XX大学模拟导游实训室一.doc

XXXX 大学模拟导游实训室大学模拟导游实训室 软硬件系统建设方案软硬件系统建设方案 中视典数字科技有限公司中视典数字科技有限公司中视典数字科技有限公司 欢迎登陆网站查询相关资料 欢迎登陆网站查询相关资料 欢迎登陆网站查询相关资料 公司电话 010 82038328 82038329 传真 010 82038328 888第 1 页 目目 录录 1 沉浸式环幕立体投影系统技术简介沉浸式环幕立体投影系统技术简介 2 1 1 虚拟现实仿真软件技术及其应用 2 1 2 立体投影技术简介 3 1 3 几何矫正技术简介 6 1 4 无缝拼接技术简介 6 2 模拟导游实训室模拟导游实训室 双通道环幕立体投影系统总体设计双通道环幕立体投影系统总体设计 8 3 环幕系统主要硬件设备介绍环幕系统主要硬件设备介绍 10 4 中视典中视典 VR PLATFORM 配套模块介绍配套模块介绍 13 4 1 中视典 VR PLATFORM 虚拟现实平台简介 13 4 2 VR PLATFORM 平台应用范围 14 4 3 中视典 VR PLATFORM 平台技术优势 14 4 4 VR PLATFORM软件编辑器主要功能模块简介 15 4 5 VRP TRAVEL多人在线模拟导游实训平台系统简介 18 4 6 VR PLATFORM对多通道的支持 25 5 项目报价与指标项目报价与指标 26 5 1 项目总体报价 26 5 2 项目所需设备报价及指标 26 6 产品质量保证产品质量保证 37 7 联系方式联系方式 37 公司电话 010 82038328 82038329 传真 010 82038328 888第 2 页 1 沉浸式环幕立体投影系统技术简沉浸式环幕立体投影系统技术简 介介 1 11 1 虚拟现实仿真软件技术及其应用虚拟现实仿真软件技术及其应用 没有驾驶过飞机的人 不知道驾机飞行的感觉 未当过宇航员的人 体会不到太空飞 行中失重的滋味 若不是潜水员 也很难想象人在深沉大海中那神奇眩目的景观 那么 没有亲身实践 能否获得真实感觉呢 能 这就得靠当前正在迅速发展的虚拟现实技术 它能创造出这样一种景观 让没有经历过某环境的人 能完全获得进入这种环境的逼真感 受 虚拟现实 Virtual Reality 简称 VR 又译作灵境 是由美国 VPLResearch 公司 的奠基人 JaronLanier 于 1989 年提出了 VirtualReality 一词 用以统一表述当前纷纷涌 现的各种借助计算机技术及最新研制的传感装置所创建的一种崭新的模拟环境 它是一项 综合集成技术 涉及计算机图形学 人机交互技术 传感技术 人工智能等领域 它用计 算机生成逼真的三维视 听 嗅觉等感觉 使人作为参与者通过适当装置 自然地对虚拟 公司电话 010 82038328 82038329 传真 010 82038328 888第 3 页 世界进行体验和交互 最终使得参与者产生身临其境感觉 并且能直接参与该环境中事物 的 变化与相互作用 虚拟现实具有沉浸性 交互性 构想性特征 沉浸性指人能够沉浸到计算机系统所创 建的环境中 由 观察者变为参与者 成为虚拟现实系统的一部分 交互性指人能用多种传 感器与多维化信息的环境发生交 互 如同在真实的环境中一样与虚拟环境中的对象发生交 互关系 构想性指人能从虚拟环境中得到感性和理性的认识 进而深化概念 产生新意和 构想 借助于虚拟现实仿真技术 让每一位参与者从处于一个具有身临其境的 具有完善交 互作用能力的 能帮助和启发构思的信息环境 使人不仅仅靠听读文字或数字材料获取信 息 而是通过与所处环境的交互 作用 利用人本身对接触事物的感知和认知能力 以全方 位的方式获取各式各样表现形式的信息 近年来 随着科技不断进步 计算机软硬件能力的不断飞跃发展 虚拟现实仿真技术 VR 已逐渐从实验室的研究项目走向实际应用 在军事 航空航天 交通 建筑 城市 规划 医疗 训练 虚拟设计与制造等领域发挥着重要的作用 在航空航天领域 虚拟现 实仿真技术发挥了极大的作用 并取得了骄人的成就 以波音 777 客机为例 波音公司在 设计该型号飞机时 采用了当时最为先进的虚拟现实技术 整个飞机的设计完全是在虚拟 环境中完成的 并在虚拟环境中实现了飞机的设计 制造 装配一气呵成 实际的运行中 证明了真实情况与虚拟环境中的情况完全一致 大大缩短了产品上市时间 从而节约了大 量不可预见的成本 提高产品的竞争力 1993 年 美国约翰逊航天中心启用了一套虚拟现 实系统来训练航天员熟悉太空环境 使得修复哈勃望远镜的工作一次成功 目前 在美国 宇航局的各大航天中心都有有关 VR 的研究项目 欧空局也有 VR 方面的研究项目 1 21 2 立体投影技术简介立体投影技术简介 1 2 1 立体投影原理立体投影原理 人类的眼睛相距 6 7cm 有一定的距离 所以在观察一个 三维物体时 由于两眼水平分开在两个不同的位置上 所观察到 的物体图像是不同的 它们之间存在着一个像差 由于这个像差 的存在 通过人类的大脑 我们可以感到一个三维世界的深度立 体变化 这就是所谓的立体视觉原理 据立体视觉原理 如果我 们能够样我们的左右眼 分别看到两幅在不同位置拍摄的图像 公司电话 010 82038328 82038329 传真 010 82038328 888第 4 页 我们应该可以从这两幅图像感 受到一个立体的三维空间 从前面的分析中我们可以知道不 同的观察角度将可以看到不同的图像 因为如果我们将光栅垂直于两眼放置 由於两眼对 光栅的观察角度不同 因而两眼会看到两个不同的图像 从而产生立体感 常为了获得更好的立体效果我不单单以两幅图像制作 而是用一组序列的立体图像去 构成 在这样的 情况下 根据观察的位置不同 只要同时看到这个序列中的两副图像 即 可感受到三维立体效果 1 2 2 双色眼镜双色眼镜 这种模式下 在屏幕上显示的图像将先由驱动程序进行颜色 过滤 渲染给左眼的场景会被过滤掉红色光 渲染给右眼的场景 将被过滤掉青色光 红色光的补色光 绿光加蓝光 然后观看 者使用一个双色眼镜 这样左眼只能看见左眼的图像 右眼只能 看见右眼的图像 物体正确的色彩将由大脑合成 这是成本最低的方案 但一般只适合于 观看无色线框的场景 对于其它的显示场景 由于丢失了颜色的信息可能会造成观看者的 不适 这种立体方式在高端应用中已经淘汰了 1 2 3 主动式立体成像技术主动式立体成像技术 主动立体显示就是用一个投影机投射图象 某瞬间投射左 眼看到的信号 下个瞬间投射右眼看到的信号 当投射左眼信 号的瞬间 从工作站发出一个控制信号去控制主动立体眼镜的 左镜片 使它打开 这个时候右眼的镜片关闭 反之 当投射 右眼图象的时候 左眼的镜片是关闭的 总之 主动立体的眼 镜是被控制的 任何品牌和型号的投影机 如果能做主动立体显示 输出 光线的利用率一定低于 16 因为 投影机做立体图象显示时 输出的左主动式立体眼镜 重且昂贵右图象的实际亮度为标称立体亮度值 投影机说明书标称 的 45 理想值为 50 光线通过液晶立体眼镜片后亮度至少要减少 65 因此剩余的亮度为 45 35 16 因为亮度因素特别重要 所以用低亮度的投影机做主动立体显示时效果不能令人满意 例 如亮度为 4000 流明的投影机 实际主动立体亮度只有 640 流明 比普通电影院的亮度 800 流明 还低 如果应用要求环境比较亮 这种指标是不行的 红绿眼镜 已基本淘汰 主动式立体眼镜 重且昂贵 主动式立体投影 光线利用率仅为 16 公司电话 010 82038328 82038329 传真 010 82038328 888第 5 页 优点 优点 1 投影机数量少 2 系统结构简洁 缺点缺点 主动式立体投影 光线利用率仅为 16 1 眼镜成本高 每副眼镜需要 500 美元左右 且易人为损坏 2 观看者感觉不舒服 由于采用了液晶片 导致整个立体眼镜沉重 同时左右眼镜片的 快速开 关 60HZ S 时间久了会导致目眩 3 光的利用率太低 只有 16 4 对图形发生主机要求高 1 2 4 被动式立体成像技术被动式立体成像技术 被动立体技术是将影象信号输出到信号分转设备用 然后接到两台垂直叠加的投影机 用两台投影机 同时投射一幅影象 一台投影机投右眼影象 一台投影机投左眼影象 两台 投影机采用不同的极化方向 再通过被动立体眼镜左右眼的圆周偏振极化镜片实现立体投 影效果 该立体投影方式是目前效果最好的立 体投影技术 投影的光通效率很高 可达到 50 左右 同时因没有左右眼影象的来回切换 因此不存在主动立体投影中让人眩晕的问题 适合长时间观看 立体眼镜的价格 很便宜 重量较轻 长时间戴也不会有疲劳的感觉 因 不需要与红 外发射装置同步 因此使用者可随意走动 灵活性很高 被动立体 已成为立 体投影的主流技术 优点 1 眼镜成本低 易于维护 2 光利用率高 约为 40 以上 3 对图形发生主机要求低 缺点 1 投影机数量比主动式多一倍 偏振立体眼镜 轻便简洁 公司电话 010 82038328 82038329 传真 010 82038328 888第 6 页 2 系统结构略为复杂 1 2 5 偏振技术介绍偏振技术介绍 被动立体是通过光的偏振来实现的 光的偏振有内部和外部两种实现方法 线性偏振是早期时采用的被动式立体解决方式 其原理是将投影机发出的关分别沿着 X 和 Y 轴偏振 然后和立体眼镜的 X Y 方向的光栅相吻合 从而实现立体图像 这种方式 最大的缺点就是偏振片 方向不动 光只能以固定的角度传输 所以观看者头部不能偏移 视角很小 因此现在已被淘汰 圆周偏振是近年来巴可公司专利发明出的一种新的偏振方式 其原理是其原理是 光 线传播时 垂直传播方向的 360 度都有光波震荡传输 光的偏振实际上是利用某一特定方 向的光波进行显示的原理 圆周 偏振技术的原理是光的偏振方向可旋转变化 左右眼看到 的光线的旋转方向相反 基于圆周偏振技术 观察者的头部可以自由活动 因为光线的方 向变化不影响显示 1 31 3 几何矫正技术简介几何矫正技术简介 当采用球幕或柱幕时 当投影仪把图像投射到这些弧形的屏幕上时 图像就会变形失 真 这种现象被称之为非线性失真 为了在弧形屏幕上得到正确的图像显示效果 必须对 图像进行处理 这种处理被称之为非线性失真校正 而对于平面幕则不存在这样的问题 在没有曲面矫正的情况下 画面将被几何拉伸 无法保证两个投影画面的完全重合 硬件 融合机和 VR Platform 的曲面矫正模块 可以使得投影机投影在任何曲面上 都可以经过 矫正以获得一个正规的图象 利用偏振片只过滤特定光线的原理实现被动式立体投影 公司电话 010 82038328 82038329 传真 010 82038328 888第 7 页 无几何矫正时的柱幕投影效果 重合区形状不重合 带几何矫正时的柱幕投影效果 重合区形状重合 公司电话 010 82038328 82038329 传真 010 82038328 888第 8 页 1 41 4 无缝拼接技术简介无缝拼接技术简介 边缘融合技术就是将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠 并通过融合技术显示出 一个没有缝隙 更加明亮 超大 高分辨率的整幅画面 画面的效果就好象是一台投影机投 射的画质 当两台或多台投影机组合投射一幅两面时 会有一部分影像灯光重叠 边缘融合的最 主要功能就是把 两台投影机重叠部分的灯光亮度逐渐调低 使整幅画面的亮度一致 边沿融合投影技术经历了三个发展阶段 硬边拼接 重叠拼接和软边融合拼接 1 4 1 硬边拼接硬边拼接 即两台投影仪的边沿对齐 无重叠部分 显示效果上表现为整幅画面被一道缝分割开 如果投影仪边 缘未做亮度增强处理 该接缝显示为黑色 如果投影仪边缘做了亮度增强处 理 该接缝显示为白色 1 4 2 简单重叠简单重叠 即两台投影仪的画面有部分重叠 但没有作淡进淡出处理 因此重叠部分的亮度为整 幅其余部分的 2 倍 在显示效果上表现为重叠部分为一亮条 硬边拼接效果 公司电话 010 82038328 82038329 传真 010 82038328 888第 9 页 1 4 3 中视典无缝软边融合中视典无缝软边融合技术技术 与简单重叠方法相比 左投影仪的右边重叠部分的亮度线性衰减 右投影仪的左边重 叠部分的亮度线 性增加 在显示效果上表现为整幅画面亮度完全一致 简单重叠效果 公司电话 010 82038328 82038329 传真 010 82038328 888第 10 页 如上图可见 软边融合从效果上要比前两种好得多 也是目前应用最为广泛的融合方 式 2 模拟导游实训室模拟导游实训室 双通道环幕双通道环幕 立体投影系统总体设计立体投影系统总体设计 本系统方案为双通道 90 度柱面投影幕 立体投影系统 采用 1 台高性能高性能 的的 PC 图形工作站图形工作站 4 台高等亮度专业工程投影机高等亮度专业工程投影机 1 台 4 通道高端数字立体图通道高端数字立体图 公司电话 010 82038328 820383