【深圳欢乐谷巨大曲面投影边缘融合解决方案】中国投影网投影资讯

深圳欢乐谷巨大曲面投影边缘融合解决方案

中国投影网投影资讯　2010-1-5 13:35:47　编辑：旺牛　[ 大中小 ]

　　背景：

　　深圳欢乐谷，秉持着"建不完的欢乐谷，玩不完的欢乐谷" 的经营理念，开业以来不断升级换代，为了让游客 "常看常新、常玩常新"，斥资2亿元打造亚洲首创魔幻主题全新项目“魔幻城堡”。魔幻城堡建设之初，深圳欢乐谷进行了大量的调研工作，力求将环境艺术的美发挥到极至，决定打造一个巨大的面积约为800平方米半球穹顶幕投影画面，将故事主题和文化氛围营造得淋漓尽致。但是如此大面积曲面投影在国内还没有先例，这在技术上将是一个难题。欢乐谷最终找到了天市源科技有限公司实现了这一目标。
以下是此显示系统的介绍。

　　一、方案设计：

　　1.1 现场条件分析：

　　根据现场条件，天花最高处离地面19米，天花直径29米，球面天花，球形面高度7.25米，面积约为800平方米，场地为圆筒形，如下图所示：

深圳欢乐谷巨大曲面投影边缘融合解决方案
环境条件彩图

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环境条件CAD图

1.2投影系统光学几何设计：

　　根据用户需要，画面要填充整个天花穹顶，根据现场条件，我们设计用四台投影机来满投整个天花穹顶，每台投影机投射天花的1/4，根据计算，需要采用广角镜头才能达到图像尽量充满天花空间的要求，因此我们采用厂家提供的1.24:1镜头(标称为HD1.1:1)，然而HD1.1:1镜头的最长聚焦距离为13.1米，投影机到屏幕的安装距离超过了13.1米，为了能够在天花上聚焦，我们决定采用叠加定制镜头的方式将焦距延长到25-28米。

CAD设计如下图所示：

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单台投影机的投射画面(青色部分用数字处理消隐)

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最终形成的投影画面

1.3投影画面亮度、对比度设计：

　　亮度参数一直是视频系统设计的一个重要参数，然而很多人只知道投影机的亮度参数，其实真正影响视觉效果的是画面的亮度也称屏前亮度，影响屏前亮度的因素除了投影机的亮度参数外还有投射画面的大小以及屏幕的增益。我们来计算一下此系统的屏前的亮度：投影机的总亮度为20000×4＝80000ANSI流明(平均亮度)，考虑到边缘融合和数字校正的亮度损失(约为15%)，按照68000ANSI流明计算，投射画面面积约为800平方米，天花材料的反射增益值调整到1.2，经过亮度计算软件计算，可以达到约10英尺朗伯的图像亮度，接近电影院12英尺朗伯的要求，由于采用与数字电影放映机相同类型的氙灯光源和3片DLP技术，所以放映画面的亮度和色彩可以和影院接近。

　　要想有良好的视觉效果，必须控制好画面的对比度，与亮度参数一样，我们真正要注意的是屏前的对比度。投影系统可以分为正投和背投两大类型，此系统属于正投系统，正投系统的屏前的对比度主要决定于投影机的对比度参数和环境光的照度。在实际操作中，当我们确定了投影机的型号后，可以改变的就是环境光的照度影响了，所以我们在设计视频系统的时候建议场地内的照明要求尽可能将所有的光源向地面照射，并且遮挡所有的自然光，有自然光的入口采用折回设计。将天花上的环境光照度控制在25LUX或以下，此时我们根据计算，屏前的对比度在4.4:1至6.7:1之间，通常投影显示系统如果能达到5:1左右就可以达到正常的显示效果了。

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亮度计算软件

　　1.4传输系统

　　此显示系统采用SVGA＋(1400×1050)信号，而欢乐谷的现场信号线缆铺设长度超过50米，这个传输距离决定了信号传输不能采用一般的同轴电缆传输，而适合如此长距离传输的常用线缆一般有两种：一种是双绞线CAT5，另外一种是光纤。

　　我们可以从以下列表对比两种线缆的特点：

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　　从传输距离上看，CAT5和光纤在传输距离上都可以达到要求，但是从信号传输稳定性来看，光纤比CAT5更加稳定，主要因为CAT5线的RJ45水晶头与RJ45模块接口连接仅仅是靠RJ45口上自带的那个小卡销，在使用中极易脱落，在比较严肃的场合是不允许出现这种错误的。另外双绞线传输的是差分模拟信号，长距离传输会造成高频信号的丢失，从而丢失高清画面的细节部分。而且RJ45水晶头不能承受较大的电流，从而影响系统稳定性。

　　光纤是数据传输中最有效的一种传输介质，它的优点主要有以下几个方面：

　　(a) 传输频带宽。光纤的频带很宽，理论可达30亿兆赫兹，可确实保证数字高清信号的传输带宽和质量。
　　(b) 抗电磁干扰。光纤与铜线的内部物理结构不同，当电子沿铜线运动时，它们互相影响并且也会受到铜线外面的电磁场的影响。但是，光纤中的光子不仅不会互相影响，并且也不受光纤外电磁场的影响。因此光纤具有很强的抗电磁干扰能力，是传输高清信号的最佳介质。
　　(c) 衰减较小。可以说在较长距离和范围内信号是一个常数。

　　光纤非常适合高宽带需求、长距离和完全免电子干扰等方面的应用。以上优点让其成为数字高清视频传输的理想之选，满足了高清视频对长距离传输时的高分辨率和传输率的要求。是用户高清视频传输介质的首选。

　　综合考虑，光纤传输是此系统最佳选择。

　　1.5 显示系统设备及连接图：

　　显示系统设备：

　　1)高清信号处理器
　　3)VGA矩阵切换器1台(Creator)
　　4)边缘融合器4台(Silicon Optix公司的Image Anyplace)
　　5)光纤传输系统(Creator)
　　6)投影机4台(科视Roadster S+20K)

　　显示系统设备连接图：

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