主動立體

主動立體

3D技術的廣泛套用,使人們對3D有了進一步的認識,非凡的的沉侵效果給了人類前所未有的美妙體驗,市場需求已開始大量釋放。隨著2011年,主動立體投影機大量問世,價格大幅下降,這也為投影環幕立體展廳的大行其道奠定了基礎。新一代的數字環幕廳就此騰空出世-----“主動立體環幕廳”。

背景分析

趨勢分析

《3D阿凡達》上映之後在全世界範圍內掀起了一股前所未有的觀影熱潮,無論是普通觀眾還是電影業內專業人士,對該片都是趨之如騖。《阿凡達》標誌著好萊塢已經開始把3D作為一種主流電影的“標配”。‍此前,3D電影是屬於卡通片、恐怖片這類影響面較窄的類型片,好萊塢主流的商業動作大片對於3D還是謹小慎微的。《阿凡達》之後,更多大片導演開始認真考慮3D化,明年的《泰坦之戰》、《羅賓漢》都準備製作成3D電影上映,卡梅隆的《終結者》、《鐵達尼號》、盧卡斯的《星球大戰六部曲》也計畫3D化重映。此外夢工廠、迪士尼、史匹柏、蒂姆·伯頓都是3D電影的鐵桿支持者,史蒂文·索德伯格和J.J阿布拉姆斯導演對此表示十分感興趣。
2009至2010各國3D影院數量2009至2010各國3D影院數量

隨著越來越多的3D大片上映,家庭娛樂產業也將面臨3D的革命。目前家庭娛樂市場還處在以藍光為代表的高清時代前期,但很多家電廠商已經開始未雨綢繆的考慮後高清時代拿什麼作為賣點來吸引消費者。3D適時地進入了人們的視線,目前松下、索尼、三星、飛利浦等著名的國際家電巨頭都在開發自己的高清3D家庭娛樂系統。其中松下、索尼採用的主動互動式眼鏡技術,而飛利浦、LG、JVC採用的是偏振光眼鏡技術,另外飛利浦和三星已經開發出不用眼鏡的3D電視。
3D顯示掀起了一場從播放內容到播放硬體的革命,視聽業界也在樂此不疲誓要把一切螢幕3D化,並且紛紛在3D技術套用顯示器上押重注,除了電影、影視設備廠商、內容提供商、電視廠商都群情高漲地參與其中。據DislaySearch市場調查預估,2018年3D顯示器出貨金額將達220億美元,而3D-Ready電視出貨也將達6400萬台。目前,占據全球市場50%以上份額的四大電視生產商已經紛紛表態要大力推行3D技術。3D這種未來影音技術的發展趨勢也引發國內相當多品牌的電視廠商不斷加入3D電視機的行列。
3D技術的廣泛套用,使得更多的人對只有了深刻的認識,逼真的效果給了消費者前所未有的美妙體驗,市場需求已開始大量釋放。隨著2011年,主動立體投影機大量問世,價格大幅下降,這也為投影環幕立體展廳的大行其道奠定了基礎。新一代的數字環幕廳就此騰空出世-----“主動立體環幕廳”。

國家扶持

十二五期間,無論政府還是行業協會都將重點鼓勵和支持3D產業的發展,今年會有一批行業標準制定出台,使行業發展有據可依。
據悉,中國電子視像協會日前發布《中國電子視像產業“十二五”發展指導意見》提出,重點發展具有3D顯示功能的顯示設備。“目前,中國已經成為視像行業相關產品和系統的全球最大製造基地和消費市場。”據中國電子視像行業協會副秘書長孫新果介紹,初步統計,2010年視像行業的產值規模已經超過了一萬億元,其中彩電行業在2010年的產值規模超過4000億元,特別是3D技術成為行業發展的熱點。
發改委對3D顯示市場容量分析發改委對3D顯示市場容量分析

有統計顯示,在1月舉行的國際消費電子展上,有超過六成企業都展示了新的3D產品。研究機構預計,3年後3D電視市場會有非常驚人的發展,2013年出貨量將超過2700萬台。‍
在標準制定方面,工信部去年成立了3D立體顯示標準研究組,牽頭組織業內專家展開標準研討,有訊息稱今年將有兩項3D標準出台,包括圖像質量測試方法及3D安全規範等。
業內人士表示,今年將有一批行業標準制定出台,統一的3D技術標準有利於技術更快產業化,也有利於國內3D顯示行業企業搶占更多市場份額以及促進行業健康發展。

系統概述

系統介紹

系統拓撲圖系統拓撲圖

系統採用三台主動立體投影機,投影在一個高2.4米,弧長8.3米,弧度為90度的3D環幕上。為了使多台投影機投影出一個完整無縫的畫面,系統擬採用一台高性能的主動立體融合處理器。並配合一套“I控”系統,該系統是首個基於蘋果公司的MacOS的中央控制系統,用戶可通過觸摸終端控制整套系統、包括3D環幕的顯示控制。‍
本套系統,在支持3D環幕顯示的同時,也支持普通2D環幕顯示,用戶可通過一鍵控制切換兩種模式,當開啟3D顯示模式時,用戶需佩戴系統配套的3D眼鏡;2D模式下,用戶取下眼見裸眼觀看。
系統音響部分採用一套標準的5.1聲道音響系統,音響採用內置功放、有源音箱,架構精簡。

系統平面圖

環幕螢幕尺寸:
設備平面布置CAD圖設備平面布置CAD圖

環幕高:2.4m;
環幕寬:7.5m;
環幕弧長:8.3m;
環幕弧度:90°;
投影機投射距離:
使用標配鏡頭:1.8–2.3:1;
投射範圍:5.76–7.36米;
平均投射距離:6.4米。‍

拍攝製作片源

投影機選擇:立體投影機;
投影機解析度:1024×768以上;
整屏解析度:2560×768以上;
損失像素點:512px。

線路及機房實拍

立體環幕廳線路及機房實拍立體環幕廳線路及機房實拍

影音連線線選用無氧銅(OFC)導體,聚乙烯(LDPE)/PVC內絕緣,進口PVC,高保真、造線工藝精湛、抗干擾能力強、信號衰減係數低。
DVI線材:‍‍‍
支持(1600X1200)UXGA的解析度,最高傳輸速度為5Gbps。
音頻線材:
導體採用高純度無氧銅,確保信號保真傳輸;
內絕緣層採用優質進口的PVC材料;
外被採用新型配方高彈性耐磨耐酸鹼環保的PVC材料,有效延長使用時間;
抗干擾能力強,信號傳輸衰減小。
六類八芯雙絞線:
採用純銅製作。

系統功能簡述

高清桌面播放

目前市面上自帶邊緣融合功能的投影機,以及一些通過外部採集方式提供信號的融合器,都無法實現真正意義上的高清桌面播放功能,高端融合器都能提供一個“物理點對點”的桌面信號;標準使用3台1024×768解析度的投影機,融合後投影機能夠提供的物理像素點數量為2560×768,而高端融合伺服器會各根據這個解析度提供一個與之完全匹配的輸出解析度,只有當這兩者完全匹配時,觀眾觀看到的大螢幕效果才是完全不變形的。

2D顯示播放

用控制終端將系統設定到2D顯示模式下時,系統投影機將切換到2D模式,輸出頻率變成60HZ,系統會提醒觀看者去掉3D眼鏡。同時3D融合程式自動切換成2D融合模式,此時用戶可以自由選擇要顯示在大螢幕上的二維素材,也可以通過調用設定好的二維場景播放顯示。

3D顯示播放

用控制終端將系統設定到3D顯示模式下時,系統投影機將切換到3D模式,輸出頻率變成120HZ,系統會提醒觀看者戴上3D眼鏡。同時2D融合程式自動切換成3D融合模式,此時用戶可以自由選擇要顯示在大螢幕上的三維素材,也可以通過調用設定好的三維場景播放顯示。
系統支持3D視頻播放,如《3D阿凡達》等;同時支持3DVR顯示及控制,如《航海3D仿真系統》等。

控制系統

I控控制終端照片I控控制終端照片

基礎功能:‍
正常啟動/關閉系統;
啟動投影機、融合器,自動完成融契約時顯示用戶定製的歡迎界面;
調節音響系統音量;
大螢幕顯示及切換(例如:視頻播放、VR顯示及控制、分屏顯示等;
環幕解析度一鍵切換;
2D/3D一鍵無縫切換。

技術簡介

主動立體投影技術

3D影像進入左眼視野圖3D影像進入左眼視野圖

主動快門式3D技術,又叫時分法遮光技術或液晶分時技術,它主要是靠眼鏡來實現的,它的眼鏡片實質上是可以分別控制開/關的兩片液晶屏,眼睛中的液晶層有黑和白兩種狀態,平常顯示為白色即透明狀態,通電之後就會變黑色。通過一種訊號發射裝置,讓3D眼睛和螢幕之間實現精確同步。‍
這個過程交替達到120次/每秒以上,人眼才能欣賞到連貫而不閃爍的3D畫面,所以主動式3D顯示技術要求螢幕的刷新率達到120Hz以上,其優點在於呈現出來的3D影像立體感強,實現起來比較容易,不論是電視、電腦螢幕還是投影機,只要更新頻率能達到要求,就能導入這個技術。

邊緣融合技術

邊緣融合效果照片
邊緣融合效果照片

邊緣融合是令多個投影機彼此協同工作投出的多組圖象經過邊緣融合技術處理呈現一個渾然一體的畫面,顯‍示出的圖象沒有縫隙且更加明亮,清晰,超大,且畫面的效果就像是一台投影機投射的畫面,這種顯示的過程就叫做邊緣融合。

曲面矯正技術

所有的投影機在設計時都是針對平面投影螢幕的,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弧形或球面的投影螢幕時,就會導致每台投影機投射到環形幕布上的影像畫面出現圖像變形失真,這種圖像變形失真現象被稱之為非線性失真。為了在弧形螢幕或球面螢幕上得到正確的圖像顯示效果,就必須對生成後的實時圖像進行處理,這種圖像變形失真矯正處理被稱之為非線性失真及數字幾何校正。所以對於多通道柱面投影系統而言,解決圖像非線性失真和數字幾何校正是關鍵問題,邊緣融合器帶有曲面校正功能,可以對投影畫面進行幾何校正,適應不同弧度的螢幕。‍
目前技術情況下,有兩種方法可以實現非線性失真校正,一種方法是通過光學校正,即通過具有獨特變形矯正功能的特定投影
曲面矯正格線照片曲面矯正格線照片
機來完成,這種方案的一個典型的特點就是投資巨大,往往一台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(幾何校正)來實現。計算機非線性失真矯正技術是目前公認的、效果最好的也最具性能價格比的數字圖像非線性失真矯正技術方案。

I控技術

海視寬屏I控技術是以蘋果設備為控制終端通過無線區域網路對聲、光、電設備進行控制的控制系統。其主要功能有控制‍投影機以及融合器的開機關機,以及大屏系統的內容播放、2D/3D切換和音量控制等。

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主動立體投影技術


立體投影技術是通過光的偏振原理來實現的,即採用兩台投影機同步放映圖像,將兩台投影機前的偏光片的偏振方向互相垂直,讓產生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直。而偏振光投射到專用的投影幕上再反射到觀眾位置時偏振光方向須不改變,觀眾通過偏光眼鏡每隻眼睛只能看到相應的偏振光圖像,從而在視覺神經系統中產生立體感覺。
立體投影分為主動立體投影和被動立體投影,不過由於主動立體投影本身存在著很大的技術缺陷,因此目前我們接觸到的大多是被動立體投影。被動立體投影對螢幕的偏振性提出了很高的要求,對於螢幕的選擇,我們首先就排除了白塑幕和玻珠幕。因為白塑幕和玻珠幕並不具備偏振性,其光線反射原理注定了它們不能滿足被動立體投影的需求。
立體投影除了對螢幕的偏振性要求很高外,對螢幕的增益也提出了要求。立體投影過程中存在著嚴重的光損問題,由於技術的不同,光損程度從50%到80%不等,也就是說,用一台4000流明的投影機在進行立體投影的時候,有可能進入到人眼的亮度只剩下800流明(Zscreen方法)。說到高增益,很多人很自然的就想到了金屬幕。雖然金屬幕的增益達到了立體投影的需求,但是金屬幕本身存在著嚴重的太陽效應和金屬眩光問題,這也會嚴重影響立體投影的顯示效果,無法達到滿意的效果。
縱觀投影螢幕市場,雖然品牌眾多,種類繁多,但是能滿足立體投影需求螢幕卻很少,專業性的立體投影螢幕更是少之又少。目前市面上僅傲龍和大力兩家投影螢幕廠家推出了符合立體投影需求的專用螢幕。傲龍立體投影螢幕相對來講亮度更高,產品同時涵蓋了硬幕和軟幕;而大力的立體投影螢幕亮度略低,且以軟幕為主,相比之下,傲龍立體投影幕的立體投影效果更勝一籌。
立體投影行業雖然是個新興的行業,但卻具有相當的市場前景,我們也希望市場上能推出越來越多的、技術更加先進的立體投影螢幕。

主動投影和被動投影的區別

演示和觀看立體圖像的方法有兩種,一種是被動,一種是主動。第一種在觀看時需要特殊眼鏡,這種眼鏡採用簡單的圖像偏光鏡來區分左眼和右眼信息。偏光鏡通過將發散光線分成水平和垂直位面來完成左右眼信息的區分。一個轉換偏光鏡被放在投影鏡頭前用來及時連續地分離左右眼圖像。在這個系統中,眼鏡很便宜,但投影幕必須特定的,以保持光線的極化。第二種是主動的,需要內置液晶(LCD)快門的眼鏡來交替地空白左右眼信息。一個分離的IR傳送器傳送同步信息到眼鏡。這種方法在技術上更耐用,且投影機必須配備空白間隔的與快門速度相匹配。主動式立體3維的優點是可在任何投影螢幕上來實現。演示和觀看立體圖像的方法大概有六種:1、時分式 2、互補色 3偏振光 4、光柵式 5、全真式 6、觀屏鏡7、全息式

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