一种立体球幕投影系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种立体球幕投影系统，包括球形幕体、后台计算机、多个投影通道和两台以上的投影机，所述投影通道布置在球形幕体边缘，每个投影通道设置两台投影机；所述后台计算机与投影机连接。本实用新型提供的立体球幕投影系统，将投影通道设置在球形幕体边缘，有效减小投影画面的变形，减少画面的像素损失，保证了画面的清晰度和亮度。
【专利说明】一种立体球幕投影系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种立体球幕投影系统。
【背景技术】
[0002]现有球幕投影系统的投影机多采用鱼眼镜头实现，这就要求投影机安装在球幕的球心位置，但是这样一来就损失了最好的观众观看位置，影响观看效果。而且鱼眼镜头本身对画面的变形较大，像素损失较高，当应用于大型球幕时清晰度和亮度均不能达到较好的效果。同时，现有的球幕投影系统不具备立体投影的功能，不能放映立体影片，而随着电影放映技术的快速发展，观众对于大视野立体影片的观影需求越来越强烈，迫切希望能有一种提供立体、完美视觉体验的球幕剧场出现。在立体投影技术方面，由于成本较低，实现方便，剧场中多用的是偏振式被动立体技术，但是偏振式被动立体技术主要利用光线的方向来进行左右眼画面的分离，而球形幕体本身的光线反射和折射方向比较复杂，无法简单分离。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种观赏效果佳、安装方便的立体球幕投影系统的实现方法。
[0004]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0005]一种立体球幕投影系统，其特征在于，包括球形幕体、后台计算机、多个投影通道和两台以上的投影机，所述投影通道布置在球形幕体边缘，每个投影通道设置两台投影机；所述后台计算机与投影机连接。
[0006]优选地是，所述的投影通道均匀分布在球形幕体边缘。
[0007]优选地是，所述的投影通道为五个，网格模型均分为五个扇形区域。
[0008]优选地是，还包括与后台计算机连接的计算机阵列；所述计算机阵列由五台带有双显卡的计算机构成，每台计算机的双显卡分别与每个投影通道的两台投影机连接。
[0009]优选地是，所述的投影机采用光谱分离立体投影仪。
[0010]优选地是，所述的球形幕体为半球形或球冠形幕体。
[0011]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0012]1、本实用新型将投影通道及投影机布置在球形幕体边缘，而非球幕剧场的中心区域，使球幕剧场的中心最佳观影位置得以利用，优化了剧场的座位排布，使观众以最佳的视角观赏球幕的立体影像。
[0013]2、投影机安装在幕体边缘的设计也使得投影机和幕体实现了一体化，从而避免了对幕体安装角度的限制，无论是O度、90度还是45度，均可以不考虑投影机安装需要空出的安装空间和光路空间，不仅投影机的安装角度灵活，还大大增加了剧场的场地利用率，一些原本受中心区域投影机光路空间限制而无法设置座位的区域，也可被有效利用。
[0014]3、设置多个投影通道来完整覆盖球幕，通过将各投影通道的投影区域进行切割，单通道画面拼接、左右眼画面的拼接，然后多通道同步播放，实现了球幕的立体投影技术。经该立体投影技术放映的影片，不仅画面的变形小，有效减少画面的像素损失，从而保证了幕体上画面的清晰度和亮度，同时通过使相邻切割区域之间形成规则的融合带，大大减少了后期校正的工作量，提升了整体观看效果。
[0015]4、为实现球幕的立体投影功能，在每个投影通道设置两台投影机分别放映该通道的左右眼画面。由于幕体本身是球体，光线的反射和折射比较复杂，不具备明显的分离特性，所以不能采用利用光线方向分离左右眼的偏振立体技术，本实用新型使用了光谱原理来分离左右眼画面，不需要对画面进行预处理，即可完成左右眼画面的分离与立体合成，同时，立体效果的实现对幕体本身的材质、形状、光洁度、反光度、可视角度、安装角度等没有特殊要求，实现简单，效果优良。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的实施例中球形幕体安装示意图；
[0017]图2为本实用新型的实施例中投影通道布置示意图；
[0018]图3为本实用新型的实施例中对网格模型进行扇形切割的示意图；
[0019]图4为本实用新型的实施例中扇形切割的分解示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0021]实施例
[0022]一种立体球幕投影系统，包括球形幕体1、后台计算机、计算机阵列、10台投影机和支架构成，所有投影机均采用标准焦距的镜头，安装在支架上。计算机阵列由五台带有双显卡的计算机组成，后台计算机实现计算机阵列之间的通讯及连接、实现各个通道影片的选片、同步放映以及影院本身的投影机、计算机设备的开关和切换、灯光的开关和切换。
[0023]如图1所示，本实施例选用的球形幕体I为1/4球冠幕30度安装的结构设计。
[0024]如图2所示，一种立体球幕投影系统，通过以下步骤实现:
[0025]I)在球形幕体I边缘均匀布置五个投影通道2，每个投影通道2设置两台投影机，两台投影机分别放映该投影通道的左右眼画面；每个投影通道的两台投影机分别与计算机阵列中一台带有双显卡的计算机连接；所有投影机均采用光谱分离立体投影仪，利用光谱原理来分离左右眼画面，实现球幕的立体投影。
[0026]2)由于原始待放映画面为一个较大的矩形区域，若每对投影机都投影完整的画面，则5通道画面会形成多个复杂不规则融合区，尤其中心区域的五边形需要完成5幅画面的融合，为后续画面拼接及边缘融合带来很大的困难，所以首先需要对每通道的投影画面进行合理裁减，选取有效的投影区域。如图3所示，球幕I曲面按一定比例生成平面的网格模型3，利用后台计算机内的网格参考线作为调整依据，根据投影通道2的数量及位置，对网格模型3进行扇形分割。
[0027]扇形分割的具体方法为a.从各投影通道2出发绘制穿过球幕I曲面中心，且与曲面边界相交的连线31 ；b.与每个投影通道相邻的两根连线与该投影通道所在的曲面边界及曲面中心构成扇形；c.在每两个相邻的扇形之间增加带状融合区32 ；d.在每个扇形的顶角外边沿增加融合带33，融合带33大体呈人字形，切割后的扇形分解图如图4所示。
[0028]在本实施例中，5个投影通道均匀分布于球形幕体边缘，因此，计算机将网格模型3均分为五个扇形。每两个相邻的扇形之间形成带状融合区32，使相邻两个投影通道投射出的画面边缘重叠，且形成规则的融合区，方便了后续画面拼接与边缘融合的进行，有效减少后期校正的工作量。由于球幕I的曲面中心是视觉重点区域，所以在每个扇形的顶角外边沿增加两条细小的融合带33，有利于产生更好的投影效果。
[0029]在完成切割后，为每个投影通道选取有效的扇形区域41 ;每个扇形与相对应的投影通道的投影画面重合的区域就叫做有效的扇形区域41，也叫做投影通道的有效投影区域。每个投影通道2的投影机仅在球幕I的有效扇形区域41内投射对应的画面，所有投影通道投影的画面拼接起来构成完整的矩形画面，且覆盖整个球幕I。
[0030]3)计算机对各有效扇形区域进行曲面校正及边缘融合；
[0031]4)调整投影仪位置，结合计算机融合微调，实现各投影通道的左右眼拼接，使各投影通道的投影画面完整覆盖球幕曲面，步骤如下:
[0032]投影机安装完成后，首先进行单眼的拼接调试，实现5个通道的左眼画面、右眼画面均能完整覆盖球幕幕体，且画面无缝过渡自然，能够放映一部影片。接着对每一个通道的左右眼画面进行重合调试，实现放映同一画面时双眼画面完全重合，从而保证放映立体画面时左右眼画面能够合成为立体画面，且无偏差。然后5通道单眼拼接调试和双眼单通道重合调试两方面切换微调，实现最终效果。这一调试过程由投影机位置粗调和融合微调两种方法配合完成。所述融合微调为使用计算机内的网格参考线作为调整依据，调整投影机的安装参数，使网格模型上显示的各投影通道的网格线均匀分布且能实现完整拼接。
[0033]5)多通道画面的同步输出及同步放映，步骤如下:
[0034]调试完成后，后台计算机形成系统画面的输出处理数据，即输入一个完整的矩形立体影片，在经过扇形切割、画面拼接、融合带处理以及单双眼拼接等步骤后，将各投影通道对应的图像数据输送至计算机阵列的显卡帧缓存，通过投影机在球幕的有效扇形区域内投放，所有投影通道投放的画面拼接起来完整覆盖整个球幕1，且画面完整无缝隙，观众可通过佩戴经调试的3D眼镜观看该立体影像。
[0035]本实用新型提供的一种立体球幕投影系统中，投影通道的数量及位置可根据球形幕体的大小及投影机的型号进行选择与布置，在本实用新型的一个优选实施例中，各投影通道均匀布置于球形幕体边缘，如此设置可使各通道投放画面的清晰度及亮度基本相同，易于拼接。在本实用新型的一个优选实施例中，球形幕体为半球形或球冠形幕体。
[0036]上文中，参照附图描述了本实用新型的【具体实施方式】。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以对本实用新型的【具体实施方式】作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本实用新型权利要求书所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种立体球幕投影系统，其特征在于，包括球形幕体、后台计算机、多个投影通道和两台以上的投影机，所述投影通道布置在球形幕体边缘，每个投影通道设置两台投影机；所述后台计算机与投影机连接。
2.根据权利要求1所述的一种立体球幕投影系统，其特征在于，所述的投影通道均匀分布在球形幕体边缘。
3.根据权利要求2所述的一种立体球幕投影系统，其特征在于，所述的投影通道为五个。
4.根据权利要求3所述的一种立体球幕投影系统，其特征在于，还包括与后台计算机连接的计算机阵列；所述计算机阵列由五台带有双显卡的计算机构成，每台计算机的双显卡分别与每个投影通道的两台投影机连接。
5.根据权利要求1所述的一种立体球幕投影系统，其特征在于，所述的投影机采用光谱分离立体投影仪。
6.根据权利要求1所述的一种立体球幕投影系统，其特征在于，所述的球形幕体为半球形或球冠形幕体。
【文档编号】G03B35/20GK204065656SQ201420172438
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】王薇, 和伟, 蒋莉莉, 周军明 申请人:上海华博信息服务有限公司