三通道被动立体系统方案.doc

大屏幕立体仿真融合
显示系统技术方案

一、 概述 3
1) 系统概述 3
2) 设计依据 5
3) 设计原则 6
二、 系统体系结构 7
1) 立体显示系统的体系结构模拟图 7
2) 实际现场效果参考图 8
3) 系统主要设备 9
三、 系统功能 9
四、 设备选型及技术指标 10
a) 投影机 10
b) CK纯硬件构架被动式3D信号融合图像控制系统 10
c) CK4MLP被动式3D信号融合图像控制器 12
d) 系统控制软件描述 13
e) 正投硬幕 13
五、 系统特性 14
a) 融合边带处理 14
b) 自动色彩均衡 14
c) 全动式几何校正技术 14
d) 多窗口融合显示 15
e) 显示模式 15
六、 硬件系统报价与指标 18
七、 技术支持及售后服务保障 19

一、 概述
1) 系统概述
虚拟现实技术（Virtual Reality），又称灵境技术，九十年代初逐渐为各界所关注，在商业领域得到了进一步的发展。这种技术的特点在于，计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”，从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉，这就是虚拟现实技术的沉浸感(Immersion)或临场参与感。虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的，它不是一个静态的世界，而是一个开放、互动的环境，虚拟现实环境可以通过控制与监视装置影响或被使用者影响，这是VR的第二个特征，即交互性（Interaction）。
　　 用户可以使用一个鼠标、游戏杆或其它跟踪器，随意“行走”在方案规划中的居住小区或购物中心，任意进入其中的建筑，甚至可以“乘座”电梯，上到二楼去看一看新店铺的门面设计，感受一下购物中心大厅的装饰和其透过明媚阳光的天窗。
　　 另外，虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想，比如当在盖一座现代化的大厦之前，你首先要做的事是对这座大厦的结构、外形做细致的构思，为了使之定量化，你还需设计许多图纸，当然这些图纸只能内行人读懂，虚拟现实可以把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境，使以往只能借助传统沙盘的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界，大大提高了设计和规划的质量与效率。这是VR所具有的第三类特征，即想象性（Imagination）。
　　 正是由于虚拟现实技术的上述特性，它在许多不同领域的应用，可以大大提高项目规划设计的质量，降低成本与风险，加快项目实施进度，加强各相关部门对于项目的认知、了解和管理，从而为用户带来巨大的经济效益。例如波音公司完全使用虚拟现实技术设计波音777新型客机获得成功；加拿大政府使用虚拟现实技术进行多伦多市（Toronto）的城市规划与管理。
由于虚拟现实技术的实时三维空间表现能力，人机交互式的操作环境以及给人带来的身临其境的操作感受，它在军事和航天领域的模拟和训练中起到了举足轻重的作用。近年来随着计算机软件和硬件的技术发展以及人们越来越认识的它的作用，虚拟技术在各行各业都得到了不同程度的发展，它会随着时间的推移日臻完善，在军事领域的应用将会越来越广泛，发挥的作用也将会越来越大，并且越来越显示出广阔的应用前景。虚拟战场、虚拟城市、以及’数字地球’无一不是虚拟现实技术的应用。虚拟现实技术将使众多传统行业和产业发生革命性的改变。

大屏幕显示系统是使工作人员获得各种信息的最后环节，它的功能和效果直接影响到信息的可视化程度和决策的成效，也直接影响整个管理系统的效能的发挥。追求亮丽的超大画面、纯真的色彩、高分辨率的显示效果，历来是人们对视觉感受的一种潜在要求。大到指挥监控中心、网管中心的建立，小到视频会议、学术报告、技术讲座和多功能会议的进行，对大画面、多色彩、高亮度、高分辨率显示效果的渴望越来越强烈，而传统的电视墙、投影硬拼接屏和箱体拼接墙等很难满足人们在这方面的要求。最近迅速崛起的数字化边缘融合大屏幕投影显示技术，正在逐步成为适应这一需求的有效途径。

兼备立体仿真显示的大屏幕融合系统建设的总体目标是：系统充分考虑到先进性、稳定性、实用性、集成性、可扩展性和经济性等原则，建成一套采用先进成熟的技术、遵循布局设计优良、设备应用合理、界面友好简便、功能有序实用、升级扩展性好的大屏幕融合系统，以达到既能满足大屏幕图像和数据显示又可以实现仿真显示的需求。

本方案投影核心选用 投影机和1块专用立体正投金属幕,结合CK4MLP无缝立体融合图像控制器等设备組成大屏幕投影立体显示解决方案,兼容平面多信号融合显示。
2) 设计依据
l 系统的友好性和易操作性
良好的系统操作界面是必不可少的，中央控制系统是必不可少的，简单地使用一个触摸屏即可操作所有的系统设备中央控制系统具有良好的标准性，可以其它硬件设备无缝连接。
l 系统的可维护性
3D虚拟现实系统作为一个数据可视化和交互中心发挥着重要的作用，首先是科研工作的重要工具，其次是决策支持的有效手段，同是更可作为企业宣传、成果展示、学术技术交流、工作汇报的平台。所以系统的稳定性至关重要；另外，由于虚拟现实多通道投影系统的特点，系统需要定期维护，简洁快速的系统维护性和维护手段对长期使用是非常重要的。
本系统采用电子最新的CK4MLP具备几何纠正和边缘融合技术可快速的完成系统的调试，实现了多通道投影系统最高的可维护性。
l 系统的可靠性
投影机作为系统的核心显示设备，其可靠性对系统的正常使用至关重要。本系统采用的投影机

3) 设计原则
为最终使用户满意，大屏幕显示系统应遵循如下设计原则：
Ø 实用性
系统能满足各种现实和潜在的需求，且达到满意的效果。
Ø 可靠性
系统能提供长时间的连续运行，且稳定可靠。
Ø 先进性
系统的功能和性能达到同档次显示系统的先进水平。
Ø 持续性
选用的高质量投影显示单元和控制器，保证系统的显示效果长久不变。
Ø 经济性
在满足需求的情况下，使系统建设和使用投入的成本尽量小。
Ø 方便性
系统的调整、使用简单易行，用户操作界面友好，操作过程简捷，经短时培训即可操作使用。

二、 系统体系结构
1) 立体显示系统的体系结构模拟图（图示以三通道为例,仅供参考，实际需求以设计定稿为准）：

2) 实际现场效果参考图

3) 系统主要设备
系统主要包含投影幕、投影机、融合控制设备和相关的偏振片、立体眼镜等构成。
4）投影设备：
显示控制子系统：
显示控制子系统包括硬件控制设备及相配套的控制软件组成
1、 控制部分
l 边缘融合控制器CK4MLP
2、 输入信号
l 整个系统输入信号：1路视频、1路VGA信号，可以显示整个大画面

三、 系统功能
大屏幕显示系统主要包括图像处理能力较强和显示效果很好的投影显示单元，以及与之配套的多屏融合控制器。支持立体与非立体图像显示，支持单屏、跨屏以及整屏显示，实现图像窗口的缩放、移动、漫游等功能。通过显示单元对图像独特的处理方式，体现在多路信息的同步显示能力、系统的超强稳定工作能力和强大的软件支持能力上。通过融合显示系统的集成化功能来满足显示技术要求。可在需要时将融合系统切换成立体融合显示系统。
大屏幕显示系统支持多路RGB画面、视频画面的实时显示, 应满足基本应用要求：
1) 集成拼接处理、融合处理、立体信号处理三大功能
2) 支持ＣＫ４Ｐ拼接处理器的拼接功能特点
3) 支持ＣＫ４Ｍ融合控制器的融合功能特点
4) 支持左右眼复合/分离立体信号输入（立体融合）
5) 支持左右眼分离立体信号输出（立体融合）
6) 支持立体信号和平面信号自由切换开窗显示，平面立体信号切换不需要重新开关机
7) 保证文体/平面信号的多窗口实时显示（立体融合）
8) 全模块化机械结构，输入输出模块均能够插拔
9) 集成多种视频信号源种类：RGB/VGA、复合视频，支持各种制式的视频图像（可显示录像机、摄像机、DVD等图像）和不同分辨率（640×480～2048×1536）的计算机信号。
10) 支持3072x1536、2048x1024等多种超高、特殊分辨率信号输入；
11) 红外、按键、RS232串口、IP网络(可定制)控制；支持电脑、中控控制
12) 可24x365持续工作；
13) 多达３２种场景保存；

四、 设备选型及技术指标
a) 投影机
b) CK纯硬件构架被动式3D信号融合图像控制系统

被动式3D信号投影显示又称为光分法立体重现方式, 利用光学偏振原理，即每通道两台普通投影同步播放图像内容，每台投影机显示单只眼图像，并配置不同偏振属性的光学偏振片，相应人眼也配戴两眼相应偏振属性的偏振眼镜，从而实现。
被动式3D信号投影显示技术显示原理为通过光的偏振原理来实现的，即采用两台投影机同步播放图像将两台投影机前的偏光片的偏振方向互相垂直，让产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。偏振光投射到专用的投影幕上再反射到观众位置时偏振光方向没有改变，观众通过偏光眼镜每只眼睛只能看到相应的偏振光图像，从而在视觉神经系统产生立体感觉。
被动式3D信号融合显示系统一般要求一组水平的投影机，光路叠加作图像融合。每个部分图像都由两个投影机完成。因此被动式立体融合系统的投影机是由多组投影构成的，每组投影为上下两台，分别用来输出左右眼数据。
立体融合控制处理设备是3D融合处理系统的核心控制设备，它负责将输入的分离3D立体信号，对其进一步处理，产生公共融合边带，整体验收矫正，羽化，并进行曲面矫正,最终生成可融合的立体信号，送给立体投影机组做立体融合。

3D信号源
信号源是一切显示系统的基础部分，3D信号融合要求3D信号源部分能够产生立体信号，一般的立体信号分为两种。复合式立体信号是指一个视频信号里面即包括左眼信息，又包括右眼信息。不同信息按帧分隔，奇数帧为左眼，偶数帧为右眼信号。分离信号是指每个图像由两个独立的信号构成，一个是左眼信息，一个是右眼信息。

专业的播放软件和片源制作团队
电子产品研发中心除了为专业用户提供专业的视频处理设备，同时还有专业制作超高分辨率信号片源的动景影音部门，为各种场所提供片源制作服务。
电子自有著作权播放软件CKDZ-PLAYER可以播放超大分辨率的视频信号，实现超大尺寸LED屏幕的点对点播放显示。
动景影音部支持高清，高分，超大分辨率视频源的制作，更好的展示超大LED显示屏的视觉体验效果。同时还支持模拟飞行软件开发，仿真驾驶软件开发，3D高清片源制作，演出特殊舞美背景制作，激光影像模型制作等专业视频源开发和应用团队。
c) CK4MLP被动式3D信号融合图像控制器
CK4MLP边缘融合控制器，是一款高性能、高端图像处理设备，能够在多个显示屏上同时显示多个动态画面，主要用于多屏幕融合显示控制，是大屏幕显示系统的核心显示控制设备。对于要求多个视频显示，要求高质量画面效果的场合，例如，指挥控制中心、视频会议、多媒体多功能厅、礼堂，它是理想的现实解决方案。集图像自由缩放、画中画动态显示、多RGB信号实时数字处理技术与一身，全面支持图像的跨屏、漫游、画中画、叠加、缩放等高端显示功能。使用显示效果震撼，模式灵活多样，用户操作方便，维护简单。

CK4MLP立体融合图像控制器能够有效兼容处理立体图像信号和普通平面图像信号，采用不同的处理机制，显示立体和平面信号，互不干扰。采用CK4MLP系列立体融合器的显示系统，能够在最终显示端上显示立体信号、平面信号，或者同时显示立体/平面信号，图像可自由叠加，缩放。以CK4MLP立体融合图像控制器为核心的立体融合系统既能够用做立体显示，又能够用做平面显示，极大的扩展了立体投影系统的应用范围。用户可以在立体环境下看到自己需要的其他信息。
CK4MLP被动式3D信号融合图像控制器采用纯硬件架构，无死机现像，兼容各种操作系统，运行流畅，速度快，性能稳定，操作简单。
CK4MLP被动式3D信号融合图像控制器是配合偏振眼镜，能够看到震撼的立体图像效果，此系统能够同时支持平面信号，因为能够用来观看地图，文档等普通信息。CK4MLP被动式3D信号融合图像控制器所支持的多个平面/立体信号开窗混放功能，既可用于3D/4D影院、高端仿真系统、博物馆，也可以应用于高端会议室、教学多功能厅、监控室等多种环境
CK4MLP提供了多种强大的多视频并行处理功能，包括画中画窗口的位置、大小、缩放比例、叠加优先级等。针对每一个在屏幕上显示的画面，所有算法、操作均并行进行，图像没有延迟、没有丢桢现象。系统能够按照用户设计，实现输入信号根本上的实时显示和最好的图像缩放还原效果。支持多种视频输入方法，包括复合视频，即DVD或摄像头信号，计算机视频，即电脑信号等。其中，复合视频，支持N、P制自适应；计算机视频，支持从640x480到1920x1200的分辨率；支持RGB/DVI输出方式，包括多种视频输出格式和分辨率。

拥有多种控制方式，包括面板按键、红外遥控、RS232串口、网络（需要定制）等。
d) 系统控制软件描述
ApplicationPro是可视化、所见即所得的系统控制软件，具有一个方便直观的中文界面，能与集中控制系统一起实现一体化操作管理。
ApplicationPro系统控制软件集成了对投影显示单元参数调整、系统监测等功能：控制终端通过该软件，可以控制大屏幕的显示模式，方便使用和对设备的、操作维护。
通过ApplicationPro系统控制软件，可在整个大屏幕上以窗口形式显示各类信号图像，各图像窗口的位置可以任意定位，其大小、形状可任意缩放变化，可在全屏范围任意拖拉；各窗口可任意打开、关闭、扩展至全屏、平铺、相互叠加遮盖。
通过ApplicationPro系统控制软件可以方便完成对场景的预设、调用、窗口的控制、信号通道选择等；实现场景内任意信号源窗口模式组合的定义、编辑、调度和管理。实现自定义多种显示模式存储调用。操作者可以在任意位置打开多个活动窗口显示不同的输入信号，所有窗口能在整个大屏幕投影显示墙上任意移动、放大和缩小，同时具有实时的响应速度。
可同时显示多路视频窗口，每个视频窗口均能够以实时、真彩的模式显示，并可在整屏上任意漫游、缩放、或与图形窗口叠加。视频窗口的大小及各项参数调整不影响计算机图形窗口的显示速度。
e) 正投硬幕
五、 系统特性

CK4MLP 系列边缘融合处理器是在 CK4P系列硬件拼接控制器的基础上研发的新一代、高性能边缘融合处理设备。它集视频多窗口处理技术和边缘融合技术为一体，在一台控制器上完美实现视频多窗显示、边缘融合、色差校正、多路信号源选择、无缝切换、输入信号自动调整和预存场景自由调用等功能。

a) 融合边带处理
CK4MLP根据无缝拼接和显示的特性， 自生成融合所需要的重复数据带，在不同投影显示单元之间构筑融合所需要的叠加重复显示区域。融合带的宽度范围０－１９２０个像素点可选。
融合边带处理功能主要实现电子拼缝消融，CK4M 内置多种伽马渐变模式，同时也支持用户自定义模式。如下图：

b) 自动色彩均衡
自动色彩均衡功能可消除投影设备间的颜色和亮度差异，保证投出的大画面色彩均一、亮度一致。

c) 全动式几何校正技术
CK4MLP拥有专利技术的全动式校正技术，不同于过去的网格式的局部调整功能，采用全动式弧形渐变技术，消除了局部凹凸不平，画面畸形的问题，配合投影机的镜头变形校正，按照弧形变化曲线进行弧形的融合调整，变化过度曲线平滑完整，完全不受网格限制，对于画面的视觉感官表现力更大的提升。该矫正技术校修正了投射图像的几何形状，保证了融合控制器能适应多种屏幕构型，如平面构型、柱面构型、球面构型等，投射到幕上的画面无几何失真 。

d) 多窗口融合显示

e) 显示模式
1. 整屏显示：输入视窗在系统中主要进行视窗缩放和视窗切割两种处理。视窗缩放如下图：

2. 窗口缩放：主要是把输入视窗进行等比例放大、缩小
3. 窗口拉伸：主要时指对输入视窗进行任一比例的拉伸

4. 多屏幕显示 ： 三图像等比例显示, 显示效果如下图，三个视窗分别占居输出视窗的四分之一。

5. 画中画显示模式：几个视窗层层包含，最前端窗口回遮住后面窗体中的内容。显示效果如下图。

6. 多画面显示模式：不同输入视窗只占据输出视窗的一部分，显示效果如下图

7. 立体信号仿真显示

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