多通道屏幕投影,環(huán)幕投影系統(tǒng),多通道投影?環(huán)幕投影系統(tǒng),多通道投影,環(huán)幕影院
定義
多通道環(huán)幕(立體)投影系統(tǒng),環(huán)幕投影系統(tǒng),多通道投影是指采用多臺投影機組合而成的多通道大屏幕展示系統(tǒng),它比普通的標準投影系統(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。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。
有了3D環(huán)幕多通道處理器,便可以輕松實現(xiàn)單臺主機從此一改使用多臺主機做多通道投影的歷史,也避免了由于多主機同時工作帶來的設(shè)備調(diào)試與維護的煩惱。最主要的是從此投影方案的價格直接可以降到一般投影客戶都可以接受的價位上,這就為投影行業(yè)的迅速成長奠定了基礎(chǔ)??芍^是投影行業(yè)發(fā)展的一個里程碑。
多通道屏幕投影,環(huán)幕投影系統(tǒng),多通道投影
多通道環(huán)幕(立體)投影系統(tǒng),環(huán)幕投影系統(tǒng),多通道投影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,所以通常又稱為環(huán)幕投影系統(tǒng),環(huán)幕投影系統(tǒng),多通道投影。
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,比如: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,近來開始向展覽展示、工業(yè)設(shè)計、教育培訓(xùn)、會議中心等專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展。
核心技術(shù)--1
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算機生成的實時三維數(shù)字影像、實時同步地輸出并顯示在一個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。
所以,在眾多的虛擬仿真顯示系統(tǒng)中多通道環(huán)幕投影是一個技術(shù)含量極高的顯示系統(tǒng)。?
核心技術(shù)--2
非線性失真:所有的投影機在設(shè)計時都是針對平面的投影屏幕,投射出的畫面也是矩形的(通常為4:3或16:9),而當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,圖像就會變形失真變形,因為,弧形或球面投影幕(即環(huán)形幕布)上的每個點到每臺投影機的距離是不等的,這就會導(dǎo)致每臺投影機投射到環(huán)形幕布上的影像畫面出現(xiàn)變形失真。
非線性失真校正:為了在弧形屏幕或球面屏幕上得到正確的圖像顯示效果,就必須對生成后的實時圖像進行處理。
核心技術(shù)--3
兩種方法實現(xiàn)非線性失真校正:一種方法是通過光學(xué)校正,即通過具有獨特變形矯正功能的特定投影機來完成。
特點就是投資巨大,往往一臺這樣的投影機就需要幾十萬美金,使得一般的用戶均難以承受。
另一種方法是使用計算機非線性失真校正技術(shù)來實現(xiàn),而這種方案相比之下則具有較好的性能價格比。所以該種技術(shù)方案被普遍采納。
數(shù)字幾何矯正—軟件矯正
有的高端投影儀本身就具有非線性失真校正功能, 但其價格昂貴, 而大部分的投影儀僅具有“ 梯形校正”功能, 投射到曲面造成的其他幾何失真需要采用軟件的方法來進行校正。
在以O(shè)penGL為繪圖驅(qū)動引擎的系統(tǒng)中, 圖形輸出到屏幕之前需要在幀緩存中完整地渲染, 渲染完畢后才進行緩存交換, 并繪制到屏幕上。
如果將幀緩存中的內(nèi)容在顯示到屏幕之前復(fù)制出來, 在OpenGL內(nèi)作為紋理貼圖處理, 重新貼到一個與屏幕外形尺寸一致的曲面上去, 然后再通過OpenGL重新渲染, 得到的圖像輸出到投影曲面上, 就可完成曲面的幾何失真校正。
邊緣觸合技術(shù)
當兩臺或多臺投影機組合投射一幅畫面時, 會有一部分影像燈光重疊, 邊緣融合的最主要功能就是把兩臺投影機重疊部分的燈光亮度逐漸調(diào)低, 使整幅畫面的亮度一致。
核心問題就是如何使投影重登區(qū)內(nèi)兩投影機的輸出亮度與單臺投影機輸出亮度相等。
邊緣融合技術(shù)
所以,需要在幾何校正的基礎(chǔ)上,適當改變貼圖曲面的邊緣亮度, 并與視景貼圖融合,獲得了圖像亮度在邊緣融合區(qū)按照二次曲線衰減(遞增)且與相鄰圖像邊緣亮度變化互補的圖像。
采用二次曲線主要考慮到采用線性變化時邊緣亮度容易產(chǎn)生突變。
按照亮度變化曲線規(guī)律, 融合區(qū)域左側(cè)投影亮度隨著距離從1變化到0, 而右側(cè)投影亮度隨著距離從0變化到1。
邊沿融合重疊的區(qū)域大小根據(jù)實際情況而定,通常約為2°到3°的重合。
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