4D_影院 技术资料.doc

4D 影院系统 简介随着科学技术的发展和人们生活水平的不断提高，对文化娱乐的要求也在不断改变和提高。20世纪90年代初国际上兴起发展起来的动感电影和4D电影就是一项高科技的娱乐产品。 4D影院是在3D立体电影的基础上加环境特效模拟仿真而组成的新型影视产品。所谓4D电影，也叫四维电影；即三维的立体电影和周围环境模拟组成四维空间。观众在看立体电影时，顺着影视内容的变化，可实时感受到风暴、雷电、下雨、撞击、喷洒水雾、拍腿等身边所发生与立体影象对应的事件,4D的座椅具有喷水、喷气、振动、扫腿等功能，以气动为动力。环境模拟仿真是指影院内安装有下雪、下雨、闪电、烟雾等特效设备，营造一种与影片内容相一致的环境。观众观看4D电影时有身临其境，惊险刺激的感觉，同时感受科技给人们生活带来的娱乐和趣味性。4D动感电影的三自由度是载体可做升降、俯仰、摆动三种运动方式。每套座椅可乘坐两人，组合方便，动感效果好。由于每套座椅都有各自的运动驱动和控制系统，所以制造成本较高。我公司新近开发的气动座椅多功能影院设备，是按国际最新发展趋势，将动感电影和4D电影有机接合起来而制成的高新技术产品。具有动感电影和4D电影所有的全部性能和特点，同时也具备低耗节能、无污染、使用维护费用低的特点，具有自主知识产权，是一项代表先进生产力发展的科技成果。我公司与国外在此领域内具有先进技术的公司充分合作,利用国外公司在此领域内的成功经验，并结合国内的实际情况，开发出的动感4D影院与国外达到同样效果的设备相比，性能价格比更高。 4D动感影院效果示意图 二、4D动感影院技术介绍1. 展示目的： 4D影院系统通过惊险、刺激的三维立体影片，逼真的吹风、喷水、拍腿等特技效果以及烟雾、光电、气泡等特效与影片情节的完美结合，所有这一切将观众带到了一个既真实又虚幻的世界。观众可全方位感受来自视觉、听觉、触觉带来的新鲜刺激。2. 演示的科学技术原理： 环幕立体技术该系统采用平面、0、240圆形柱面屏幕，由多台电影放映机或投影机经过无缝拼接与变形矫正放映组成一个全景式画面。大尺度、具有立体视觉的形象能够一直运动到观众眼前，或横穿演示大厅，或环绕观众运动，产生强烈的真实感和临场感。现场声光电特技技术该系统综合运用了多种现场特技技术：整个影院采用人工模拟的方式产生吹风、喷水、烟雾、闪电等多种特效，同时观众座席采用了具有多种特技效果的4D特技座椅，可以让观众感受到震动、扰腿、坠落等特技，通过计算机的精确控制，达到了特技效果与影片内容的完美结合，加深了观众的临场感。动感技术该系统采用动感旋转平台，以增强影片的感染力。4D特技座椅除了常规的安装于地面这种安装方式外，还可以安装在一动感旋转平台上，该平台可以绕中心轴配合影片内容旋转，让观众的视线跟随着影片的精彩点，增强了影片的渲染力。同步控制技术采用同步控制器，利用计算机实时控制各种特技执行机构，使各项特技动作与影片的内容完美地结合在一起，增强影片的现场效果。数码电影技术影片的制作充分利用了计算机强大的图形图像处理能力，将拍摄的实景与三维制作的模型相结合，能够制作各种用实拍无法得到出来的镜头，让编导可以充分发挥自己的创造力，制作出多部精彩的影片。多声道环绕音响技术4D影院采用计算机控制的数码多声道环绕立体音响,即银幕后左、中、右3路，观众厅左后、右后环绕2路，次低音1路，实现了准确的声音定位，达到了高级影院的音响水平。3. 设计思路：针对场地特点和需求要求，影院人数规模上我公司以贵方指定的80100人为准, 采用性价比最好的环幕动感4D影院系统采用投影机放映方式进行设计。从当今4D影院的座椅流行趋势及4D影院所具有的特点考虑，自由动感座椅比较符合时宜。此种特效座椅既拥有普通座椅所具有的的全部特点之外，还拥有更加强烈的刺激性，符合高科技产品的特色，代表着当今4D影院的最新潮流。我公司新近开发的多功能影院设备的优点主要有： 1、它将动感运动和4D特效完美的结合在一起，具备动感和4D电影的所有功能，既可各自独立使用，又可组合使用，使观众的感官刺激达到最高。 2、无污染，属于环保型产品；3、节省能原，和传统类似设备相比可节能50%左右。 4、运营成本低，基本上和4D影院设备相当。 5、运输方便、安装维护方便简单。 6、以双人座椅为一单元，组合影院的规模方便。 7、安全可靠，座椅离地面仅40公分高，并有安全带和扶手。8、座椅材料选用特殊杀菌材质，可有效杀灭多种有害细菌。9、系统技术多项指标为国内首创，并已经申报国家专利。10、座椅系统可根据客户实际需求定制及改制。11、座椅系统的控制筏经过技术改装，充分适应了国内环境，可靠性大大提高，避免了因灰尘造成的阻塞影响设备的使用，达到国际的先进水平。同时，本技术方案书中还就动感4D影院的设计以及施工等多方面作了充分的说明。4. 系统组成： 4D影院包括如下几个部分：播放系统、4D座椅、控制器、环境特效、旋转平台（系统备选）。投影机播放系统投影机播放系统是4D影院系统中的一种影视播放系统。该系统通过投影机来播放环幕立体三维影片，并在播放系统控制器的统一控制下，实现影片多屏同步、画面与声音的同步、4D特技座椅与环境特效的同步发生以及旋转平台的同步运动。4D座椅4D特技座椅是4D 影院中的主要组成部分。4D影院系统中的特技座椅针对自然界中的风、水等效果及生活中比较常见的震动、坠落等运动进行模拟，这些特技通过特技控制系统，与影片中的情节进行配合，使观众在观看影片时有身临其境的感受。特效控制器特效控制器是4D影院特效系统的运行控制中心，它上与影院总控系统连接，下与各个特效/特技机构相连，在总控系统的协调下控制和驱动各种机构与影片同步运行。环境特效影院环境特效是指4D影院内除4D座椅的其他特效。这些特效的加入更大程度地使影院场景虚实结合起来，进一步增强了4D影院作为“环境剧场”的效果。它与影片的同步运行是通过SPECON控制器来进行控制的。旋转平台（备选方案）这部分是4D影院的备选部分。旋转平台安装固定在环幕中心，用于承载4D座椅及观众，是为配合电影情节、增强影片感染力、实现数字互动、提高电影临场真实感而配套设计制作的动感平台。平台采用液压系统作为动力源和计算机、传感器进行实时控制。可在旋转范围内，按电影情节所要求的速度和方向，即时实现平面旋转运动。 三、系统对环境要求14D动感影院系统对建筑环境要求； 4D影院是观赏性娱乐项目。影院应具有与影院相适应的装饰氛围和建筑空间，以及足够的疏散、缓冲空间。通常疏散缓冲面积不宜小于0.5m2/人。2 4D影院建筑功能空间概述； 主要包括：观众厅、设备间、控制室、预演厅、售票房、办公室、仓库。其中观众厅、控制室、设备间是影院必须具备的功能空间。 观众厅是影院的核心部分，主要功能是为观众提供观看电影的场所。观众厅内主要设备有投影机、音箱、4D座椅、银幕、银幕支架以及环境特效设备。设备间是环境特效设备的安装空间。主要安装设备有空气压缩机、储气罐、水柜以及相关的供电及控制设备。控制室是影院功能控制和操作重要部分。影院的电影放映及停止，声音、图像以及环境特效的协同工作由控制室内的设备控制。主要需安装的设备有：柱面图像发生器(CIG)、特效控制器(SPECON)、功放系统以及其他附属设备。预演厅主要功能是提供观众休息、等候的场所。有利于缩短观众进场时间，提高影院的放映效率,并为影院营造良好的环境氛围、宣传影院及影片提供必要的建筑空间。售票房主要功能是出售电影票，也可同时提供临时保管、咨询等服务。在小型影院中通常以服务台的形式与预演厅结合。办公室是为影院工作人员进行必要工作交流而准备的房间。小型影院可不设独立的办公室。仓库主要功能是保管投影机灯泡、影院设备备件、影院设备正常维护工具等。小型影院可不设独立的仓库。卫生间及其他生活设施按现场的实际情况设计。3. 4D影院空间布局要求; 投影式4D影院的空间布局一般要求如下：l 观众厅、预演厅、售票房在同一楼层；l 控制室宜在观众席后方，且能直接监视观众厅内的情况；控制室地面标高应比观众厅最后一排座椅处地面的标高高1.0米。如果控制室内不能直接观看到观众厅的主要部分时，应安装监视器。l 设备间应在观众厅同一层或者下一层。投影式4D影院空间布局参照下图观众厅设备间控制室 4D影院空间布局图一 4D影院空间布局图二控制室设备间观众厅4投影式4D影院空间尺寸要求；观众厅：观众厅的短径须大于环幕直径1.0m以上，且投影机后面应有不小于1m的散热空间；观众厅的有效高度H环幕高度+0.6m。有效高度的具体值应按座位的具体数量及排列方式进行调整。环幕直径与建筑高度最小要求对照表环幕直径要求最小的建筑空间高度8m3.2m9m3.5m10m3.9m11m4.2m12m4.6m13m5.0m14m5.4m控制室: 建筑面积不宜小于8，且窄边不小于2.4m；建筑净空高度不小于2.7m。设备间：面积不小于8，窄边不小于2.1m。建筑净空高度不小于2.7m，或按设备的实际尺寸要求。预演厅：使用面积Sn，其中n为影院的设计容量。预演厅的平面几何形状按现成实际情况确定；建筑净空高度不小于2.7m或按装饰要求确定。其它:其它房间的建筑尺寸和净空高度按现场实际情况或需要确定。5建筑结构要求l 影院安装在一楼时，地基的承载力应不小于5kn/m2。l 当4D影院安装二层及以上的楼层室时，建筑的设计活荷载应不小于3.0kn/m2。l 4D影院观众厅面积较大且观众厅内部不宜有柱及其他突出障碍物，因此结构跨度要求较大，4D影院建筑的结构形式宜采用框架结构，柱距通常应比环幕直径大1.01.5m。l 投影式4D影院中观众厅楼板的结构厚度不宜小于80mm。如果楼板厚度不足80mm时，需另外考虑吊挂设备的安装方式。6 控制室l 控制室内装饰后净空高度不应小于2.4m；l 控制室建议做吊顶装饰，如高度不允许，天棚应做表面处理；l 控制室墙面和天花以及所有装饰的罩面应光洁、不起尘；l 地面应安装防静电地板；l 控制室应设有至少一扇外开门，宽度不小于1m；l 出口处应设置明显的指示灯；l 如果控制室临近观众厅并具备监视观众厅的条件，应开设尺寸不小于600600mm的观察窗；如现场不具备该条件，建议安装监视器，以保证放映人员随时了解观众厅内的情况；l 如控制室有朝向观众厅的窗户时，窗户应密封；窗户玻璃须使用高透射低反射玻璃。隔声量不小于30dB。7 放映厅l 安装电影机后，电影机与背后墙体之间的距离不小于1.2m；l 电影机操作侧与同侧墙面的距离不小于1.2m；l 放映厅天花、墙面和地面装饰罩面材料必须使用油漆等光洁、不起粉尘材料；l 放映厅应至少有一扇外向疏散通道的门，且门宽度不小于1m；l 出口处应设有明显的标志；l 如果系统要求安装循环片柜，片柜应与电影机就近摆放。8设备间l 空压机房墙体厚度不宜小于200mm；l 装饰应使用不易起尘罩面材料；l 若设备间在地下室或者半地下室，须注意防潮防水措施。9 预演厅符合国家现行规范要求的前提下按装饰效果要求。10 其他符合国家现行规范要求的前提下按实际需要确定。四、展项技术参数（展品涉及主要技术数据和性能描述）(一) 动感环幕4D影院影视系统1、金属银幕：选用立体放映专业金属反射银幕，主要技术参数如下：有效反射角：26010；亮度系数：2.510；反射面无接缝技术，整面反射均匀。2、投影机：我公司采用日本索尼投影机，具体技术要求如下：SONYVPL-PX41 投影技术： LCD 标称光亮度（流明）： 3500 标准分辨率（dpi）： 1024768 对比度： 400 ：1 投影方式： 正投/背投 灯泡： 265W UHP 重量（kg）： 316厂商SONY 规格VPL-PX41 投影技术LCD 标称光亮度（流明）3500 标准分辨率（dpi）1024768 最大分辨率（dpi）12801024 对比度400 ：1 投影镜头1.3倍变焦镜头，F1.7-2.0 , f37.6-48.8毫米 标称光亮度均匀值90% 投影画面尺寸（米）1.01-7.62 投影距离（米）1.5-14.5 屏幕宽高比例4：3/16：9 色彩1677万 投影方式正投/背投 调整功能数字梯形矫正垂直20 有效扫描频段水平：19-92KHz，垂直：48-92Hz 输入端子BNC5、DIN1、复合视频1、RGB1、S端子、USB1 输出端子RGB1、音频输出 灯泡265W UHP 灯泡寿命（小时）2000 遥控器（控制器）无线遥控器（兼带激光标及电脑滑鼠功能） 扬声器22W扬声器 电源100-120V/200-240V,50/60Hz 功耗（W）365 噪音（dB）36 安全认证cUL1950,EN60950,UL 1950,CCIB,FCC class B,CE,C-Tick 计算机兼容性PC及其相容机种 视频信号方式NTSC/NTSC4.43/PAL/PAL-M/PAL-N/SECAM，HDTV（480p/720p/1080i） 菜单语言支持中文 标准配件遥控器、视频电缆、USB电缆、CD-ROM、空气过滤器、AC电源线、操作手册、镜头盖 其他特性中央控制开关功能和独特的密码认证系统 重量（kg）316 长度（mm）宽度（mm）420 高度（mm）125 工作温度（）0-35 工作湿度35-85% (二) 动感环幕4D影院音响系统音响系统采用美国JBL品牌音响，一般采用5.1声道环绕音响系统，即中央声道、前置左、右声道、后置左、右环绕声道、及0.1声道重低音声道。也可以根据客户的需求，提供7.1声道音响系统，即在影院5.1声道音响系统的基础上，增加后中置和顶端两组声道。顶端的音箱能模拟下雨、打雷、物体从观众头顶飞过等来自天空的声音；5.1加后中置组成的音响能完全模拟观众身边的所发生的事件声响音域，加强了临场冲击感。配合电影情节，营造逼真的气氛，增强身临其境的感觉。1) 5.1声道是指中央声道、前置左、右声道、后置左、右环绕声道，及所谓的0.1声道重低音声道。一套系统共可连接6个喇叭。中央声道喇叭，负责再生配合屏幕上的动作，大部分时间它是负责人物对白的部分；前置左、右声道喇叭，则是用来弥补在屏幕中央以外或不能从屏幕看到的动作及其他声音；后置环绕音效喇叭是负责外围及整个背景音乐，让人感觉置身于整个场景的正中央。万马奔腾的震撼、飞机从头顶呼啸而过的效果，就是由它所赐；而马达声、轰炸机的声音或是大鼓等震人心弦的重低音，则是由重低音喇叭一手包办。这套系统的优点在于可获得更清晰的前面声音、极好的音场形象和更宽阔的音场以及真实的立体环声，从而可以聆听到前所未有的背景中的细微声音移动。2) 7.1声道它由一个低音炮和7个卫星音响组成，因此它能够比其他5.1系统更好营造逼真的“声场”，使得空间的震撼力和效果更贴近现场的感受。当5.1声道扩展到6.1声道时，后方增加一个中央声道，能补偿人背后声像定位感觉差的弱点，对观众较多的场合，偏座的观众也能有较准的后方声像感。在6.1声道的基础上，再在影院顶上方加装一组声道，组成动感4D影院特定的7.1声道音响，音场与普通影院稍有区别，分别是前左、前中、前右、左环、中环、右环、顶端、重低 8路声道。8路音源 8路均衡器8路功放8路扬声器组lu7.1声道是最先进的音响放音系统，它能较完整、全面地再现现实环境的声音世界。音响还音系统采用7.1声道，根据动感4D影院的特点，我们的设计方案中的音箱布局与一般的7.1音响布局不同。我公司的7.1声道布局是：正前方布置组扬声器，它们为左声道、中置声道、右声道、重低音；后方布置组扬声器，它们为左环绕、后中置、右环绕；正上方布置一组顶端声道。即在影院5.1声道音响系统的基础上，增加后中置和顶端两组声道。音响特点：顶端的音箱能模拟下雨、打雷、物体从观众头顶飞过等来自天空的声音；5.1加后中置组成的音响能完全模拟观众身边的所发生的事件声响音域，加强了临场冲击感。音响系统配置：序号名 称规格单位数量产地1主音箱台4客户根据实际情况自行选择。建议采用美国主导产品。2重低音箱台13环绕音箱台84顶音箱台45功放台36功放台37均衡器台48顺序电源SPS-2512台1(三) 动感环幕4D影院特效系统动感4D座椅有沉降、震动、触腿、喷气、喷水、耳风、耳音等特效功能；影院内安置降雪、泡泡、降水、闪电等特效设备。以上设备可根据影片的内容，做出相应的模拟响应，增加观众身临其境的融入感和刺激感。（特效设备可根据客户要求做相应的增减）。1）闪电模拟模拟电闪雷鸣。当电影画面中有雷电镜头时，影院大厅内便会发出耀眼的闪电，同时伴有雷击的轰鸣声，使观众仿佛置身于盛夏的雷雨天中。2）下雨模拟当影片中有下雨画面时，放映大厅中会扬起丝丝雨花，这是安装在大厅顶上的喷淋装置由计算机控制来完成的，观众此时会真实地感受到雨水从天而降，湿润了自己的头发和面颊。3）降雪模拟模拟下雪。雪花机能高效、快速地将人造雪花飞飞扬扬漫天飘洒而下，画面上下着雪，室内也下着雪。银幕上的雪花和室内的雪花混成一片，刹那间观众便置身于银妆素裹的银色世界之中。4）烟雾模拟模拟燃烧烟雾。模拟燃烧产生的大量烟雾，烟雾产生时伴有“火焰”，仿佛天空在燃烧。模拟云雾缭绕，袅袅白云飘舞在观众之间。5）泡泡模拟产生漫天飞舞的真实泡泡。在海底世界和水下探秘时，潜水员、水生动植物由于新陈代谢的作用，会吐出许多气泡，从泡泡机吹出的泡泡在放映厅中飘荡，游离于观众之间和放映厅的每一个角落，使放映厅中呈现一派神秘的气氛。6）降水滴模拟自然界中弱肉强食的血腥场面或排泄物。当飞鸟从头顶飞过并在你面前排泄时；古战场上两军厮杀，热血泗溅等镜头出现时，水以大水滴的形式溅落在观众身上，能得到意想不到的效果。7）振动模拟撞击。在座椅的下面安装有一台电动机及偏心轮，产生约12Hz的激振力使座椅振动。当电影画面中有物体与镜头撞击或镜头落地等情景时，瞬时的座椅振动能使观众感受仿佛处在一种虚拟的真实之中。8）喷雾模拟 模拟农田的喷灌、清扫车的洒水、人造喷泉、人或动物面对观众的近距离呼吸等。9）喷气我公司研制的动感4D座椅的每位左右两侧各有一组雾、气喷头，模拟来自观众前方的气流、微风。10）喷雾、喷气的扩展座椅装有雾、气喷头。通常是并联使用，也可以各自独立使用。这样座椅就扩展成可喷不同的水雾和不同的气体。11）扫腿模仿小动物爬到裤脚里面的感觉。与特效模拟相关主要设备有：1. 雪花机2. 频闪灯3. 泡泡机4. 烟雾机5. 洒水机6. 空压机7. 不锈钢供水箱（四） 动感环幕4D影院特效与电影画面同步控制系统为了使4D特性与电影画面同步，我公司的将控制软件做了很大的改进，保证数据组同时发送。这样，动感运动和4D特效就完全一致，只要动感运动同步，4D特效就一定同步了。（五） 动感环幕4D影院动力系统及控制系统1、 动力系统随着科学技术的发展，自动控制技术已经被广泛应用到各个产业，动感4D影院也包含在其中。目前实现自动化控制的技术手段主要有：电气（电子）控制和流体动力控制。我公司自主研发的动感4D影院应用的就是流体动力控制技术。流体动力控制技术主要分为两类：液压动力：工作流体主要是矿物油。特点：矿物油的流动性受温度影响较大；工作压力高，输出力大；控制器件成本高，工作流体易泄漏，污染环境；耗能大，需要散热；液压控制适用于高载，高频的情况。液压传动一般用于传动平稳，必须控制调节的场合。气压动力：工作介质主要是压缩空气，还有燃气和蒸气。特点：气压伺服控制是以气体为工作介质，实现能量传递、转换、分配及控制的一门技术。气动系统因其节能、无污染、结构简单、价格低廉、高速、高效、工作可靠、寿命长、适应温度范围广、工作介质具有防燃、防爆、防电磁干扰等一系列的优点而得到迅速的发展。2、 控制系统动感4D影院的控制系统主要组成部分有：主控制机、图像播放机、主控制箱、特效控制箱、座椅控制器、连接线、机柜、配电柜等组成。影院控制系统的布置严格符合影院建筑布局的要求，连接线路的铺设符合国家有关规定，同时符合消防法的规定。主控制机：控制整个影院放映运行和系统调试，是影院的控制中枢。主控机接受来自键盘或主控制箱的控制指令后，向各部件发出动作控制信号，实现动感、4D、播放的同步结合，达到预期效果。图像播放机：受控播放指定的影片。主控制箱：接受来自主控机的动感运动指令，用RS422标准向动感座椅发出这些指令，并且向主控机发出按键指令。特效控制箱：接受来自主控制机的环境特效指令，驱动各个特效模拟器动作。座椅控制器：内置一台单片计算机，用RS422标准接受主控机的动感运动和座椅特效指令。以指令、反馈的PID数字伺服方式控制座椅的动感运动。机柜：安放主控制机、播放机、控制箱等设备。配电柜：提供影院所需的三相五线制电源。主要有总空气开关，分路空开。（六） 动感环幕4D影院软件系统我公司设计的计算机应用软件可在Windows 98、Windoes2000、Windows XP 上直接使用，无须安装。主要软件有：1、 动感座椅测试软件2、 放映、动感座椅运动、同步控制软件3、 座椅同步运动采集软件4、 数字滤波软件5、 4D特效编制软件6、 运动曲线修正软件7、 AC3 5.1声道解码及播放软件8、 多影片同步播放软件9、 投影机开、关控制软件10、 应急处理软件 11、 win2000、winxp下的数据库以及对硬件操作数据库操作软件均对用户开放，通过这些软件，用户可以对硬件进行检测，对座椅的动感运动的速度、幅度进行修改，对4D环境特效数据进行修改，可使整个影院的动感、4D的效果达到客户的满意要求。（七） 座椅动感部分技术指标座椅载客数2人（约200kg）座椅自重75kg座椅尺寸（mm）1200MM（长） 950MM（宽）1050（高）工作环境温度0至+40使用环境室内振动频率12Hz地面承载不大于350Kg/m座椅特效指标：振动功能具有12Hz的振动频率，能模拟撞击、地震和舱体的振动喷雾功能能喷出少量水雾于观众脸上喷气功能模拟刮风时的情景，把风直接吹到观众的脸上沉降功能模拟瞬间坠落或失重扫腿功能模拟老鼠、蛇、昆虫等动物钻到观众的腿下2、座椅尺寸 3、座椅配件清单序号名称规格/型号生产商备注玻璃钢座椅HSZY-2北京 2特效扶手HSFS-2公司自产中国气缸SC-80300airtact公司中国台湾4传感器WDL-300MGEFRAN公司