专利名称：地铁区间隧道内动画演映装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种利用现有的地铁硬件设施实现动画图象信息发布的独特而新颖的媒体形式领域，尤指一种用于上海地铁1号线、2号线等某站间隧道区间的地铁区间隧道内动画演映装置与动画演映方法。
背景技术：
目前，上海地铁1号线、2号线等某站间隧道区间的地铁区间隧道内是没有动画演映装置与动画演映方法的，乘客座在列车车厢内，若透过车窗向两边地铁隧道壁眺望，看到的几乎是黑黑的一片，长时间乘车会使人感到非常乏味，在列车离站加速和到站减速时也没有明显的站点信息显示装置，只是听到广播里在播放站点信息，若有时在讲话或不在意的话，或者对特殊群体的乘客，就听不到广播声，有时会有过站情况发生等。
发明内容
为了克服上述不足之处，本发明的主要目的旨在提供一种以地铁区间隧道和地铁列车为载体，利用列车高速运行时，车窗与安装在隧道壁上的连续图片相对运动，模拟放映胶片在放映机内的放映效果，使乘客在运行的地铁列车内透过车窗看到动画图象的方法，是一种利用现有的地铁硬件设施实现动画图象信息发布的地铁区间隧道内动画演映装置与方法。
本发明要解决的技术问题是要解决某站间隧道区间内的动画制作的设计方法和放映技术的设计方法；要解决动画图象的设计处理及相应的硬件配置及软件控制问题；要解决动画图象的设计处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法；要解决动画播放效果的技术处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法等技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在某站间隧道区间的地铁区间隧道内，按照动画制作的设计和放映技术原理，将演映的内容以动画设计方法按一帧一幅图象制作成一组连续的灯光图片，一幅接一幅地安装在地铁区间隧道的两边墙壁上，利用地铁列车在隧道内高速运行车厢上的车窗与隧道壁上连续的灯光图片之间的相对运动，模拟动画胶片在放映机上的放映效果，使乘客在运行列车的车窗上看到流畅的动画图象。
本发明地铁区间隧道内动画演映装置包括地铁隧道、地铁列车、图片及灯光系统等硬件环境系统，在地铁隧道两边的地铁隧道壁上，分别安装有一幅接一幅的连续动画图片，在地铁列车的各列车车厢内分别依次设有列车车窗、列车座位和列车车门等设备。
所述的地铁区间隧道内动画演映装置的连续动画图片由模拟动画胶片等组成，连续动画图片的幅面尺寸长度与列车车窗等长，其高度比列车车窗的高度增加不小于10％，连续动画图片通过紧固件和紧固保险装置安装固定在地铁隧道壁上。
所述的地铁区间隧道内动画演映装置的各列车车厢的两侧列车车窗组成演映屏或放映屏幕。
放映屏幕目前上海的地铁1号线、2号线列车按六节车厢编组，今后将增加到八节车厢编组，车窗长150cm、高90cm，每节车厢二侧共八扇车窗，整个编组列车共有四十八扇车窗，即有四十八个演映屏。
所述的地铁区间隧道内动画演映装置的灯光系统由投射光源及感应开关等部件组成，在每扇列车车窗上下各设置一组投射光源，由投射光线对图片交叉照射。
所述的地铁区间隧道内动画演映装置的灯光系统的投射光源设置有在每扇列车车窗上下各设一组投射光源，在站点二端设置感应开关；或有在连续动画图片上下的地铁隧道壁上各设一组投射光源；或有在地铁隧道壁上设置的连续动画图片为灯箱图片。
一种地铁区间隧道内动画演映方法，该方法包括动画制作的设计方法和放映技术的设计方法等，在车站一和车站二之间，将演映的内容以动画设计方法按一帧一幅图象制作成一组连续的灯光图片，利用地铁列车在隧道内高速运行车厢上的车窗与隧道壁上连续的灯光图片之间的相对运动，模拟动画胶片在放映机上的放映效果；其中动画制作的设计方法包括动画图象的设计处理方法，动画图象的设计处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法；放映技术的设计方法包括动画播放效果的技术处理方法，动画播放效果的技术处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法。
所述的地铁区间隧道内动画演映方法的动画图象的设计处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法是按地铁列车在每个站点区间内运行情况分为启动加速、匀速运行和到站前减速三个阶段，其具体工作步骤是步骤1.启动加速阶段列车出站为启动加速，在列车时速达到65km/h前，连续动画图片的演映播放速率在每秒12帧以下，演映图象为静止图象和静止与动画图象间的过渡；步骤2.匀速运行阶段列车运行时速从65km/h加速到80km/h的中间为匀速运行阶段，连续动画图片以每帧视觉图片长度尺寸为150cm左右计，运行时的相对运动速率达到模拟每秒12～15帧的演映播放速率，演映图象为动画图象；步骤3.到站前减速阶段列车进站前减速，列车时速降到65km/h以下，连续动画图片的演映播放速率在每秒12帧以下，演映图象为动画与静止图象间的过渡和静止图象。
所述的地铁区间隧道内动画演映方法的动画播放效果的技术处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法是整个演映过程是从静态图象到动画图象再回到静态图象，按地铁列车在每个站点区间内运行情况分为启动加速、匀速运行和到站前减速三个阶段，其具体工作步骤是步骤1.启动加速阶段当启动加速时，列车时速达到65km/h前，为变速、低速播放，演映效果设计为静态图象或文字，以播报站点信息为主；步骤2.匀速运行阶段当列车匀速运行时，列车时速在65km/h以上阶段，演映效果设计为动画图象；步骤3.到站前减速阶段当列车到站前减速时，列车时速降到65km/h以下，为变速、低速播放，演映效果设计为静态图象或文字，以播报站点信息为主。
所述的地铁区间隧道内动画演映方法的灯光图片的光源由灯光系统的感应开关控制打开或关闭。
本发明的有益效果是1.利用已建成的地铁隧道资源，不需要基础硬件投资，成功的关键在于动画内容的创意设计。因此属对现有资源的深度开发，提高地铁运营的经济效益；2.由于形式新颖而独特、国内首创，可引起非常高的公众关注度，而且地铁的客流量非常之大，据最近统计资料显示上海轨道交通日客流量超过100万人次，具有非常好的信息发布效果；3.可进行公益广告和商业广告信息的发布，在列车离站加速和到站减速时还可以显示站点信息。配以精美的动画图象，可以使乘客搭乘地铁时在美妙的视觉享受中获取各种信息；4.将成为上海又一道特有而亮丽的风景线、成为向世界展示和宣传上海的标志性设施；5.丰富2010年上海世博会所需的信息发布平台。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1是本发明运行地铁列车动画演映示意图；附图2是本发明投射灯光系统方案一示意图；附图3是本发明投射灯光系统方案二示意图；附图4是本发明投射灯光系统方案三示意图；附图5是本发明站间区间内动画播放的设计和技术处理示意图；附图中标号说明1-列车车厢；2-地铁隧道壁；
3-地铁隧道；4-连续动画图片；5-列车车窗；6-列车座位；7-列车车门；8-投射光源；9-投射光线；11-列车出站；12-列车运行；13-列车进站；14-车站一；15-车站二；具体实施方式
请参阅附图1所示，本发明是以地铁区间隧道和地铁列车为载体，利用列车高速运行时，车窗与安装在隧道壁上的连续图片相对运动，模拟放映胶片在放映机内的放映效果，使乘客在运行的地铁列车内透过车窗看到动画图象的方法。是一种利用现有的地铁硬件设施实现动画图象信息发布的独特而新颖的媒体形式。
本发明的工作原理是在某站间隧道区间的地铁区间隧道内，按照动画制作的设计和放映技术原理，将演映的内容以动画设计方法按一帧一幅图象制作成一组连续的灯光图片，一幅接一幅地安装在地铁区间隧道的两边墙壁上，利用地铁列车在隧道内高速运行车厢上的车窗与隧道壁上连续的灯光图片之间的相对运动，模拟动画胶片在放映机上的放映效果，使乘客在运行列车的车窗上看到流畅的动画图象。
上海地铁列车在每个站点区间内，运行情况分起动加速、匀速运行和到站前减速三个阶段，其中启动加速到65km/h以上、80km/h的中间匀速运行和到站前减速降到65km/h这段时间约1～1.5分钟。这一阶段即为动画演映时段(动画片长)，以每帧视觉图片长度尺寸150cm(即相当于车窗长度)计，这一阶段运行时的相对运动速率可达到模拟约每秒12～15帧的演映播放速率，符合动画播放的技术要求，因此，完全可以保证动画透过列车车窗演映的视觉流畅性。
在地铁隧道壁上连续排列的图片相当于动画放映胶片，地铁隧道和列车组合系统相当于放映机，而列车车窗则相当于放映机的投影屏幕，列车运行时与隧道之间的高速相对运动就相当于放映机的胶片放映驱动马达，以此组成模拟放映机的工作原理，达到动画放映效果。
本发明地铁区间隧道内动画演映装置包括地铁隧道、地铁列车、图片及灯光系统等硬件环境系统，在地铁隧道3两边的地铁隧道壁2上，分别安装有一幅接一幅的连续动画图片4，在地铁列车的各列车车厢1内分别依次设有列车车窗5、列车座位6和列车车门7等设备。
所述的地铁区间隧道内动画演映装置的连续动画图片4由模拟动画胶片等组成，连续动画图片4的幅面尺寸长度与列车车窗5等长，其高度比列车车窗5的高度增加不小于10％，连续动画图片4通过紧固件和紧固保险装置安装固定在地铁隧道壁2上。
动画胶片在地铁隧道二壁，以列车车窗的等高位置一幅接一幅地连续排列安装经动画原理设计的图片，图片的幅面尺寸长度基本与车窗等长、高度比车窗增加不小于10％，要根据实际使用情况来定高度，例如高度比车窗增加20％、30％等均可，组成模拟动画胶片。图片的安装采用一般的紧固方式，考虑到地铁运行安全应增加一套紧固保险装置。
所述的地铁区间隧道内动画演映装置的各列车车厢1的两侧列车车窗5组成演映屏或放映屏幕。
图1中箭头所示的右侧示意图为左侧示意图的模拟示范图。
请参阅附图2、3、4所示，所述的地铁区间隧道内动画演映装置的灯光系统由投射光源及感应开关等部件组成，在每扇列车车窗5上下各设置一组投射光源8，由投射光线9对图片交叉照射。
所述的地铁区间隧道内动画演映装置的灯光系统的投射光源8设置有在每扇列车车窗5(动画演映屏)上下各设一组投射光源8，在站点二端设置感应开关；或有在连续动画图片4或连续灯光图片上下的地铁隧道壁2上各设一组投射光源；或有在地铁隧道壁2上设置的连续动画图片4或连续灯光图片为灯箱图片。
放映屏幕目前的地铁1号线、2号线列车现按六节车厢编组，今后将增加到八节车厢编组，车窗长150cm、高90cm，每节车厢二侧共八扇车窗，整个编组列车共有四十八扇车窗，即有四十八个演映屏。
灯光系统灯光系统采用投射光源。在每扇车窗上下各设置一组投射光源，形成对图片的交叉照射，保证图片受光均匀、明亮柔和。灯光系统有二个方案可供选择方案一在车窗上下各设一组投射光源，在站点二端设置感应开关，使列车进站(出隧道)时关闭、出站(进隧道)时开启光源。光源可同时开闭，控制较为简单，灯的数量少，节省硬件投资。如技术上可行的话为首选方案。
方案二在图片上下的隧道壁上各设一组投射光源，出于避免灯光对地铁司机的干扰的考虑，列车进入隧道时，光源应逐一开启，控制要求较高。
方案三在隧道壁上设置的图片为灯箱图片，灯光控制同方案二。
灯光系统的设置详见附图2、3、4，三个方案最后根据地铁隧道、列车的技术条件和安全运行规范确定优化的可行方案，采用高效、节能的光源和先进的控制技术，达到良好的灯光效果。
请参阅附图5所示，一种地铁区间隧道内动画演映方法，该方法包括动画制作的设计方法和放映技术的设计方法等，在车站一14和车站二15之间，将演映的内容以动画设计方法按一帧一幅图象制作成一组连续的灯光图片，利用地铁列车在隧道内高速运行车厢上的车窗与隧道壁上连续的灯光图片之间的相对运动，模拟动画胶片在放映机上的放映效果；其中动画制作的设计方法包括动画图象的设计处理方法，动画图象的设计处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法；动画图象的设计处理启动加速时列车时速达到65km/h前和到站前减速列车时速降到65km/h以下这二个阶段其达到的播放速率在每秒12帧以下，演映图象可设计为静止图象和静止与动画图象间的过渡。列车时速达到65km/h以上阶段演映图象设计为动画图象。
放映技术的设计方法包括动画播放效果的技术处理方法，动画播放效果的技术处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法。
所述的地铁区间隧道内动画演映方法的动画图象的设计处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法是按地铁列车在每个站点区间内运行情况分为启动加速、匀速运行和到站前减速三个阶段，其具体工作步骤是
步骤1.启动加速阶段列车出站11为启动加速，在列车时速达到65km/h前，连续动画图片4的演映播放速率在每秒12帧以下，演映图象为静止图象和静止与动画图象间的过渡；步骤2.匀速运行阶段列车运行12时速从65km/h加速到80km/h的中间为匀速运行阶段，连续动画图片4以每帧视觉图片长度尺寸为150cm左右计，运行时的相对运动速率达到模拟每秒12～15帧的演映播放速率，演映图象为动画图象；步骤3.到站前减速阶段列车进站13前减速，列车时速降到65km/h以下，连续动画图片4的演映播放速率在每秒12帧以下，演映图象为动画与静止图象间的过渡和静止图象。
所述的地铁区间隧道内动画演映方法的动画播放效果的技术处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法是整个演映过程是从静态图象到动画图象再回到静态图象，按地铁列车在每个站点区间内运行情况分为启动加速、匀速运行和到站前减速三个阶段，其具体工作步骤是步骤1.启动加速阶段当启动加速时，列车时速达到65km/h前，为变速、低速播放，演映效果设计为静态图象或文字，以播报站点信息为主；步骤2.匀速运行阶段当列车匀速运行时，列车时速在65km/h以上阶段，演映效果设计为动画图象；步骤3.到站前减速阶段当列车到站前减速时，列车时速降到65km/h以下，为变速、低速播放，演映效果设计为静态图象或文字，以播报站点信息为主。
所述的地铁区间隧道内动画演映方法的灯光图片的光源由灯光系统的感应开关控制打开或关闭。
本发明的动画播放效果的技术处理方法本发明以地铁列车车窗为动画播放平台，由于既没有声音效果，整个模拟播放过程与普通放映机又有所的不同，因此，对于列车运行的不同阶段(主要是前面所述的启动加速时列车时速达到65km/h前和到站前减速列车时速降到65km/h以下这二个阶段)所产生的变速、低速播放，这二个阶段的演映效果设计为静态图象(文字)，以播报站点信息为主。车速在65km/h以上阶段，演映效果设计为动画图象。整个演映过程是从静态图象到动画图象再回到静态图象，图象转换间的编排和过渡非常重要，这需要在动画设计中把创意和技巧有机的结合起来。
美国迪斯尼经典动画都没有对话和旁白，但观众完全可以看懂，尤其是动画广告，完全可以通过视觉享受达到信息传递的效果。当然也可考虑通过车厢内的播音器配音。
本发明的实施推广前景上海地铁1号线共设十六站，年底将增加到二十五个站，其中站间隧道有十一个区间，年底将增加到十五个区间。二号线现有十三站，十二个站间隧道区间，以后延伸到虹桥机场隧道区间还将增加。上海市政府为解决交通问题，坚决实施公交优先的发展战略，并把轨道交通建设作为发展重点，计划今后的五年中每年平均建造轨道交通线路20km以上，个别年度将达到40km，未来市区线路总长度将达到480km，超过目前的十倍，市区线路大多在地下通行。同时全国许多城市如北京、天津、广州、南京等地建成或在建或规划建设的地铁线将越来越多。一个站间隧道区间就是一个独立的动画演映平台，因此具有巨大的开发空间。
权利要求
1.一种地铁区间隧道内动画演映装置，该装置包括地铁隧道、地铁列车、图片及灯光系统的硬件环境系统，其特征在于在地铁隧道(3)两边的地铁隧道壁(2)上，分别安装有一幅接一幅的连续动画图片(4)，在地铁列车的各列车车厢(1)内分别设有列车车窗(5)。
2.根据权利要求1所述的地铁区间隧道内动画演映装置，其特征在于所述的连续动画图片(4)由模拟动画胶片组成，连续动画图片(4)的幅面尺寸长度与列车车窗(5)等长，其高度比列车车窗(5)的高度增加不小于10％，连续动画图片(4)通过紧固件和紧固保险装置安装固定在地铁隧道壁(2)上。
3.根据权利要求1所述的地铁区间隧道内动画演映装置，其特征在于所述的各列车车厢(1)的两侧列车车窗(5)组成演映屏或放映屏幕。
4.根据权利要求1所述的地铁区间隧道内动画演映装置，其特征在于所述的灯光系统由投射光源及感应开关组成，在每扇列车车窗(5)上下各设置一组投射光源(8)，由投射光线(9)对图片交叉照射。
5.根据权利要求1、4所述的地铁区间隧道内动画演映装置，其特征在于所述的灯光系统的投射光源(8)设置有在每扇列车车窗(5)上下各设一组投射光源(8)，在站点二端设置感应开关；或有在连续动画图片(4)上下的地铁隧道壁(2)上各设一组投射光源(8)；或有在地铁隧道壁(2)上设置的连续动画图片(4)为灯箱图片。
6.一种地铁区间隧道内动画演映方法，其特征在于该方法包括动画制作的设计方法和放映技术的设计方法，在车站一(14)和车站二(15)之间，将演映的内容以动画设计方法按一帧一幅图象制作成一组连续的灯光图片，利用地铁列车在隧道内高速运行车厢上的车窗与隧道壁上连续的灯光图片之间的相对运动，模拟动画胶片在放映机上的放映效果；其中动画制作的设计方法包括动画图象的设计处理方法，动画图象的设计处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法；放映技术的设计方法包括动画播放效果的技术处理方法，动画播放效果的技术处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法。
7.根据权利要求6所述的地铁区间隧道内动画演映方法，其特征在于所述的动画图象的设计处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法是按地铁列车在每个站点区间内运行情况分为启动加速、匀速运行和到站前减速三个阶段，其具体工作步骤是步骤1.启动加速阶段列车出站(11)为启动加速，在列车时速达到65km/h前，连续动画图片(4)的演映播放速率在每秒12帧以下，演映图象为静止图象和静止与动画图象间的过渡；步骤2.匀速运行阶段列车运行(12)时速从65km/h加速到80km/h的中间为匀速运行阶段，连续动画图片(4)以每帧视觉图片长度尺寸为150cm计，运行时的相对运动速率达到模拟每秒12～15帧的演映播放速率，演映图象为动画图象；步骤3.到站前减速阶段列车进站(13)前减速，列车时速降到65km/h以下，连续动画图片(4)的演映播放速率在每秒12帧以下，演映图象为动画与静止图象间的过渡和静止图象。
8.根据权利要求6所述的地铁区间隧道内动画演映方法，其特征在于所述的动画播放效果的技术处理方法和地铁列车在每个站点区间内运行情况的匹配方法是整个演映过程是从静态图象到动画图象再回到静态图象，按地铁列车在每个站点区间内运行情况分为启动加速、匀速运行和到站前减速三个阶段，其具体工作步骤是步骤1.启动加速阶段当启动加速时，列车时速达到65km/h前，为变速、低速播放，演映效果设计为静态图象或文字，以播报站点信息为主；步骤2.匀速运行阶段当列车匀速运行时，列车时速在65km/h以上阶段，演映效果设计为动画图象；步骤3.到站前减速阶段当列车到站前减速时，列车时速降到65km/h以下，为变速、低速播放，演映效果设计为静态图象或文字，以播报站点信息为主。
9.根据权利要求6所述的地铁区间隧道内动画演映方法，其特征在于所述的灯光图片的光源由灯光系统的感应开关控制打开或关闭。
全文摘要
一种涉及利用现有的地铁硬件设施实现动画图象信息发布的独特而新颖的媒体形式领域，尤指一种用于上海地铁1号线、2号线等某站间隧道区间的地铁区间隧道内动画演映装置与方法。本发明地铁区间隧道内动画演映装置包括地铁隧道、地铁列车、图片及灯光系统等硬件环境系统，地铁区间隧道内动画演映方法包括动画制作的设计方法和放映技术的设计方法等，在车站一和车站二之间，将演映的内容以动画设计方法按一帧一幅图象制作成一组连续的灯光图片，模拟动画胶片在放映机上的放映效果。本发明的优点利用已建成的地铁隧道资源，不需要基础硬件投资，提高地铁运营的经济效益，具有非常好的信息发布效果，在列车离站和到站时还可以显示站点信息。
文档编号G09F19/22GK1606050SQ200410067950
公开日2005年4月13日 申请日期2004年11月9日 优先权日2004年11月9日
发明者毛家行 申请人:毛家行