基于投影机的大屏幕虚拟互动系统.doc

复旦大学国家示范性软件学院 基于投影机的大屏幕虚拟互动系统一 投影互动系列(iShow-vrMix)vrMix（Virtual Reality Mixture）互动投影系统，是我们最早研发的虚拟大屏幕人机交互式系统。在接触表面及交互区域内没有任何传感器件和线路，实现与显示屏幕的互动，达到人机自然交互，摆脱了尺寸对人机交互的限制。基本系统结构原理图所示。互动投影系统由三部分组成。lA影像动作采集器实现对参与者影像、动作数据的捕捉和采集。根据不同现场要求选购CCD专业摄像机。lB数据处理器是实现参与者和各类特效之间实时互动的核心部分，把采集的参与者的影像和动作数据进行分析和处理，并实现和处理器中固有的数据进行合成处理。lC影像显示器把实时的互动特效显示出来。现在产品形态包括地面投影互动，墙面投影互动，桌面投影互动等系统。公司已经在国内投影互动领域，建立了诸多渠道，提供软件技术支持。包括单套投影互动系统实现，以及多投影拼接互动技术。典型应用譬如： 虚拟池塘 树叶 拍气球 打地鼠 空中翻书 导航 大屏幕互动多屏幕拼接互动随着单屏投影互动产品的不断应用，用户已经接受了投影互动产品所带来的新奇与刺激，同时，新的需求也不断出现。多屏幕拼接长廊式的大场面应用，日渐成为投影互动领域的发展趋势。拥有自主研发技术和成熟的硬件产品，拼接式的投影互动产品，目前达到一台主机连接8台投影机，而且实现不同投影画面的联动效果，最大限度的为客户节省成本，实现客户的创意效果。二 触控系列(iShow-Touch)市场上的触控薄膜技术，可以实现人机精确点击操作，但是只支持单点交互技术。而且高昂的价格以及触控面积的限制，逐步成为了市场发展的瓶颈。为此，我们研发了精确大屏幕桌面触控技术，不仅可以实现触控薄膜的点击操作， 也实现多点互动。同时，内潜的多投影拼接技术，实现无限制大面积的多点触控。电光吧台效果之一电光吧台效果之二多点触控：支持多个人操作，（放大，缩小，拖动图片）多点放大图片 旋转图片 三 大屏幕融合系列(iShow-Fusion) 技术原理早期的单投影互动产品不涉及多投影拼接去缝技术。在后续的产品演变中，由于客户需求大屏幕显示或者互动，所以，我们也研发了拼接去缝技术，产品已经很稳定，实现了多通道视频融合和桌面融合。技术原理如下。由于投影机的工作原理，使其无法实现像素精确定位，同时由于投影显示区域的非规则问题，无缝的图像多通道投影系统在组建中一直存在如下问题。u 如果投影幕不是平面幕、或投影机的投影方向不正确，将导致在幕上的图像变形；u 多通道间的图像的拼接产生的高亮区域或黑缝；u 另外各个投影机的投影亮度色彩等参数不一定一致；u 图像分辨率通常较大（图像清晰的需要），图像信号源同步与切割问题；u 多通道图像融合带的产生与调整问题；多通道投影光路显示效果为了解决这些问题，必须进行数字图像融合，对各通道的输出图像进行非线性几何校正，边缘融合以及颜色校准。软件融合过程如下：硬边拼接 简单重叠 软件融合画面融合示意图1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。 2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高亮区域。 3边缘融合：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。三通道柱面融合系统示意图案例图片高分辨率视频播放 - 会议室桌面融合，支持游戏 - 会议室 球幕拼接4通道环幕_复旦大学软件学院科技成果转化中心联系人：卢盛祺 地址：中国上海张衡路825号复旦大学张江校区软件楼 电话：+