一种多投影沉浸显示系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于图像显示技术领域，尤其涉及一种大视场的多投影沉浸显示系统。
【背景技术】
[0002]沉浸式显示(Immersive Display)技术是一种先进的，数字化的人机接口技术，其特点在于计算机产生的一种人为的虚拟环境，生成一个以视觉感受为主的人工环境，人们可以通过立体视觉感知计算机模拟的虚拟世界，也可以通过运动、语音、表情和手势等最自然的方式和虚拟世界进行交互，从而产生身临其境的沉浸式体验。沉浸式显示技术是计算机技术、传感器技术、人机交互技术和人工智能技术等多种技术的综合发展，目前已经在军事、医学、教育、娱乐、制造业和工程训练等方面得到应用。
[0003]沉浸式显示系统是通过一些特殊的外部设备、高性能计算机以及相应的软件来实现。现有的沉浸式显示系统包括洞穴沉浸式虚拟现实显示系统、头盔式三维立体显示系统、柱面环幕投影沉浸式显示系统、球面环幕投影沉浸式显示系统和全视角平滑沉浸式显示系统等。
[0004]洞穴沉浸式虚拟现实显示系统是大型的虚拟现实(Virtual Reality，VR)系统，但是该系统造价昂贵，对场景环境要求较高，无法广泛的推广。同时，洞穴沉浸式虚拟现实显示系统无法获取真正无缝的、连续的虚拟显示画面。
[0005]头盔式三维立体显示系统利用头盔式显示器或其他设备，将参与者的视觉、听觉等其他感觉封闭起来，提供一个新的，虚拟的感觉空间。但是，目前的头盔式三维立体显示系统普遍分辨率低，视场不够宽，容易视疲劳，无法被用户接受。
[0006]如申请公布号为CN104168315A的专利所述，全视角平滑沉浸式显示系统使用多个任意形式的显示设备显示图像，采用球面全景图或计算机生成的图像进行全视角沉浸式显示。但是该系统需要对设备角度进行预设，计算量大，计算过程复杂。
[0007]柱面环幕投影沉浸式显示系统是将平面的投影图像经过非线性失真几何校正投射到环形屏幕上，但是该系统只能提供水平方向视角上的全景图像，缺少垂直方向视角图像，无法真正实现显示画面的高度沉浸感。为了克服柱面环幕投影沉浸式显示系统缺少垂直方向视角图像的缺点，出现了屏幕为正球形的球面幕投影沉浸式显示系统，该系统要求配备的软件平台必须具备软件鱼眼镜透视校正的能力，否则视野中的物体将会严重变形，并且标准球形的高度由球半径决定，不能变化，往往对建筑层高提出过高要求，而椭圆形球幕则很难完成校正。。同时，球面环幕投影沉浸式显示系统在进行多投影显示过程中，会出现较多投影幕体上的点被投影机重叠覆盖的次数多4的情况，这种情况会导致更严重的漏光带现象，影响融合图像的均匀度，为改善投影效果，需要对不同投影信号间的色差、亮差和均匀度进行调整，增加系统的调校难度和最后效果。
【发明内容】
[0008]本发明针对现有技术中的不足，提供了一种多投影沉浸显示系统，包括:控制中心，连接线，其特征在于，还包括:椭球形幕体，投影设备，其中，所述投影设备采用多投影融合的方式将光信号输出并在所述椭球形幕体上进行无缝的融合显示，所述投影设备包括投影机和投影机的镜头，所述椭球形幕体以椭球形幕体的球心为中心建立经玮度坐标系，从所述球心到椭球形幕体东西方向线之间的角度为玮度，从所述球心到椭球形幕体南北方向线之间的角度为经度，所述玮度和经度用度分秒(DMS)表示，所述玮度范围为90°到-90°，所述经度范围为180°到-180°，所述椭球形幕体南北方向中轴线经度为0°，所述椭球形幕体南北方向中轴线向西经度为正，所述椭球形幕体东西方向中轴线玮度为0°，所述椭球形幕体东西方向中轴线向北玮度为正。
[0009]进一步地，所述椭球形幕体的水平视场角H的取值范围为160° ^ 360°，所述椭球形幕体的垂直视场角V的取值范围为70° (? ( 140°。
[0010]进一步地，所述椭球形幕体的水平视场角H = 210°，所述椭球形幕体的垂直视场V = 100° 。
[0011]进一步地，所述投影机的个数>4，所述投影机安装在所述椭球形幕体的边缘处，所述投影机必有一个吊挂在所述椭球形幕体上方边缘处，所述投影机必有一个通过支架安装在所述椭球形幕体下方边缘处，所述投影机的镜头在水平方向等间隙分布，所述投影机的投射位置包括:所述椭球形幕体的上方，所述椭球形幕体东西方向中轴线和所述椭球形幕体下方，其中，所述椭球体幕体上方包括上方边缘，所述椭球形幕体下方包括下方边缘。
[0012]进一步地，所述投射位置为椭球形幕体东西方向中轴线的投影机个数大于投射位置为椭球形幕体的上方的投影机个数，所述投射位置为椭球形幕体东西方向中轴线的投影机个数大于投射位置为椭球形幕体的下方的投影机个数。
[0013]进一步地，所述投影设备选用投射比的范围在[0.6，1.5]的投影机。
[0014]进一步地，所述投影设备为同型号，同镜头的投影机。
[0015]本发明的有益效果是:
[0016]采用本发明的系统，可以基本保证幕体上的每一个点被投影机重叠覆盖的次数<3，选用本发明的系统，可以在使用相同投射比的投影机的情况下，使投影机更接近幕体，达到更好的投射效果。采用本发明的系统，可以使观看者处于椭球屏幕中心区域，在观看过程中不会遮挡投影机的光路。
[0017]本发明的系统设备简单，调校方便。
[0018]本发明采用椭球形幕体可以在节约幕体占用高度的同时保持良好的垂直视场角度。
[0019]本发明采用投射比范围在[0.6，1.5]的投影机，可以在投影的时候有更好的亮度均匀性和得到尽可能大的垂直偏移角度。
[0020]本发明采用型号相同，镜头相同的投影机进行投影，可以缓解投影距离导致不同区域的屏幕的亮度不用的问题。
【附图说明】
[0021]图1为本发明系统框图。
[0022]图2为实施例1的投影机与椭球形幕体安装相对关系示意图。
[0023]图3为实施例1的投影覆盖区域图。
[0024]图4为实施例2的投