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什麼是多屏投影融合?

作者:由 立影科技 發表于 娛樂時間:2018-09-04

投影融合

的應用來源於模擬模擬/立體影院系統。追求亮麗的超大畫面,純真的色彩,高解析度的顯示效果,歷來是人們對視覺感受的一種潛在要求。大到指揮監控中心,網管中心的建立,小到影片會議,學術報告,技術講座和多功能會議室的進行,對大畫面,多色彩,高亮度,高解析度顯示效果的需求越來越強烈。

最近迅速崛起的數字化投影邊緣融合大螢幕拼接投影顯示技術,正在逐步適應這一需求。隨著投影顯示技術的不斷髮展與創新,以及人們對欣賞水平的提高,超大畫面,高亮度,以及更高解析度顯示便成為市場的迫切需求

投影融合是一種多媒體技術,是一種針對如今投影技術發展應運而生的新技術,通常應用於多媒體展覽展示、展館多媒體裝置、新產品或者新聞釋出會等場合。

以上源自百度百科

一、什麼是大屏拼接?

大螢幕拼

接是一個

籠統

的概念,目前大螢幕拼接主要有兩種

一種是傳統的

顯示牆硬拼接技術

另一種是採用

邊緣融合技術

的無縫拼接技術。

顯示牆硬拼接技術主要採用多個背投拼接牆方式,如CRT背投顯示牆、LCD背投顯示牆、DLP背投拼接牆以及等離子顯示牆等,這種拼接技術目前拼接縫隙最小可以做到0。5mm,因為縫隙非常小了,所以大家也都叫“偽無縫”拼接,顧名思義,實際是有縫隙的,真正沒有縫隙的是採用影象無縫融合顯示的無縫拼接技術。

近幾年來,隨著軟硬體技術的發展,無縫拼接技術進入了很成熟的階段,並已廣泛應用於指揮控制、虛擬模擬培訓、工業製造設計、科學研究和複雜決策過程,在展示展覽、視覺娛樂、廣告等領域的應用也越來越普遍。

隨著顯示技術與控制技術的不斷融合和發展,在高階的工程領域,透過拼接而成的大螢幕影象顯示得到了廣泛的應用,它所帶來的超大畫面、多屏顯示以及清晰、逼真的顯示效果使得監控、安防、會議、模擬模擬等領域的工作效率得到大幅改善,同時促進了這些行業技術水平的快速進步。

無縫拼接技術是一種特殊的、要求比較高的投影顯示應用,可以實現多屏影象融合在一起,並將拼接縫隙縮至最小以至於完全重合的拼接技術。無縫拼接技術不僅需要完整的超大幅螢幕,對投射出超大尺寸畫面所用的投影也有特殊要求。

無縫拼接技術的發展共經歷了

純硬體融合技術

純軟體融合技術

軟硬體融合技術

三個階段。

純硬體融合技術是透過

光學

的遮光處理來融合影象

純軟體融合技術是透過

電子線

路處理來完成影象的融合

軟硬體融合技術是指

既有光學遮光融合處理,又有電子融合處理

。由於硬體融合能較好地處理融合影象的黑平衡,而軟體融合能較好處理影象的白平衡,這兩者相結合的軟硬體融合技術就能夠比較完美地實現融合部分色彩影象的真實再現。

拼接效果

上來說,無縫拼接技術也經歷了三個發展階段:

硬邊

拼接、

重疊

拼接和

軟邊融合

拼接。

硬邊拼接有明顯分割線(即物理拼縫),

無法實現全景的一體化顯示

重疊拼接是指將兩臺投影機投出的影象在拼合處以疊加的方式重疊,但這種拼接顯然存在著拼合處由於

亮度疊加

而出現過亮區域的弊病,影響到無縫效果的實現。

軟邊融合拼接透過邊緣融合技術的處理,既實現了兩邊的完全融合,又消除了重疊拼接引起的過亮區域,並且軟邊融合拼接可以適應平面、柱面、球面等各種曲面形狀的拼接,具有更加廣泛的適用性。軟邊融合拼接技術是否目前

主流技術

,也是未來的發展方向。

軟邊融合拼接系統是一套複雜的系統工程,通常組建一套完整的軟邊融合拼接系統需要以下裝置。

螢幕(廢話):螢幕的給觀眾最直觀的視覺衝擊,螢幕選擇至關重要。首先確保螢幕整張無縫,才可以確保畫面的完美顯示。

投影機(廢話X2):投影機的畫面質量直接影響到大螢幕的顯示效果,同樣非常重要,來不得半點馬虎。儘可能採用3-DMD技術的投影機,確保良好的色彩還原性。高階3-LCD的投影機也可以使用,但是在色彩一致性的調整上面,比較花費很多時間。

軟邊融合拼接處理器:軟邊融合拼接處理器主要決定大螢幕畫面顯示的內容和速度,處理器的好壞,對於訊號源的處理速度、畫面的清晰度、軟邊融合的質量,都有著不可低估的作用。

訊號處理裝置:訊號處理裝置包括訊號源型別的轉換,訊號的切換,訊號的放大與傳輸等,對於大螢幕畫面的顯示非常重要。

集中控制裝置:大螢幕拼接系統中裝置種類繁多,投影機的數量、矩陣的數量、訊號源的數量都比較多,中央集中控制裝置可以更好的幫助你快速處理訊號選擇與切換,方便快捷的控制裝置操作過程,快速提高工作效率和準確度。

周邊裝置:周邊裝置包括訊號源桌面接入系統,線纜、接外掛、機櫃、電源部分等等

二、 無縫拼接和邊緣融合的區別

拼接是兩臺投影儀的邊沿對齊,無重疊部分,融合是把兩臺投影機重疊。

邊緣融合技術

就是將一組投影機投射出的畫面進行邊緣重疊,並透過融合技術顯示出一個沒有縫隙更加明亮、超大、高解析度的整幅畫面,畫面的效果就好象是一臺投影機投射的畫質。

當兩臺或多臺投影機組合投射一幅兩面時,會有一部分影像燈光重疊,邊緣融合的最主要功能就是把兩臺投影機重疊部分的燈光亮度逐漸調低,使整幅畫面的亮度一致。

邊沿融合投影技術經歷了三個發展階段:

硬邊拼接

重疊拼接

邊沿融合拼接

硬邊拼接(又稱簡單拼接):即兩臺投影儀的邊沿對齊,無重疊部分。顯示效果上表現為整幅畫面被一道縫分割開。如果投影儀邊緣未做亮度增強處理,該接縫顯示為黑色;如果投影儀邊緣做了亮度增強處理,該接縫顯示為白色。

簡單重疊:即兩臺投影儀的畫面有部分重疊,但沒有作淡進淡出處理,因此重疊部分的亮度為整幅其餘部分的2倍,在顯示效果上表現為重疊部分為一亮條。

邊沿融合:與簡單重疊方法相比,左投影儀的右邊重疊部分的亮度線性衰減,右投影儀的左邊重疊部分的亮度線性增加。在顯示效果上表現為整幅畫面亮度完全一致。

三、什麼是大屏拼接系統?

大屏/多屏拼接,除了硬體上要滿足要求,拼接系統也是必不可少的。大螢幕拼接系統,主要有三個系統,即

LCD顯示單元拼接

PDP顯示單元拼接

DLP背投顯示單元拼接

。其中前二者屬於平板顯示單元拼接系統,後者屬於投影單元拼接系統。

PDP大屏拼接系統

PDP是一種利用氣體放電的顯示技術,其工作原理與日光燈很相似。它採用了等離子管作為發光元件,螢幕上每一個等離子管對應一個畫素,螢幕以玻璃作為基板,基板間隔一定距離,形成一個個放電空間。放電空間內充入氖、氙等混合惰性氣體作為工作媒質,在兩塊玻璃基板的內側面上塗有金屬氧化物導電薄膜作激勵電極。當向電極上加入電壓,放電空間內的混合氣體便發生等離子體放電現象,也稱電漿效應。等離子體放電產生紫外線,紫外線激發塗有紅綠藍熒光粉的熒光屏,熒光屏發射出可見光,顯現出影象。

PDP單元拼接具有顏色鮮亮、高對比度以及高亮度的優點,同時也具有其自身無法克服的缺點。等離子由於耗電量與發熱量很大,會產生嚴重灼傷現象,並不適用於長期靜態畫面顯示監控。並且PDP單元用於拼接之後,整機升溫更高,致使裝置容易燒燬。此外,目前市面上等離子拼接幕牆價格較高,一般一平方米的價格高達十幾萬。今天,在低碳、節能已經成為主流趨勢,對於大多數普通使用者來說,等離子拼接顯然不是其最優選擇。

LCD拼接

LCD大屏拼接,是採用LCD顯示單元拼接的方式,透過拼接控制軟體系統,來實現大螢幕顯示效果的一種拼接屏體。DID以其優良的價效比在LCD平板拼接技術中一枝獨秀。

LCD拼接具有厚度薄、重量輕、低能耗、長壽命、無輻射等優點,而且其畫面細膩、解析度高,各項關鍵效能指標的優秀表現,已使它成為發展主流,前景看好。作為拼接顯示終端,LCD儘管有上述優點,但是作為拼接顯示單元,其缺點也是致命的:那就是目前其拼縫教大,且在三種拼接顯示單元中最大,令許多使用者不得不忍痛捨棄。

就目前的發展態勢來看,作為新生技術,儘管LCD拼接存在嚴重的缺陷,但是大屏拼接業內大多數人士還是對其寄予厚望。如今大屏拼接系統的發展需求已經日益明朗——那就是在拼接牆上可以不受限制地顯示多路高畫質晰動態畫面。其中顯示單元要想進一步發展,高畫質晰,細拼縫,輕薄低功耗是發展方向;而在三種顯示單元中,只有LCD能承擔這一重任。隨著三星推出了綜合拼縫7。3mm的拼接屏。這一重大突破不僅給MPDP和DLP拼接帶來巨大的衝擊,而且為LCD拼接的進一步普及應用也是意義非凡。

著眼於LCD拼接的低能耗、長壽命,高畫質晰的特質,安防監控領域對其青睞有加。從目前中國市場的應用趨勢來看,在國家重點交通、運輸樞紐、大型的場館等重要部位,越來越多地採用LCD大螢幕建立監控指揮系統已經成為一種趨勢。特別在安防監控領域,LCD大螢幕系統拼接牆正在漸漸的取代傳統的CRT、DLP 拼接牆,成為專業安防監控拼接大屏的首選繼任者。另外,作為數字告示的顯示終端,業界對液晶拼接也是青睞有加。

DLP拼接系統

DLP投影技術是應用了數字微鏡晶片(DMD)來做主要關鍵元件以實現數字光學處理過程。其原理是將光源藉由一個積分器(Integrator),將光均勻化,透過一個有色彩三原色的色環(Color Wheel),將光分成R、G、B三色,再將色彩由透鏡成像在DMD上。以同步訊號的方法,把數字旋轉鏡片的電訊號,將連續光轉為灰階,配合R、G、B三種顏色而將色彩表現出來,最後在經過鏡頭投影成像。

DLP大螢幕拼接系統以DLP投影機為主並配以影象處理器組成的高亮度,高解析度色彩逼真的電視牆,能夠顯示各種計算機、網路訊號以及影片訊號,畫面能任意漫遊、開窗、放大縮小和疊加。此外,相較於其他拼接技術,DLP拼接的突出優勢是“零縫隙”,其物理縫隙畫面整體顯示效果良好。而且,DLP拼接系統對於環境的要求較低,從而使得執行成本降低。

DLP拼接作為發展多年的主流技術,其一直存在的技術缺點就是色彩的飽和度提不上去。而對此,近年來發展起來的等離子及液晶就能很好的克服。因此,面對兩種新興技術的夾擊,近年來DIP拼接的市場佔有率也出現了大幅下降。然而,對此大多數的業內人士並不持悲觀態度。接縫時等離子與液晶無法逾越的鴻溝,對於拼縫要求較高的領域,如模擬模擬、氣象、軌道交通排程等應用市場,DIP仍是其首選。另外,數字告示產業的迅速展開,對於大屏拼接市場是一股很強的推動力。作為數字告示顯示終端的大屏系統,從目前市場易用來看,主要是液晶拼接和DLP拼接。雖然液晶拼接的應用較為廣泛,但是對於在顯示地圖、流程圖和工程設計圖紙等需要精細顯示,不允許丟失顯示細節的數字告示系統中,無縫感的 DLP背投拼接技術仍是首選。

針對DLP背投的光源瓶頸,近來推出的LED光源成為了很好的突破,這對於DLP拼接的應用推廣助力強大。基於技術的成熟以及市場佔有率的優勢,業內專家認為 DLP拼接的未來發展之路還是光明大道。

四、大屏融合的螢幕要求

在大屏融合投影系統整體資金比例中,大屏融合的螢幕可能只佔有較少的一部分,但是對於整個系統的效果而言,卻是至關重要的,如果大屏融合螢幕選擇不合適,也就是螢幕的

材質、增益以及半增益、視角均勻度、平整度、解析度、對比度和尺寸大小

,其中任何一類不達標,就相當於整個系統設定了一個瓶頸,無論系統其他裝置效能多麼優良,整體視覺效果都會受到抑制,無法把系統的完美效能充分表現出來。在以前的大屏融合投影系統中,由於受技術限制,投影機的亮度無法做到很高,所以為了增加投影亮度,對螢幕一般都要求比較高的增益率,但是這樣會影響對比度和色彩細膩程度。如今投影技術的發展非常迅速,投影機的亮度已經不是問題,所以對投影幕的要求中,增益率就放在了較低的位置,而主要考慮螢幕的平整度,視角對比度和均勻度。在這種應用裡選擇增益是1。0(+/-0。5)的螢幕可以獲得更好的成像效果。原因是當螢幕的增益越大螢幕的視角就會越小,如果觀眾不在螢幕的正中間時很容易就看見螢幕的融合部分,這樣整體看來就顯得影象的均勻度很差。

五、投影環形融合

投影環形融合系統使用多臺投影機組成環形投影螢幕,環形投影螢幕半徑為360度弧度;由於其螢幕半徑大且360度閉合,觀眾身處環幕中間,視覺完全被包圍,再配合環繞立體聲系統,使觀眾充分體驗一種高度身臨其境的三維立體視聽感覺,獲得一具有高度沉浸感的可視環境,是傳統螢幕投影不能比擬的。

投影環形融合系統可以理解為,基於環幕投影系統影院系統方案包含

環幕系統

環幕投影

,環幕影院的螢幕和一般的電影螢幕不同,環幕影院採用柱面投影螢幕,將觀賞者圍繞在中心。螢幕上超長跨度的廣闊畫面充滿觀賞者的視野,全方位立體聲音與影片情節相輔相成、完美配合,演繹精彩絕倫的沉浸式視聽享受。

環幕投影視覺寬闊,360度空間成像表現,極具立體感:其以高新科技展示投影影像,時尚震撼。環幕具有良好的物理機械效能,熱膨脹係數小(負6次方級),熱變形溫度較高(高於一百攝氏度)抗拉強度高,同時還具有良好的耐侯性,對溼熱、潮溼、鹽物氣不敏感,並且具有較好的化學穩定性,對硫酸、鹽酸和洗調劑不產生化學反應。在生產在技術上利用光的漫反射原理,對金屬鋁箔進行特殊的表面處理,幕面平整光潔而且曲率均勻。同時,能夠排除90%的雜光。所以,即使在室內明亮依然能保持鮮豔的色彩和清晰的影像。螢幕牢固耐用,使用壽命可長達10年以上!

環幕系統的弧度有多種選擇,環形幕半徑通常有100~360弧度不等,可根據場地具體情況進行個性化設計和施工,保證環幕影院效果。

環形幕優勢

1、帶來超強的沉浸式逼真視聽感受,是傳統平幕投影顯示裝置所不能比擬的;

2、極高的影象解析度、無任何變形失真的三維立體影像;

3、畫面超大,色彩純真,場景宏大、逼真。

環形幕特點

1、支援超大尺寸的平面投幕、柱面(環形)投影幕和球面投影幕及各種異型投影幕顯示環境;

2 、增加整屏影象的亮度及其解析度;

3、 正、背投可選,縮短投影機投射距離;

4、 徹底消除影象邊緣的物理拼縫,實現圖象的完整一體化、無失真、多通道無縫拼接;

5、 增強影象層次感;

6、 使用者可隨意移動視窗和調整尺寸以滿足具體需求。

運用領域

(一)、展覽展示、工業設計、教育培訓、會議中心等專業領域;

(二)、影片會議、學術報告、技術講座和多功能會議;

(三)、虛擬戰場模擬、數字城市規劃、三維地理資訊系統等大型場景模擬環境;

(四)、交通指揮監控中心、網管中心的建立;

(五)、科技館、天文臺、地震局、宇航局、學校、博物館、展覽館等場所,透過影片的方式,展示有關宇宙、星球、衛星、地震、海洋、大氣等科普教育內容;

(六)、企業展廳、政府展廳、電影院、娛樂場所、高階商務會所、旅遊景區等,可以很好的進行品牌的展示,提高宣傳效果。

六、多通道立體環幕投影系統

立體投影分為

主動式

被動式立體

(又稱為偏光式和不閃式)。

被動式立體投影系統是使用兩臺投影機,一臺投射左眼影象,另外一臺投射右眼影象,將左右眼影象同時投射到螢幕上,投影機鏡頭前安裝偏振光片,使投射的光線變成偏振光,而觀眾配帶的立體眼鏡的鏡片也是偏振光片,並且左眼的偏振片與投射左眼影象的投影機的偏振光片的偏振方向是相同的,右眼的偏振片與投射右眼影象的投影機的偏振光片的偏振方向是相同的,這樣左眼影象只能透過左眼鏡片,而右眼影象也只能透過右眼鏡片,從而使觀眾看到立體的影象,一般的投影方式都是由一個圖形通道驅動一臺投影機。在多投影機的系統中就需要都投影通道來支援,這就是多通道立體環幕系統

注:參考

多通道立體環幕系統根據環幕尺寸的大小,環幕按照通道和環形幕半徑的大小來區分,通常為90、120 、135、180、240、270、360度弧度不等,一般分為

雙通道、三通道、七通道

等,其中雙通道和三通道時最常用的。雙通道和三通道立體虛擬模擬環幕投影大螢幕是虛擬三維投影顯示系統中一種沉浸式虛擬模擬顯示環境,這個系統採用邊緣融合技術把多臺投影打出的影象形成立體數字影象實時輸出並顯示在一個超大幅面的平面投影幕牆上,使觀看和參與者獲得一種身臨其境的虛擬模擬視覺感受。通常用於一些大型的虛擬模擬應用:虛擬戰場模擬、數字城市規劃、三維地理資訊系統等大型場景模擬環境、展覽展示、工業設計、教育培訓、會議中心等專業領域。

其中兩通道環幕投影系統採用了高效能的投影機系統、邊緣融合技術、多通道同步播放等技術,使得顯示系統具有高沉浸感及衝擊力和臨場感的視覺效果。

多通道弧幕投影系統是指融合多臺投影機組合而成的多通道大螢幕展示系統,能夠實現大螢幕環形無縫拼接。它比普通的標準投影系統具備更大的顯示尺寸、更寬的視野、更多的顯示內容、更高的顯示解析度,以及更具衝擊力和沉浸感的視覺效果。

多通道投影技術的應用已經有十年以上的歷史,最早這一高階技術被應用於虛擬模擬領域,早期的多通道投影採用CRT投影機,整個系統龐大複雜,背後的計算需要大型伺服器整列支撐,這一技術的出現解決了無法顯示超大畫面的問題,突破了單個螢幕的技術極限,這一技術優勢一直保持到現在的多通道邊緣融合投影技術的應用中,可以說獲得超大幅面的整體畫面是多通道邊緣融合投影技術的首要目的和優勢。隨著現代投影技術的發展,單臺投影機的投射幅面也在不斷增大,常常會有疑問,為什麼不能用一臺大幅面投影機代替多通道投影?答案往往是否定的,原因在於以下幾個因素:

1、單臺大幅面投影機的總解析度再高也不能適用於總解析度高於4K以上的場合

2、單臺大幅面投影機即使是最高階的也無法投射出超寬幅影象的同時保持亮度

3、單臺大幅面投影機要保證寬幅亮度其價格高出整個邊緣融合系統更多

4、單臺大幅面投影機只有一個投射位無法實現靈活的投射

使用相同價位的投影機可以獲得更高的總體亮度,由於投影機的價格在亮度超過一定範圍後呈指數增長

參考:

因此採用多臺中兩度的投影機加上融合裝置的成本反而遠低於單臺超高亮度的投影機的系統成本,同時鮮豔靚麗的超寬幅畫面,能帶給人們不同凡響的視覺衝擊。

所以說,雙機投影在專業領域已經開花結果,並且成為了許多商業演示和表演中必備的大螢幕播放解決方案,而我們在一般的家庭中,則可以依靠雙機投影帶來的亮度提升,就能獲得極為出色的影象播放表現

七、多屏投影融合如何選擇投影機

多屏投影融合技術是將一組投影機或多組投影機投射出的畫面進行邊緣重疊,並透過融合技術顯示出一個沒有縫隙更加明亮,超大,高解析度的整幅畫面,畫面的效果就像是一臺投影機投射的畫面。

多屏融合技術本身就是一項複雜的技術,投影機的選擇更是重中之重,投影機的選擇會影響到多屏融合的效果、清晰度、亮度、解析度、均勻度等,投影融合的顯示系統可以使用

CRT,LCD,DLP,LCOS

等多種顯示技術的投影機產品。

LCD投影機

目前的LCD投影機大多是三片式設計(也就是

3LCD

)。LCD投影機成像器件是液晶板。利用外光源把強光透過分光鏡形成R/G/B三束光,分別透射過RGB三色液晶板,訊號源經過液晶板顯示在大螢幕上成像。多用於臨時演示,商務會議和教育行業。

注:3LCD是由三塊LCD面板分別控制紅綠藍三基色,色彩還原較好。

而1LCD則是已經淘汰的技術,目前已經不屬於主流市場,基本只在國產二三線牌子裡出現。

1LCD就是隻用一個

液晶面板

控制色彩,色彩失真厲害

CRT投影機

CRT是實現最早,應用廣泛的一種顯示技術。這種投影機可以把輸入訊號源分成R(紅),G(綠),B(藍)三種顏色,經過發光系統放大,匯聚,在大螢幕上顯示出彩色影象。顯示的影象色彩豐富,還原性好,具有良好的幾何失真調整能力,但其亮度較小,另外CRT投影機操作複雜,機身體積大,只適合安裝於環境光較弱,

相對固定的場所,不宜搬動

DLP投影機

DLP投影技術的誕生實現了數字資訊顯示。DLP技術是顯示領域劃時代的革命,它以

DMD

(Digital Micromirror Device)數字微反射器作為光閥成像器件。

DLP投影機的技術首選是數字優勢。數字技術的應用,使影象能夠實現更高的灰度等級和更多的色彩。影象噪聲消失,畫面質量穩定,精確的數字影象可不斷再現。其次是反射優勢。反射式DMD器件的應用,使成像器件的光效率大大提高,對比度和亮度的均勻性都非常出色。DLP投影機通常分為:微控制器,三片機。DLP投影機

清晰度高,畫面均勻,色彩銳利

,三片機亮度最高可達25000流明,可隨意變焦,調整十分便利。

總之,不管選用哪種投影機,做多屏投影融合的工程施工都是比較複雜的,並且涉及到的引數都是比較多的,多屏投影融合需要根據自己的需求選擇不同型別功能引數的投影機。

具體案例參考:

3D多屏融合解決方案_解決方案_深圳市立影科技有限公司

<3D解決方案官網 立影科技>

<免費3D電影訂閱號:P3Dvision>

<立影科技服務號:liyingtech>

<官方店鋪:立影偏光3D投影機>

<家用客戶:17727546189 >

<商用工程:18928401070>

立影科技,夢幻般視界

標簽: 拼接  投影機  投影  融合  技術