概述
多通道環(huán)幕(立體)投影系統(tǒng)是指采用多臺(tái)投影機(jī)組合而成的多通道大屏幕展示系統(tǒng),它比普通的標(biāo)準(zhǔn)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(jué)效果。它利用多臺(tái)投影機(jī)組成一個(gè)弧形陣列,利用投影處理技術(shù),將計(jì)算機(jī)圖像信息投射在高精尺度的弧形環(huán)幕上,一臺(tái)PC即可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)投影系統(tǒng)的操作控制。
該系統(tǒng)可以應(yīng)用于教學(xué)、視頻播放、電影播放(現(xiàn)在好多影視院采用這種方式)等。
硬件特點(diǎn)
多通道環(huán)幕(立體)投影系統(tǒng)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,系統(tǒng)采用環(huán)形的投影屏幕作為仿真應(yīng)用的投射載體,所以通常又稱(chēng)為環(huán)幕投影系統(tǒng)。根據(jù)環(huán)形幕半徑的大小,通常為120 、135、180、240、270、360度弧度不等,由于其屏幕的顯示半徑巨大,通常用于一些大型的虛擬仿真應(yīng)用。
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(xiàn)變成偏振光,而觀(guān)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(guò)左眼鏡片,而右眼圖像也只能透過(guò)右眼鏡片,從而使觀(guān)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(lái)支持,這就是多通道立體環(huán)幕系統(tǒng)。
技術(shù)特點(diǎn)
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(xiàn)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(wú)任何變形失真的數(shù)字三維立體影像,所以,在眾多的虛擬仿真顯示系統(tǒng)中多通道環(huán)幕投影是一個(gè)技術(shù)含量極高的顯示系統(tǒng)。
所有的投影機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)都是針對(duì)平面的投影屏幕,投射出的畫(huà)面也是矩形的(通常為4:3或16:9),而當(dāng)這樣的投影儀把圖像投射到環(huán)形幕或球幕這樣的弧形屏幕上,圖像就會(huì)變形失真變形,因?yàn)?,弧形或球面投影幕(即環(huán)形幕布)上的每個(gè)點(diǎn)到每臺(tái)投影機(jī)的距離是不等的,這就會(huì)導(dǎo)致每臺(tái)投影機(jī)投射到環(huán)形幕布上的影像畫(huà)面出現(xiàn)變形失真,這種現(xiàn)象被稱(chēng)之為非線(xiàn)性失真。為了在弧形屏幕或球面屏幕上得到正確的圖像顯示效果,就必須對(duì)生成后的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行處理,這種處理被稱(chēng)之為非線(xiàn)性失真校正。所以對(duì)于多通道柱面投影系統(tǒng)而言,解決圖像非線(xiàn)性失真是個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
一般情況下,有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)非線(xiàn)性失真校正,一種方法是通過(guò)光學(xué)校正,即通過(guò)具有獨(dú)特變形矯正功能的特定投影機(jī)來(lái)完成。這種方案一個(gè)典型的特點(diǎn)就是投資巨大,往往一臺(tái)這樣的投影機(jī)就需要幾十萬(wàn)美金,使得一般的用戶(hù)均難以承受;另一種方法是使用計(jì)算機(jī)非線(xiàn)性失真校正技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),而這種方案相比之下則具有較好的性能價(jià)格比。所以該種技術(shù)方案被普遍采納。
應(yīng)用領(lǐng)域
多通道投影系統(tǒng)由于其技術(shù)含量高、價(jià)格昂貴,以前一般用于虛擬仿真、系統(tǒng)控制和科學(xué)研究,近來(lái)開(kāi)始向科博館、展覽展示、工業(yè)設(shè)計(jì)、教育培訓(xùn)、會(huì)議中心等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展。其中,科博館是該技術(shù)的最大應(yīng)用場(chǎng)所,目前,已經(jīng)在國(guó)內(nèi)許多科博館得到推廣和應(yīng)用,這種全新的視覺(jué)展示技術(shù)更能彰顯科博館的先進(jìn)性和創(chuàng)新性,在今后若干年內(nèi)不會(huì)被淘汰。
多通道投影系統(tǒng)增大了顯示尺寸,拓展了可感受的視野范圍,使得顯示的信息量更多了,同時(shí)還具有超強(qiáng)的視覺(jué)沖擊力和讓體驗(yàn)者如同融會(huì)于屏幕的沉浸感。它是科學(xué)博物館、展覽展示、工業(yè)設(shè)計(jì)、教育培訓(xùn)、會(huì)議中心等領(lǐng)域進(jìn)行圖形圖像展示、信息播放的最優(yōu)選擇。
主要代表品牌
Christie、3D Perception、DepthQ、Projection Design等等。