 d=6.5mm 是人为指定的,这样投影成像的主瓣与副瓣在空间不能均匀分布,导致观看点不连续,在主瓣与副瓣之间有较宽一个区域没有图像。图(b)则是完全按表中数据进行的仿真实验,可以看出,主瓣与副瓣在空间分布均匀,增加了视点而且使视点在空间有一定的连续性。

3 结 论

从平面到立体是显示技术发展的必然趋势,随着对立体显示进一步的研究,必将带动相关技术,从而形成一系列全新的产业。我们这套投影系统的具有以下特点:1) 结构简单、造价相对较低;2) 从计算机模拟分析结果看,其成像效果很好;3) 较好地实现了大屏幕多视点,1.5m(60英寸)的屏幕可根据需要进一步扩大;4) 多投影机工作保证了画面的亮度;5) 对柱面光栅工艺要求较高。 ( 下转第84 页 )

表1 计算机仿真实验数据

Table 1 Experiment data

Projector number

N

Projector space

B /mm

Projection distance

L /mm

Refractive index

n

Pitch t /mm

Plate thickness d /mm

Lenticular radius

r /mm

1 65 2000 1.5 0.5 15.38 5.15

2 65 2000 1.5 0.5 7.69 2.57 4 65 2000 1.5 0.5 3.85 1.28

图6 单个投影机投影光学仿真效果图

Fig.6 Single projectors optic simulation result Receiver_765 illuminance mesh

I l l u m i n a n c e /l u x

0.008

0.006

0.004

0.002

0.000

-1000 0 1000

Position /mm

图7 双投影机投影光学仿真结果 Fig.7 Double projectors optic simulation result

(a)

Receiver_765 illuminance mesh

I l l u m i n a n c e /l u x

0.008

0.006

0.004

0.002

0.000

-1000 0 1000

Position /mm

(b)

Receiver_765 illuminance mesh

I l l u m i n a n c e

/l u x

0.008

0.006

0.004

0.002

0.000

-1000 0 1000

Position /mm

图8 四投影机投影光学仿真结果 Fig.8 Four projectors optic simulation result

(a)

Receiver_765 illuminance mesh

I l l

u m i n a n c e /l u x

0.008

0.006

0.004

0.002

0.000

-1000 0 1000

Position /mm

(b)

Receiver_765 illuminance mesh

I l l u m i n a n c e /l u x

0.008

0.006

0.004

0.002

0.000

-1000 0 1000

Position /mm

Compare the insert loss calculate of new structure with O. F’s, the result as show Fig.7. The Fig.7 result shows that insert loss in cross state of the new structure less the O. F’s. In bar state, when wavelength number is small, the insert loss is less than O. F’s, but when wavelength is large, the insert loss is more than the O. F’s, the reason is that the structure of O. F. wavelength pass through much less FBGs, so the insert loss is small.

4 Conclusion

In this study, we present a new bidirectional OXC structure, which use 2×2 ports of OC and tunable FBG to design. based on the 2×2 B-OXC, it compose N×N OXC structure. The simulation result shows that the new structure has less OC and the less ports of OC. It has character of structure simple, symmetry, expansibility, integration and low price. Compare it with W. D. Zhong and O. Frazao, the new structure has less insert loss, so it will be abroad applied foreground in the Next-Generation Optical Internet.

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JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ ( 上接第62页 )

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大屏幕投影显示系统技术

莆袁芃芄芆膂薁大屏幕投影显示系统技术 蒈蒂肅蒆虿肄蚅关键字:大屏幕投影超高压UHP弧光灯光学系统成像引擎透射成像 LCD 反射板数字灯光处理 DLP 蚂薃蚆蒁膄蒆薆目前用于电视机和计算机显示器的都是CRT(阴极射线管)显示器背投影当然最近两年LCD(液晶显示器)的发展也相当的迅猛,所以许多用户也在使用这种显示器,但是问题是这种显示器目前的售价还是比较贵并且还有许多缺陷,所以普及率并不高。投影显示器拥有没有LCD延迟时间比较长的缺点,当然由于各种原因它的普及率是目前最少的。 莅聿罿莄羄蚅芀直到现在,投影显示器依然是非常的昂贵:大约是目前的直视显示器(DIRECTVIEWDISPLAY)价格的10-100倍。而且还有其它的缺点比如体积庞大、重量太重和亮度相对于CRT显示器要低很多。目前的开发的高级微显示屏及其相关技术已经可以制造出来只有3磅左右的投影显示器了,它的亮度已经可以在一般的室内照明条件下使用了。当然价格相对较高的缺点依然限制着它的仅仅能够使用在商业和教育领域市场。 艿螁薄螆腿肂螂不过相信这种情况很快就会改变,目前这种成像技术已经开始用于PowerPoint演示机、高清晰度电视和其它的家庭娱乐应用之中了。目前这种昂贵的设备只能针对高端市场,不过相信随着它的市场接收度的提高、产量的增大,成本应该会逐渐的降低。也许未来的会成为同现在的CRT显示器争夺市场的产品。 莈蚃芄荿薀羂膇下图是投影显示器的基本架构示意图,可以让我们对于投影成像系统有个大致的了解:

袃肅葿莁膁蚄荿投影显示器示意图--其中浅褐色的部分表示投影机的部分 蚃蚈罿莁蒆蕿膀下面我们根据这个示意图来详细的介绍各个部分的功能,让大家了解它的作用以及在目前条件下所需要解决的问题。 袈螁蒁肄螈蚈肃光源(Light source) 艿蚁袆袈蒀膃蒅光学系统在投影机中在一般人看来似乎没有什么值得深究的地方,只要光源亮度足够到在显示屏上成像就可以了,但是实际情况并不是这么简单的。在光学系统中有许多需要解决的问题,首先就是光量子的控制问题;另外,用于提供光源的灯泡或者灯管的寿命也是一个需要解决的问题;再次亮度的均匀性也是一个令人头痛的问题。 肄莃肈节莂芇羈当把一个光源放到一个凹面镜之内的焦点,光源发射出来的部分光线会投射到凹面镜上并且发生反射,这些经过反射的光线会汇聚在另外一个焦点。凹面镜的这种特性同凸透镜类似,都可以用于汇聚光线从而使得尽可能的管线都传送到成像引擎(IMAGEENGINE)中,这样屏幕因为得到更多的光能而显得更亮。当然前面提到的光源是理想状态下的点光源,而实际的光源即使做的非常的小也无法达到理想状态下“点”的程度,也就是说实际的光源是由无数个点光源组成,它们之中绝大多数都没有精确的位于凹面镜的焦点上而是仅仅在焦点的附近,这样大部分的点光源的反射光线将会汇聚在另外一个焦点之外的地方。也就是说当光源越大,在第二个焦点得到的光线的汇聚性就越差,也就是说越不像是一个点而是一个区域。 膅芈衿薂螄膈肀注意:左图聚焦区域相对于右图更加接近于凹面镜,而且聚焦区域更小 蒇蚁螂薆莇薈芄从上面的图我们还能看到有很多光线(大部分是来自光源未经反射的部分)并没有达到会聚区域,这样就会引起了一系列的问题:这些发散的光线因为距离汇聚区域相当的远,所以不可能被传送到成像引擎,这将导致屏幕亮度的降低和投影机本身发热量的增加。部分发散光线可能会经过一定的途径进入投影机的光学系统最后来到屏幕上,这样将会降低总体图像的对比度--比如原来是黑色的背景,因为这些光线的存在而变成了灰色。 腿袂膄蒇莀蒄螃所以有效的控制光源的尺寸将是更好的控制光源的一种方式。从前面的介绍知道理想的光源应该是无限小并且没有任何亮度(BRIGHTNESS)或者光通量(LUMINANCE)损失,当然在实际中是做不到这一点的。 肁羆蚇膂薄薅薇在投影机中所使用到的光源在大致结构上同我们常见的灯泡是一样的,也是由“灯丝”和“灯泡”组成,“灯泡”内充满了某种气体--当然这种“灯泡”很小,估计只有2mm

投影融合系统方案书

投影融合系统方案书 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

两通道投影融合 方 案 建 议 书 鸿博时代(北京)科技有限公司Hongbo Shidai(Beijing)Technology CO.,LTD 设计时间:2013-6-7

目录

第一章系统方案设计概述 1.1 项目概述 本方案是用投影融合系统实现终端显示。边缘融合处理技术,消除了光学缝隙,从而使显示的图像完全一致,保证了显示图像的完整性和美观性。在投影融合拼接系统中,两台工程投影机经过边缘融合处理器进行了校正和统一,使大屏幕上的视频进行图像显示和切换时,无论切换什么格式的图像,整个屏幕的亮度,色彩,鲜艳度,均匀度都比较一致。由于在处理器中对投影显示图像进行了处理,可以对不同投影信号间的色差,亮差,均匀度进行调整,这也使得该系统显示的图像质量更完美。 1.2 项目需求 投影系统的视频是由2台投影机投射出的画面组成的,经过曲边校正和无缝拼接技术,在投影幕上形成一个完整的图像,播放内容根据客户要求订制或由客户自行准备。 本系统采用两套2x1投影融合系统和四套单投影系统 融合投影画面无缝大屏幕弧幕进行完美融合(融合带12%)显示,无拼缝; 支持VGA信号源输入、输出; 可以将外部视频信号以开窗口的形式在大屏幕上显示; 支持232串口、网络操作模式; 支持显示模式预存、调用、修改等功能。 第二章技术设计 2.1 技术设计规范和标准 本设计方案设备选型、系统设计、设备运输及安装、售后服务等严格遵循国际及国家相关标准,遵循下列标准: 《IEEE802.3以太网规范》 《低压电气设计规范》 (GB50054—95)

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三大独家全息投影显示技术解析 昨日,小编跟大家简单说了几个全息投影系统的微显示 模组几个大厂的方案。德州仪器的 DLP Pico 1080p 高清投 影、奇景光电的 Lcos 发射式投影系列、 3M 面向消费级家 庭娱乐公共设置的投影系统。那么今天,小编还是继续跟大 家分享关于全息投影显示技术相关内容。 要知道,在之前的投影机市场,投影光源主要以 led 主,自 06 年三菱推出首款 40 英寸激光电视样机以来, 14 年国际激光显示技术产业化前期创新发展与技术沉淀, 16 年的时候, 激光投影市场才逐渐被打开, 就去年的市场数 据显示,激光投影产品销量已经达到 11 万台,相比上一年 增长了 4 倍之多。激光显示作为第四代显示技术,在我国以 中科院光电研究院为首提前 20 多年布局研发抢占先机,逐 步引导了全球激光显示技术的发展。 在“中国制造 2025“战略 ,未来极有可能由中国品牌引领全球激光显示产业创 新。 目前,微投影技术正在向着光电集成芯片的方向发展,从而 衍生出各式各样的微投影集成显示芯片,其中最常见的就包 括: MEMS 光扫描微投影、 LCD (液晶微型投影技术)透射 微投影、 DLP (由德州仪器开发的数字光学处理技术)以及 LCoS (硅基液晶)反射式微投影 四种主要的显示技术。 光源为 经过

、微视(MicroVision )MEMS 扫描镜及Pico 激光束扫描系统微视(MicroVision )发明的单个微型MEMS 扫描镜组 从16 年底,美国微视公司就与意法半导体(ST )宣布合作开发、生产、销售及推广激光束扫描(LBS )技术,其中LBS 解决方案开发的内容就包括微型投影仪和平视显示器 HUD )。目前,在微电机系统(MEMS )技术已经在硅基片中构成了完整的微显示器,无须再制造附加的上层结构。 MicroVision MEMS 扫描镜结构与原理MEMS 扫描镜内部构造 MEMS 镜组件中有一个反射镜悬浮在常平架(Gimbal Frame )内,常平架上有一个微加工的通电线圈。MEMS 裸片周围安装有永磁体,用于提供磁场。在MEMS 镜组件工作时,只要给MEMS 线圈施加一个电流,就能在常平架上产生一个磁力扭矩,并沿旋转轴的两个方向产生分量。扭矩的两个分量分别负责常平架围绕挠曲悬架旋转和扫描镜谐振模式振

融合投影设计方案

多通道边缘融合投影系统设计方案 1、系统概述 本系统设计在酒店一层大堂吧,为不规则弧形建筑投影,使用多通道边缘融合技术实现显示终端。 边缘融合技术就是将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠,并通过融合技术显示出一个没有缝隙更加明亮,超大,高分辨率的整幅画面,画面的效果就像是一台投影机投射的画面。当二台或多台投影机组合投射一幅画面时,会有一部分影像灯泡重叠,边缘融合的最主要功能就是把二台投影机重叠部分的灯光亮度逐渐调低,使整幅画面的亮度一致。边缘融合大屏幕显示系统可以精确细致地显示每个精细而且微小的画面,整套系统展现出来是整幅无缝的画面,不论是光学拼缝还是物理拼缝,都不会存在,带给观众震撼的视觉冲击和享受! 2、系统设计理念 为最终使用户满意,融合投影系统应遵循如下设计原则: ?实用性 追求高效、低成本是各行业所必须采取的措施。因此,选用设备不能盲目追求高档、奢华,选用的设备在兼顾合理的、良好的性能基础上,也要考虑经济性,除考虑系统总体造价外还应考虑长期运行所造成的成本。 ?可靠性 要保证系统能提供长时间的连续运行,且稳定可靠。建议采用纯硬件融合控制器,硬件控制器没有操作系统,上电即可工作,确保了系统能够稳定的运行。 ?易用性 系统的调整、使用需简单易行,用户操作界面友好,操作过程简捷,经短时培训即可操作使用。 3、系统构成 本系统由视频系统、音频系统及中控系统构成。 ?视频系统主要设备包含:6通道边缘融合处理器、6台高清投影机、投影幕墙及视频传输设备等; ?音频系统主要包含:1台8*8数字音频处理器、5台双通道功率放大器、10只扬声器等; ?中控系统主要设备包含:1台中央控制主机、1个控制面板、2台8路强电继电器。 设备说明 4、系统布置 1)视频系统 系统视频源设计在酒店二层音控室,距离投影区域大于100米,通过单模光纤将视频信号传输至投影设备。投影设备选用6台高亮度高清投影机,显示区域为不规则的装饰结构,投影机镜头距离投影显示墙4.3米~5.4米。视频系统布置图如下: 2)音频系统

三维立体投影显示系统方案

一、单通道三维立体投影显示系统 单通道三维立体投影显示系统是一套基于高端PC 虚拟现实工作站平台的入门级虚拟现实三维投影显示系统,该系统通常以一台图形计算机为实时驱动平台,两台叠加的立体版专业LCD或DLP投影机作为投影主体显示一幅高分辨率的立体投影影像,所以通常又称之为单通道立体投影系统。我们采用成熟的偏振光成像技术或世界最先进的光谱分离立体成像技术来生成单通道立体图像。 采用光谱分离立体成像技术最大的优点是三维立体图像色彩饱和度更高、立体感更强,为虚拟仿真用户提供一个有立体感的沉浸式虚拟三维显示和交互环境,同时也可以显示非立体影像,而由于虚拟仿真应用的特性和要求,通常情况下均使用其立体模式。 在虚拟现实应用中用以显示实时的虚拟现实仿真应用程序,该系统通常主要包括专业投影显示系统、悬挂系统、成像装置等三部分,在众多的虚拟现实三维显示系统中,单通道立体投影系统是一种低成本、操作简便、占用空间较小(可选择正投或背投)具有极好性能价格比的小型虚拟三维投影显示系统,其集成的显示系统使安装、操作使用更加容易方便,被广泛应用于高等院校和科研院所的虚拟现实实验室中。投影系统是正投或背投,应该依据展示空间面积大小与实际需要来选择。正投系统更为紧凑,占用的空间更小,投影幕墙具有较好的稳定性。背投主要适用于空间比较大,而且投影前需要讲解人的场合。由于光线从另一侧打在投影幕上,讲解人不会挡住光线,也不会被强烈的光线损伤视力。 系统结构示意图

二、双通道立体投影显示系统 为了拓宽观察视角,满足控制室与演示中心多面板现实的需要,我们使用两套立体投影设备拼接成为宽幅面的双通道平板立体显示系统。 双通道显示系统的宽度适宜进行平 板显示(如果是更大的视角,使用柱面环 幕则更有利于产生视野封闭的巨大沉浸 感。) 对于双通道立体投影显示系统而言, 各通道间的亮度与色彩平衡也是至关重 要的技术要求。目前通常采用偏振立体成 像技术实现被动式三维立体成像,就是在 输出左右立体像对的两台高亮度的LCD 或DLP投影机前安装具有不同极化方向 的偏振片。但其所使用的投影幕必须是具 有高增益指数的金属投影幕,而且投影幅 面一般应该控制在150英寸范围以内,否则在不同的视点观看时会出现因高增益而引起的“太阳效应”,所以不适用于多通道立体投影显示系统。目前,一种全新的基于光学虑波的技术成功解决了这个问题,它就是来自德国的Infitec plus,Infitec plus是目前世界最先进的立体成像技术,中铭科技推出的多通道虚拟现实系统正是基于该项技术的一套完美的多通道虚拟现实投影显示系统解决方案。 偏振技术成像的太阳效应Infitec立体成像技术的效果Infitec技术(干涉滤波技术)采用高质量滤光技术,分离光谱以便适合人的每只眼睛,生成无重像的被动立体图像,所以,无需特殊的具有偏振特性的屏幕或电子眼镜,只需配戴专业Infitec眼镜即可,Infitec 眼镜不需要配备电源和复杂 的电路,因此舒适感和沉浸 感更好,眼镜轻便,由于不 需信号同步发射器,所以配 戴者的头部可随意移动,配 戴者互相之间不会产生干 扰,这样Infitec还可以满足 有大量观众场合的应用。

3D立体显示技术综述

3D立体显示技术综述 Tuesday, May 24, 2011 09:44 引言 理想的视觉显示与日常经历中的场景对比,在质量、清晰度和范围方面应该是无法区分的,但是当前的技术还不支持这种高真实度的视觉显示。随着2009年底卡梅隆导演的《阿凡达》热映,三维立体(3D Stereo)显示技术成为目前火热的技术之一,通过左右眼信号分离,在显示平台上能够实现的立体图像显示。立体显示是VR虚拟现实的一个实现沉浸交互的方式之一,3D(3 dimensional)立体显示可以把图像的纵深,层次,位置全部展现,观察者更直观的了解图像的现实分布状况,从而更全面了解图像或显示内容的信息。 电影《阿凡达》热映的后时代,全民步入了3D立体的时代,随着技术的发展和对3D技术关注度的剧增,3D显示技术的普及化应用已进入紧锣密鼓的实用阶段。本文旨在介绍目前各种系统或设备对三维立体实现方式,推广三维立体的认知度。 1、3D立体显示原理 3D立体显示的基本原理如图表1所示。图中表示两眼光轴平行的情况,相当于两眼注视远处。内瞳距(IPD)是两眼瞳孔之间的距离。两眼空间位置的不同,是产生立体视觉的原因。F是距离人眼较近的物体B上的一个固定点。右面的两眼的视图说明,F点在视图中的位置不同,这种不同就是立体视差。人眼也可以利用这种视差,判断物体的远近,产生深度感。这就是人类的立体视觉,由此获得环境的三维信息。 人眼的另一种工作方式是注视近处的固定点F。这时两眼的光轴都通过点F。两个光轴的交角就是图中的会聚角。因为两眼的光轴都通过点F,所以F点在两个视图中都在中心点。这时,与F相比距离人眼更远或更近的其他点,会存在视差。人眼也可以利用这种视差,判断物体的远近,产生深度感。

360全息投影系统设计方案

360度全息投影系统案专业资料

目录 一.概述 (3) 二.特点 (4) 三.三维全息影像的优越性 (5) 四.环境要求 (6) 五.原理 (6) 六.拓扑图 (7) 七.应用领域 (8) 八.软硬件配置案(以四个锥面为例) (10) 专业资料

一.概述 360度全息投影系统简称360全息,也称360度全息成像、三维全息影像、全息三维成像。360全息是由透明材料(玻璃或者透明有机板)制成的四面锥体,通过四个视频源在锥体上边或者下边投射到锥体中的特殊棱镜上,根据光学原理,汇集到一起后形成具有真实维度空间的立体影像。 360度全息投影系统主要是由柜体,分光镜面,成像锥体,图像投影和图像处理器五部分组成,对产品进行实拍和构建三维模型,再用电脑数字处理制作成360度旋转动画,通过图像投影设备将动画投射到分光镜面上,再折射到四个面的成像锥体上边,形式360度立体成像,参观者可以360度参观产品,不需要佩戴任偏光眼镜,在完全没有束缚下就可以尽情观看3D幻影立体显示特效,给人以视觉上的强烈冲击,是一种科技含量高,新颖性强,广受大中型展馆欢迎的多媒体展项。 专业资料

二.特点 360全息特点: 1.柜体时尚美观,有科技感。顶端四面透明,真正的空间成像色彩鲜艳,对比度,清晰度高; 具有空间感,透视感。 专业资料

2.参观者可以360度参观产品,不需要佩戴任偏光眼镜,可以尽情观看3D幻影立体显示特效。 3.可以结合实际物体,形式空中幻象,实现影像与实物结合,增强产品广告宣传效果。 4.占用空间比较小,可以根据要求定制。 5.灵活性比较强,通常是4个面,也可以做3个面或者2个面。 三.三维全息影像的优越性 1.尺寸灵活——360全息系统硬件设备分为成像区与工作区两部分,成像尺寸由1.2M至12M,可根据不同 的应用需求进行尺寸选择。 2.安装便捷——360全息系统能根据现有的建筑或安装位置空间来修改硬件的体系和结构,有利于在各种 建筑和城市空间里永久安装。 3.容多样——360全息系统可根据需求随时更换数字容。 专业资料

DLP大屏幕投影显示系统设计方案

DLP大屏幕投影显示系统设计方案 1.1设计概述 本系统方案书提供的大屏幕投影显示系统是依据用户需求专为总政歌舞团监控中心而设计, DLP大屏幕投影拼接显示系统以系统工程、信息工程、自动化控制等理论为指导,将国际最卓越的DLP高清晰数字显示技术、投影墙拼接技术、多屏图像处理技术、网络技术等融合为一体,使整套系统成为一个高亮度、高分辨率、高清晰度、高智能化控制、操作先进的大屏幕显示系统。能够很好地与用户监控系统、指挥调度系统、网络信息系统等连接集成,形成一套功能完善、技术先进的交互式信息显示及管理平台。 建设完成后的DLP大屏幕显示系统满足以下要求: ?支持Windows、UNIX、Linux操作系统。 ?支持TCP/IP等标准网络协议。 ?能够与用户各种应用平台,如监控系统、指挥调度系统,CCTV视频监控系统、SCADA系统、ATS调度系统、EMCS环控系统、GPS系统、GIS系统 等各类子系统进行连接集成。 ?可根据用户需要在大屏幕上任意显示各种动态、静态视频和计算机/工作站图文信息。 ?系统支持单屏、跨屏以及整屏显示模式,可实现多路动/静态信号窗口的缩放、移动、漫游等功能。 整套系统的硬件、软件设计上已充分考虑到系统的安全性、可靠性、可维护性和可扩展性,存储和处理能力可满足后期扩展的要求。

1.2技术规范和标准 本设计方案设备选型、系统设计、设备运输及安装、售后服务等严格遵循国际及国家相关标准,遵循下列标准: ?IEC——国际电工委员会标准 ?ISO——国际标准化组织 ?GB/DL——中华人民共和国国家标准 ?CCC——中国产品强制认证标准 ?RoHS——电子信息产品污染控制管理办法 ?《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92) ?《低压电气设计规范》(GB50054—95) ?《工业企业通讯设计规范》(GBJ42-81) ?《电气装置安装工程接地装置、施工及验收规范》(GB/T50169) ? IEEE802.3以太网规范 ?《安全防范工程程序与要求》(GA/T75) ?《信息技术设备(包括电气事务设备)安全规范》(GB4943-1995) ?《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93) ?《电工电子产品基本环境试验规程试验方法》(GB2423.1/2/3-89) ?《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》(GB/T17626.5-1999)?《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》(GB/T17618-1998) ?《电子测量仪器振动试验》(GB6587.4-86) 1.3系统设计原则及特点 1.3.1系统的先进性 大屏幕投影显示系统作为监控中心的大型显示终端,必须确保系统的技术先进性。本设计方案提供的紫光DLP大屏幕显示系统采用了多项业内最先进技术:DLP投影投影单元采用美国TI公司最新的极致色彩?技术、0.7" LVDS DLP?DMD芯片及DDP3020图像处理芯片,无论在亮度、对比度、清晰度,以及色彩还

投影机显示方案

********老干处会议中心 投影机显示方案 设 计 方 案 ******科技有限责任公司 2016年03月

目录 第1章技术方案 (2) 1.1概述 (2) 1.2屏幕显示系统设计方案 (2) 1.2.1投影机对比度选择: (2) 1.2.2投影机对比度 (3) 1.2.3对比度的作用和意义 (3) 1.2.4分辨率 (3) 1.2.5亮度 (3) 1.2.6显示屏幕与投影机信号: (4) 1.2.7使用成本控制 (4) 1.2.8屏幕系统整体结构设计 (4) 1.2.9设计参数 (5) 第2章设计原则与设计标准 (6) 2.1 系统设计的要求 (6) 2.1.1设计原则 (6) 2.1.2系统的高可靠性 (6) 2.1.3系统的先进性 (6) 2.1.4系统的开放性 (6) 2.1.5系统的实用性 (6) 2.1.6系统的可扩展性 (6) 2.1.7系统的兼容性 (7) 2.2设计标准 (7) 第3章系统设计图及设计方案 (8) 第4章系统主要设备性能介绍 (9) 4.1投影机 (9) 4.2投影幕布 (11) 4.3报价单 (11) 第5章系统的建议及售后服务 (12) 5.1系统的建议 (12) 5.2售后服务 (12)

第1章技术方案 1.1概述 通过对用户投影系统技术要求,并进行仔细的分析和研究,在满足用户的需求的前提下,结合系统的技术先进性、可靠性、性能价格比等综合因素,我们提供一套配置合理的技术建议。 我们此次的设计是根据业主所提出来的有关会议厅视频显示系统的具体应用需求,结合我们以往同类项目的工作经验,依据现有的国家标准、规范,并参照国际上通用规范进行的。在系统设计过程中,我们按以下的思路进行设计: 突出“先进、实用、可靠”系统特点 数字化的高集成度、可控制能力 系统极易伸张的扩展性 完善的售后服务保证体系 1.2屏幕显示系统设计方案 根据用户的要求以及我们的专业技术水平和多年的设计施工经验,设计了屏幕显示设计方案。 1.2.1投影机对比度选择: 针对投影机的对比度进行选择是很多人忽略的一个重要参数,让我们先了解对比度这个技术参数的具体意义,再做分析。 对比度指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量,差异范围越大代表对比越大,差异范围越小代表对比越小,好的对比率120:1就可容易地显示生动、丰富的色彩,当对比率高达300:1时,便可支持各阶的颜色。但对比率遭受和亮度相同的困境,现今尚无一套有效又公正的标准来衡量对比率,所以最好的辨识方式还是依靠使用者眼睛。

(整理)3D投影技术解析

历数优缺点四大主流3D投影技术解析都有哪些3D投影技术? 投影机的大画面优势使得其相比于显示器及平板电视更适合作为首选的3D放映设备,近几年投影机上游厂商也在3D投影技术方面不断进行研发。截止到目前,已经有四类比较成熟的3D投影技术。 目前比较常见的3D技术包括,彩色立体三维,偏振三维,立体三维以及最新的DLP Link 技术。这四类技术是当前被广泛采用的3D投影技术。由于各自的原理不同,成本不同,效果不同,也分别占有了不同的市场。今天我们将从这四类主要技术的优缺点角度来重点介绍。彩色立体三维:成本最低 首先介绍的是彩色立体三维技术。这种技术的原理比较简单,通过物理学原理,使用不同颜色的滤光片进行画面滤光,使得一个图片能产生出两幅图像,最常见的滤光片颜色通常是红/蓝,红/绿,或者红/青。 淘宝上即可购买到的红/绿滤光片制成的简易立体眼镜

彩色立体三维技术画面效果较差 优缺点分析:由于仅仅是从物理学角度进行画面滤光,画面的边缘部分可以明显看出色彩分离现象(如上图所示),画质的效果很差,目前主要应用于比较低廉的3D显示玩具中。当然,与其它技术相比,彩色立体三维技术的优势也很明显,眼镜成本低廉,使用简单的滤光片即可,并且拥有几十年的成熟技术,内容制作简单。 偏振三维:成本较高 与彩色立体三维技术相比,偏振三维技术在立体影像的画质方面提升非常明显。其主要原理如下图。 偏振三维技术原理

通过两台投影机以及两块偏光镜片加上立体眼镜的组合来实现3D效果。下面详细介绍下工作原理。 偏振三维技术 优缺点分析:偏振三维技术显示的核心原理如下,需要一台电脑的显卡具有双输出接口,将3D信号同时输出到两台性能参数完全相同的投影机中,通过加装在投影机镜头前方的偏振镜片(如上图所示)进行水平和垂直方向上的滤光,实现图像分离。再通过偏光眼镜从左右眼分别观看水平和垂直方向上的影像,从而在人眼中形成影像叠加,实现3D效果。图像的画质取决于3D片源以及投影机的分辨率,原始分辨率越高,画质自然就越好。同时偏光眼镜的成本也相对低廉,最低几十元就能购买到。当然这类技术也有弊端,需要两台投影机,成本增加,另外需要对两台投影机的位置进行准确调校,并且不能随意移动,因此后期维护比较麻烦。 立体三维:视角受限制

投影幕布:大屏幕显示系统方案

投影幕xx: 大屏幕显示系统方案 xx银幕 大屏幕显示系统广泛应用于通信、电力、军队指挥机构,在提供共享信息、决策支持、态势显示方面发挥着重要作用。 大屏幕显示系统是集多种信息接收处理显示、多类人员操作控制于一体的多媒体互动系统,涉及声光电多方面技术问题,也涉及有关部门的管理协调问题,还与显示大厅整体结构密不可分,必须注重需求为主、统筹兼顾、运用综合集成技术,才能使之达到预期效果。 一、主要功能与要求 大屏幕显示系统的设计首先要提出需求,以下为通用的主要功能与要求。 1.信息接收 系统不仅要能接收VG A、RG B、网络计算机信息,还要能接收宽带语音、视频信号,并能根据需要进行适当的信息转换。 2.信息显示 系统能以多媒体的形式发布共享信息,能以不同的模式、按照划分区域显示态势、文本、表格和视频图像信息。要求态势显示清晰、分辨率高,文字、图像显示清晰稳定。 3.预览、摄像与切换 为保证投影显示信息的准确性和质量,系统必须具有预览功能,用于图像的预审。显示大厅内应安装摄像机,用以提取管理控制机构工作的视频图像。系统应具有切换显示功能,满足多路信息显示需要。

4.电视电话会议 系统能利用监控、预览、切换、通信及终端控制设备,保持与有关方面的视讯联系,随时可以召开电视电话会议。5.控制方式 系统允许领导人员、业务工作人员、保障人员,以集中控制、移动控制、授权控制的方式,对大屏幕进行开关机、开设窗口、选择信源、投影显示、调整音响和照明等操作。 6.依据标准优化设计 系统设备配置复杂、电缆信号繁多、安装工艺和环境条件要求高,要按照机线标准化、电磁兼容性标准和大屏幕安装要求,进行工程布线和设备安装,确保系统能够长期稳定运行。 二、系统布局 1.基本布局 大屏幕显示系统的可用布局方案有: 影院型、圆桌会议型、阶梯教室型、线型。 影院型布局的大屏幕在显示大厅的正前方,领导人员席居中,业务员席位于领导人员前后或两侧,技术保障人员在领导人员后专门设置的控制室内,便于对大屏幕显示进行观察控制。观摩席在后排或外侧,其参观或观摩不影响正常工作。这种布局使每个席位尽可能处于大屏幕的最佳观看位置,有利于扩充席位,能接纳的人员较多,适宜分散决策的管理体制,因此屏幕尺寸可以较大而且不止一块,集中布置在正前方。 但是这种布局不利于领导人员与其他成员之间的交谈。圆桌会议型布局可设三块屏幕,主屏幕位于圆桌的一端,辅屏幕位于主屏幕两侧,幕间夹角视人数而定。领导人员位于圆桌的另一端,处于最佳的观看位置,业务员或辅助决策领导人员位于圆桌两侧,主要观看本席位正面的屏幕。这种结构有利于领导人员观看大屏幕并与其他成员之间的研讨,但不利于辅助决策领导人员观看其他屏幕,需要通过合理划分显示区域和内容弥补解决。

全息投影系统建设方案设计详细

全息投影系统建设方案 XXXX科技股份 2017年9月14日

目录 一、概述 (3) 二、特点 (3) 三、全息投影的优越性 (4) 四、环境要求 (4) 五、原理 (5) 六、拓扑图 (5) 七、应用领域 (6) 八、设计效果图 (7) 九、硬件报价 (9)

一、概述 全息投影系统简称全息系统,也称360度全息成像、三维全息影像、全息三维成像。全息系统是由透明材料(玻璃或者透明有机板)制成的四面锥体,通过四个视频源在锥体上边或者下边投射到锥体中的特殊棱镜上,根据光学原理,汇集到一起后形成具有真实维度空间的立体影像。 全息投影系统主要是由柜体,分光镜面,成像锥体,图像投影和图像处理器五部分组成,对产品进行实拍和构建三维模型,再用电脑数字处理制作成360度旋转动画,通过图像投影设备将动画投射到分光镜面上,再折射到四个面的成像锥体上边,形式360度立体成像,参观者可以360度参观产品,不需要佩戴任何偏光眼镜,在完全没有束缚下就可以尽情观看3D幻影立体显示特效,给人以视觉上的强烈冲击,是一种科技含量高,新颖性强,广受大中型展馆欢迎的多媒体展项。 二、特点 1. 柜体时尚美观,有科技感。顶端四面透明,真正的空间成像色彩鲜艳,对比度,清晰度高;具有空间感,透视感。 2. 参观者可以360度参观产品,不需要佩戴任何偏光眼镜,可以尽情观看3D幻影立体显示特效。 3. 可以结合实际物体,形式空中幻象,实现影像与实物结合,

增强产品广告宣传效果。 4. 占用空间比较小,可以根据要求定制。 5. 灵活性比较强,通常是4个面,也可以做3个面或者2个面。 三、全息投影的优越性 1. 尺寸灵活——全息系统硬件设备分为成像区与工作区两部分,成像尺寸由1.2M至12M,可根据不同的应用需求进行尺寸选择。 2. 安装便捷——全息系统能根据现有的建筑或安装位置空间来修改硬件的体系和结构,有利于在各种建筑和城市空间里永久安装。 3. 容多样——全息系统可根据需求随时更换数字容。 四、环境要求 全息系统对环境亮度有一定要求,避免强光高亮度,亮度越暗效果越好。

立体显示技术

3D立体显示技术 虚拟现实是一种新兴的、极有应用前景的计算机综合性技术。采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的特定范围的虚拟环境。立体显示是虚拟现实的关键技术之一,它使人在虚拟世界里具有更强的沉浸感,立体显示的引入可以使各种模拟器的仿真更加逼真。研究立体成像技术并利用现有的微机平台,结合相应的软硬件系统在平面显示器上显示立体视景。一、立体显示原理 由于人眼有 4 - 6cm的距离,所以实际上我们看物体时两只眼睛中的图象是有差别的。两幅不同的图象输送到大脑后,我们看到的是有景深的图象。这就是计算机和投影系统的立体成像原理。依据这个原理,结合不同的技术水平有不同的立体技术手段。 只要符合常规的观察角度,即产生合适的图象偏移,形成立体图象并不困难。从计算机和投影系统角度看,根本问题是图象的显示刷新率问题,即立体带宽指标问题。如果立体带宽足够,任何计算机、显示器和投影机显示立体图象都没有问题。 二、四种立体显示技术 下面就介绍4种技术如何将片源输送给双眼,其中前三种,分色、分光、分时技术的流程很相似,都是需要经过两次过滤,第一次是在显示器端,第二次是在眼睛端: 1)分色技术: 分色技术的基本原理是让某些颜色的光只进入左眼,另一部分只进入右眼。我们眼睛中的感光细胞共有4种,其中数量最多的是感觉亮度的细胞,另外三种用于感知颜色,分别可以感知红、绿、蓝三种波长的光,感知其它颜色是根据这三种颜色推理出来的,因此红、绿、蓝被称为光的三原色。要注意这和美术上讲的红、黄、蓝三原色是不同的,后者是颜料的调和,而前者是光的调和。 显示器就是通过组合这三元色来显示上亿种颜色的,计算机内的图像资料也大多是用三原色的方式储存的。分色技术在第一次过滤时要把左眼画面中的蓝色、绿色去除,右眼画面中的红色去除,再将处理过的这两套画面叠合起来,但

大屏幕显示系统技术方案

大屏幕显示系统技术方案

目录 一、简介 (1) 二、大屏幕显示系统规模 (2) 三、优质的投影单元 (3) 1、投影机 (3) 1.1选用具有DDR技术DMD为核心的DLP投影机 (3) 1.2具有内置图像处理模块 (4) 1.3具有DVI数字接口 (5) 1.4信号自动识别与显示 (5) 1.5灯泡智能化控制管理 (6) 2 专业背投玻璃屏幕 (6) 3 箱体 (8) 四、优质的多屏拼接控制器 (9) 五、可靠的图像处理模式 (12) 六、数字化大屏幕系统 (16) 1、内置亮度智能系统自动检测调整功能(I SENSOR) (16) 2、内置色彩智能系统自动检测调整功能(I COLOR) (17) 3、内置灯泡智能自动检测调整功能(IL AMP) (17) 4、内置分色轮智能自动检测调整功能(I COLOR W HEEL) (18) 5、多重色域(RGBCMY)独立调整功能 (18) 6、内置多重画面显示处理功能(I NTERNAL M ULTI-PIP) (18) 7、内置三维空间梳型过滤处理功能(3-D C OMB F ILTER) (19) 8、光学数位均匀度调整(D IGITAL U NIFORMITY C ORRECTION) (19) 七、大屏幕系统控制软件 (21) 八、主要设备参数 (26) 1.投影机主要技术参数 (26) 2.投影屏幕主要技术参数 (27) 3.RGB矩阵切换器主要技术参数 (27) 4.视频矩阵主要技术参数 (28) 5.RGB分配器主要技术参数 (28) 九、完善的售后服务 (30) 1、主要服务承诺 (30) 十、系统设备清单 (31) 十一、应用案例 (32)

投影机显示方案样本

投影机显示系统 设 计 方 案 北京中科瑞可科技开发有限公司

目录 第1章技术方案............................... 错误!未定义书签。 1.1 概述................................... 错误!未定义书签。 1.2 大屏幕显示系统设计方案................. 错误!未定义书签。 1.2.1主流大屏幕显示系统的比较........... 错误!未定义书签。 1.2.2投影机对比度选择: ................. 错误!未定义书签。 1.2.3投影机对比度....................... 错误!未定义书签。 1.2.4对比度的作用和意义................. 错误!未定义书签。 1.2.5分辨率............................. 错误!未定义书签。 1.2.6亮度............................... 错误!未定义书签。 1.2.7显示屏幕与投影机信号: ............. 错误!未定义书签。 1.2.8使用成本控制....................... 错误!未定义书签。 1.2.9大屏幕系统整体结构设计............. 错误!未定义书签。 1.2.10投影机与矩阵切换器的配合显示.... 错误!未定义书签。 1.2.11设计参数........................ 错误!未定义书签。第2章设计原则与设计标准..................... 错误!未定义书签。 2.1.1设计原则........................... 错误!未定义书签。 2.1.2系统的高可靠性..................... 错误!未定义书签。

三维立体投影技术与应用

一、三维立体投影的原理 三维立体投影包括两种立体投影方式:主动式立体和被动式立体。 1.主动式立体 这种方式采用单台投影机。要求计算机连续不断地生成左眼、右眼的图像,同时投影机也不断地交替投影出左眼、右眼的图像。而观察者需要戴一副由红外发射器控制的LCD 液晶光阀眼镜,以保持与投影机的同步。当投影机显示左眼的图像时,红外发射器发出同步信号,眼镜的右眼光阀关闭,这样左眼只能看到投影机投射出的左眼的图像,反之亦然。 由于单台投影机要同时投射左眼、右眼的图像,单眼图像的显示频率只有显示器图像刷新率的一半。显示器件的图像刷新不足,则很容易产生闪烁感。研究表明50Hz 是人眼可以明显察觉闪烁感得临界值,因此显示器件的刷新频率必须高于100Hz ,以保证观察者在观看时不能出现闪烁。 Stereo image Left eye Right eye image 3D 显示原理

主动立体投影由于采用了单接口120Hz输入,因此工作在非3D内容模式时自动就变成2D显示,不会出现被动立体在2D显示时还需设置或软件弥补的问题。主动立体技术对环境依赖较低,在相同条件下的实现效果更加优秀,同时主动立体技术不需要被动偏振技术所必须的金属非极化幕布系统,环境依赖性低的优势是显而易见的。 主动立体的特点: ?使用普通屏幕,即使是白墙也可以 ?色彩还原真实 ?对投影机的刷新率要求高(120Hz) ?主动立体眼镜重量大,造价相比较高 ?红外发射器要覆盖所有观众区域 2.被动式立体 这种方式需要两台投影机。一台投影机显示左眼的图像,另一台投影机显示右眼的图像,使这略有差别的两幅图像重叠在屏幕上。而每台投影机不需要具有很高的垂直刷新率,普通投影机即可(60Hz)。这时如果用眼睛直接观看,看到的画面是模糊不清的,要看到立体效果,就要在每台投影机镜头前装一块偏振片,它的作用相当于起偏器。从两台投影机射出的光,通过偏振片后,就成了偏振光。 两台投影机前的偏振片的偏振化方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到屏幕上再反射到观众处,偏振光方向不改变。观众用上述的偏振眼镜观看, 偏光镜通过将发散光线分成45度和135度位面来完成左右眼信息的区分,每只眼睛只看到相应的偏振光图象,即左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面,这样就会像直接观看那样产生立体感觉。 但是大多数被动投影需要借助更多台的投影机(一般为投影通道数的两倍,也有部分技术可以减少如RealD技术,利用偏振结合专利的z-screen但是其代价高昂,应用也有不少限制),更多通道的融合机,同时这种实现方案对投影屏幕有特殊要求,需要高增益、抗偏振的屏幕。 被动3D系统也有独特的优势,由于运用两个投影的迭加,光强比较容易做好,同时眼镜的成本优势大,如果观众人数达到上百人的场合,被动投影的优势就体现出来。同时被动投影的眼镜可以做到很轻薄,有利于观众佩戴,回收使用成本也比较低。 被动立体的特点 ?使用高增益的金属幕对融合不利

沉浸式投影融合系统设计方案

四通道沉浸式投影融合互动系统 技 术 方 案

1.前言 沉浸式虚拟现实提供参与者完全沉浸的体验,使用户有一种置身于虚拟世界之中的感觉。其明显的特点是:利用显示设备把用户的视觉、听觉封闭起来,产生虚拟视觉,同时,它利用数据手套把用户的手感通道封闭起来,产生虚拟触动感。系统采用识别器让参与者对系统主机下达操作命令,与此同时跟踪器的追踪,使系统达到尽可能的实时性。临境系统是真实环境替代的理想模型,它具有最新交互手段的虚拟环境。常见的沉浸式系统有:基于头盔式显示器的系统、投影式虚拟现实系统。 沉浸式虚拟现实显示系统基于多通道视景同步技术、三维空间整形校正算法、立体显示技术的房间式可视协同环境,该系统可提供一个同房间大小的四面(或六面)立方体投影显示空间,供多人参与,所有参与者均完全沉浸在一个被三维投影画面包围的高级虚拟仿真环境中,借助相应虚拟现实交互设备,从而获得一种身临其境的高分辨率三维立体视听影像和6自由度交互感受。由于投影面几能够覆盖用户的所有视野,所以沉浸式虚拟现实显示系统能提供给使用者一种前所未有的带有震撼性的身临其境的沉浸感。这种完全沉浸式的立体显示环境,为科学家带来了空前创新的思考模式。 多通道投影融合沉浸式虚拟现实系统采用边缘融合拼接系统是指整幅投影画面由不同的投影机投射画面拼接组成,每个单独的投影画面拼接中有着投影光线和画面容的重叠部分,通过软硬件的结合处理,

消除光线重合部分的多余亮度,从而确保整幅画面上面没有任何接缝,亮度均匀一致,给观众完美的视觉冲击。(见下图) 本方案中采用边缘融合大屏幕拼接。 1.1与单屏大屏幕相比,四通道投影融合沉浸式虚拟现实系统的优势 1.增加图像尺寸;画面的完整性:多台投影机拼接投射出来的画面一定比单台投影机投射出来的 画面尺寸更大;鲜艳靓丽的画面,能带给人们不同凡响的视觉冲击,采用无缝边缘融合技术拼接而成的画面,要很大程度上保证了画面的完美性和色彩的一致性。 2.增加分辨率:每台投影机投射整幅图像的一部分,这样展现出的图像分辨率被提高了。例如, 一台投影机的物理分辨率是1280×800,融合带为320个像素点后,四台融合后图像的分辨率就变成了3840*800。 3.增加画面层次感:由于采用了边缘融合技术,画面的分辨率、亮度得到增强,同时配合高质量

三维立体投影技术及其在装备工业中的应用

万方数据

影像,目前还不便于推广普及。目前应用较广的立体成像,本质上就是把具有一定视差的两幅图像分别投影到双眼视网膜,最后根据双E1立体视差实现立体视觉,这就是根据双目视差的立体视觉原理实现立体成像。分光法、补色法和场分割法是目前常用的立体成像技术。 (11分光法 即把视差两幅图像显示在计算机屏幕上的不同位置或豫个屏幕上,借助光学设备使左右眼分别只看到对应的图像,实现立体视觉成像,典型的应用是棱镜分光和立体头盔式显示器。棱镜由于其采用光学分光而不便于控制立体视差范围;立体头盔式显示器由计算机输出的两幅视差图像分别显示在两块独立的液晶显示屏上,实现立体视觉,其优点是能方便控制视差图像、便携和便宜等优点,但由于与眼睛距离太近且容易沾上水蒸气而影响观察,且目前其分辨率很低。 (2)补色法 到重要作用。因而,虚拟现实系统要为声音定域装置提供头部的位置和方向信号。 三维空间跟踪定位器:用于空间跟踪定位的装置(见图1),用于识别虚拟三维空间的位移信息和运动跟踪捕捉,一般与其他 V R设备结合使 图1空间位置跟踪器 用,如:数据头盔、立体眼镜、数据手套(见图2)等,使参与者在空间上能够自由移动、旋转,不局限于固定的空间位置,操作更加灵活、自如、随意。根据需要可以有6个自由度和3个自由度之分。 所谓补色法,就是将视差图像用红绿等两种补色同时显示出来并用相应的补色观察,其原理与多倍仪立体观察一样。该方法简便易行,除补色眼镜外无须其他硬件设备,但它影响彩色图像的立体观察。 (3)场分割法 场(幅)分隔法,也称时分制法。该方法是指将视差图像按场(幅)序交替显示,用场同步信号分别把视差图像投影到双眼视网膜。根据其显示模式可以分为图2数据手套 交错显示、画面交换、线遮蔽、画面同步倍频。目前,由于传输带宽与分辨率之间的矛盾,该方法在改善画数据手套:是虚拟现实应用的主要交互设备,它质和消除闪烁等方面还有待改进。当前常用的立体眼作为一只虚拟的手或控件用于3DVR场景的模拟交镜正是基于这一技术。 ;互,可进行物体抓取、移动、装配、操纵、控制,有有线和无线、左手和右手之分,可用于多种3DVR或 三、立体投影软硬件平台 视景仿真软件环境中。一般来讲数据手套通常须与61、硬件平台 自由度的位置跟踪设备结合使用,以识别三维空间的3D声音定域器:声音定域系统采集自然或合成声位移信息。 音信号并使用特殊处理技术在360。球体内空间化这立体眼睛(见图3):包含偏振光眼镜和同步眼镜,些信号。例如,可以产生诸如时钟滴答的声音并将其放原理为利用左右眼分别观看同一物体的有错位的图置在虚拟现实的某个位置,参与者即使在头部运动时也像,形成立体视觉效果。 能感觉到这种声音保持在原处不变。为了达到这种效头盔显示器(见图4):提供一种观察虚拟现实的果,声音定域系统必须考虑参与者两个耳廓的频谱特手段。通常,它必须支持两个显示源及一组光学器件。性。参与者头部的方向对于正确地空间化声音信号起 这组光学器件将图像以预先确定的距离投影到参与者 9   万方数据

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