一种3d全息投影雾幕系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于3D技术领域，特别是涉及一种3D全息投影雾幕系统。
【背景技术】
[0002]舞台表现形式，一般是通过真实的演员的动作、神态和声音语言，并结合舞台背景道具进行展示。随着科技发展，现在舞台展示通常采用光电技术、大屏幕背景等技术，使舞台产生各种视觉特效，使虚拟和真实有机地在舞台上结合。随着3D技术的发展，现在舞台早已融入了 3D投影和人机互动；同时，在幕布技术发展途径上，也出现了水幕，水幕类似于电影屏幕，是平面成像，也称为数字水帘，其成像画面单薄，缺乏厚重感，在自由下落的过程中，可能出现观察不清的情况，且由于水压控制不易，会出现画面变形，影响展示效果。针对这些缺点，雾幕投影技术随之而生，利用雾气和空气来模拟投影屏幕，可删减舞台实体屏幕，将3D全息投影与舞台上演员的互动更加真实，没有断层感。
[0003]中国专利CN 104516492A公开了一种基于3D全息投影的人机交互技术，通过3D全息投影设备在空间中投射出立体影像，使得使用者可以360度全方位看到真实维度的立体空间影像，并可以依靠手势直接在影像上进行操控，但是需要空间和实体屏幕或反射膜，对于空间局限性很大，不利于舞台表现，同样不利于大范围展示。中国专利CN203520100U公开了一种基于PLC的3D数字水幕系统，其结构包括电磁阀阵列、供水总管、防溅水槽、水泵、PLC控制器、变频器和压力传感器等部分，此实用新型对于水幕使用了电磁阀阵列，可以提高稳定性和层次感，但是水幕由于流动的局限性，始终会出现画面变形。
【发明内容】
[0004]为解决3D投影行业对于舞台人机互动感不强，屏幕控制力度差的问题，我们提出了一种3D全息投影雾幕系统，采用本发明可以达到舞台表现效果好，空间局限性小，稳定性高的目的。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]为达到上述目的，我们提出了一种3D全息投影雾幕系统，包括PLC控制器，灯光设备，音频设备，投影装置，雾幕装置和舞台，PLC控制器通过信号电路与灯光设备，音频设备，投影装置，雾幕装置连接。在舞台上对所有设备进行组合排列，以PLC控制器为控制主体，对各个设备进行精确控制，来达到良好的舞台效果。
[0007]灯光设备设置于舞台上，所述音频设备设置于舞台上，所述投影装置设置在舞台外部，灯光音频设备需要对舞台进行各角度光线音效的调整，随时进行照射位置变换，投影装置设置在舞台外部天花板上，与灯光设备同步，进行投影照射，幕布为雾幕装置生成的雾幕，对焦于雾幕表层，使雾化水滴对其进行光反射，从而达到幕布效果，根据雾幕与投影装置的距离，从PLC控制器控制其焦距，并实时进行检测调整。
[0008]雾幕装置包括水管，高压雾化器，挡板，风机和吸雾器；水管连接高压雾化器，高压雾化器设置在舞台顶部，出雾口向下，挡板设置在高压雾化器出雾口侧面，风机设置在高压雾化器单侧，面向出雾口，吸雾器设置在舞台底部与高压雾化器相对，高压雾化器，风机和吸雾器与PLC控制器直接连接。将净化后的去离子水通过高压雾化器进行雾化，自上向下进行喷雾，并且通过挡板与风机确定喷雾方向、速度、雾化程度、雾幕厚度、雾幕的形成与迅速消失，通过PLC控制器来进行全局控制，挡板主要对出雾口的雾幕喷射幅度进行控制，调整挡板角度，控制雾幕喷射方向和厚度，保证能用吸雾器对雾幕进行回收循环，且不对舞台造成困扰。风机主要调整雾幕方向角度，根据投影内容实时调整风扇风力转速和风向，以调整雾幕角度和厚度。高压雾化器也称为压力式喷嘴，它的主要部件有液体切向人口、液体旋转室喷嘴孔等。它主要是利用高压泵使液体获得很高的压力(2-20MPa)，从切向人口进人喷嘴的旋转室中，液体在旋转室获得旋转运动。它的工作原理是根据旋转动量矩守恒定律，旋转速度与旋渴半径成反比。因此，愈靠近轴心，旋转速度愈大，其静压力亦愈小，结果在喷嘴中央形成一股压力等于大气压的空气旋流，而液体则形成绕空气中心旋转的环形薄膜，液体静压能在喷嘴处转变为向前运动的液膜干燥过程与设各的动能，从喷嘴喷出。液膜伸长变薄，最后分裂为小雾滴。这样形成的液雾为空心圆锥形，又称空心锥喷雾。压力式喷嘴在结构上的共同特点是使液体获得旋转运动，即液体获得离心惯性力，然后由喷嘴孔高速喷出。雾幕在空气中由于重力较小，不像水幕会迅速落入水槽中，雾幕在无控制下，由于分子无规则运动及相互作用力影响，会逐渐扩散，从而引起雾幕下半部分不完整，因此使用吸雾器，一方面可回收雾幕循环到高压雾化器进行再次雾化，一方面可以通过控制水分子运动方向来保证雾幕的完整和稳定，每一个吸雾器对应一个高压雾化器，以一对一的形式，控制雾幕的一个纵向部分，通过多个组合来扩展雾幕的宽度，通过高压雾化器的喷射速度和吸雾器的吸风速度来调整雾幕的高度。
[0009]优选地，上述雾幕装置为1-8套，每套雾幕装置组成雾幕的一个纵向部分，多个雾幕横向排列，对雾幕的宽度进行控制和调整，也可重新排列组合成为多层雾幕。
[0010]优选地，上述雾幕厚度为2-30cm，雾幕的厚度是投影效果的关键，根据不同3D投影录像，调整雾幕的厚度，根据光反射，寻找最佳投影效果，对PLC控制器进行控制，保证舞台上整套雾幕装置稳定正常工作。
[0011]优选地，上述高压雾化器的雾化粒径为1-5 μ m，雾化量为200-500ml/h。水雾颗粒粒径小，容易控制，且稳定性高，雾幕平整度较高。
[0012]优选地，上述吸雾器带有制冷装置，在吸雾的过程中，通过冷凝，干燥周围水分，利于回收循环，同时节约用水。
[0013]优选地，上述吸雾器设有金属过滤网，防止杂质进入循环，影响雾幕效果。
[0014]优选地，上述金属过滤网的过滤精度为50-200 μπι。
[0015]本发明的有益效果是:
[0016]1、舞台表现效果好；
[0017]2、稳定性高，空间局限性小，环境友好。
【附图说明】
[0018]图1是本发明3D全息投影雾幕系统的一种整体示意图；
[0019]图2是本发明3D全息投影雾幕系统的一种雾幕装置示意图；
[0020]图中:1_水管；2_高压雾化器；3_挡板；4-风机；5_吸雾器；51_金属过滤网；6-PLC控制器。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]实施例1
[0023]参阅图1和图2，一种3D全息投影雾幕系统，包括PLC控制器，灯光设备，音频设备，投影装置，四套雾幕装置和舞台；PLC控制器通过信号电路与灯光设备，音频设备，投影装置，雾幕装置连接；灯光设备设置于舞台上，音频设备设置于舞台上，投影装置设置在舞台外部；雾幕装置包括水管1，高压雾化器2，挡板3，风机4和吸雾器5 ;水管连接高压雾化器，高压雾化器设置在舞台顶部，出雾口向下，挡板设置在高压雾化器出雾口侧面，风机设置在高压雾化器单侧，面向出雾口，吸雾器设置在舞台底部与高压雾化器相对，高压雾化器，风机和吸雾器与PLC控制器6直接连接。雾幕厚度为5cm，雾化粒径为1_5 μ m，雾化量为300ml/h，吸雾器金属过滤网51精度为70 μ m。
[0024]当使用本发明的系统时，打开雾幕装置，形成一道雾幕，通过PLC控制台调整雾幕初始厚度，高度，宽度与角度，打开灯光设备和投影装置，将灯光与投影投射至雾幕表面，通过PLC控制台调整雾幕的厚度与角度，调整灯光设备的角度与亮度，调整投影设备的角度和焦距，完成所有调整后，记录调整数据。开始舞台表演时，打开PLC控制器，灯光设备，音频设备，投影装置和雾幕装置，投影装置投射3D画面至雾幕表面，灯光设备进行背景光线变换，配合音频设备播放音效，完成整个舞台表演。
[0025]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种3D全息投影雾幕系统，其特征在于，包括PLC控制器，灯光设备，音频设备，投影装置，雾幕装置和舞台；所述PLC控制器通过信号电路与灯光设备，音频设备，投影装置，雾幕装置连接；所述灯光设备设置于舞台上，所述音频设备设置于舞台上，所述投影装置设置在舞台外部；所述雾幕装置包括水管(1)，高压雾化器(2)，挡板(3)，风机(4)和吸雾器(5);所述水管连接高压雾化器，高压雾化器设置在舞台顶部，出雾口向下，挡板设置在高压雾化器出雾口侧面，风机设置在高压雾化器单侧，面向出雾口，吸雾器设置在舞台底部与高压雾化器相对，所述高压雾化器，风机和吸雾器与PLC控制器(6)直接连接。2.如权利要求1所述的一种3D全息投影雾幕系统，其特征在于，所述雾幕装置为1-8套。3.如权利要求1所述的一种3D全息投影雾幕系统，其特征在于，所述雾幕厚度为2_30cmo4.如权利要求1所述的一种3D全息投影雾幕系统，其特征在于，所述高压雾化器的雾化粒径为1-5 μ m，雾化量为200-500ml/h。5.如权利要求1所述的一种3D全息投影雾幕系统，其特征在于，所述吸雾器带有制冷 目.ο6.如权利要求1所述的一种3D全息投影雾幕系统，其特征在于，所述吸雾器设有金属过滤网(51)。7.如权利要求6所述的一种3D全息投影雾幕系统，其特征在于，所述金属过滤网的过滤精度为50-200 μ m。
【专利摘要】本发明提供一种3D全息投影雾幕系统，包括PLC控制器，灯光设备，音频设备，投影装置，雾幕装置和舞台，雾幕装置包括水管，高压雾化器，挡板，风机和吸雾器，本发明的有益效果为舞台表现效果好，稳定性高，空间局限性小，环境友好。
【IPC分类】G03B35/00, G03B31/00, G03B21/608
【公开号】CN104950564
【申请号】CN201510338414
【发明人】康健
【申请人】山东锦茂国际有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月17日