專(zhuān)利名稱(chēng)：大型虛擬空間立體成像的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多媒體展示的設(shè)備，特別涉及一種大型虛擬空間立體成像的設(shè)備。
技術(shù)背景 隨著數(shù)字化電腦技術(shù)的不斷升級(jí)和多媒體手段的多樣化，人們對(duì)視覺(jué)效果的享受
要求越來(lái)越高，已經(jīng)不在局限于平面媒體的效果，而是向立體影像方面發(fā)展。 在現(xiàn)在的廣告行業(yè)中，除了電視、廣播、電影等音像媒體以及報(bào)紙、雜志等紙類(lèi)載
體以外，傳統(tǒng)的廣告載體也在不斷推陳出新。各種新型廣告燈箱的出現(xiàn)，給廣告行業(yè)帶來(lái)新
的氣色。例如動(dòng)感廣告、一種具有視覺(jué)仿真效果的廣告燈箱給傳統(tǒng)廣告業(yè)的改造和發(fā)展提
供很好的平臺(tái)與機(jī)遇。近年來(lái)采用高科技手段，將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)的廣告產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，又
給新型廣告行業(yè)的發(fā)展增添了新的生命。 目前市場(chǎng)上存在的各類(lèi)廣告燈箱，即使是活動(dòng)燈箱或者電機(jī)帶動(dòng)偏光片的立體廣
告，無(wú)論是平面畫(huà)面的拉動(dòng)，還是通過(guò)光柵板對(duì)人們左、右眼視覺(jué)差的作用，使原本平面的
圖片產(chǎn)生一種立體的效果。但是它們都還是比較簡(jiǎn)單形式的廣告產(chǎn)品，他們普遍存在以下
的一些缺點(diǎn)一、廣告畫(huà)面本質(zhì)上都是平面的，視覺(jué)沖擊力上不強(qiáng)；二、不能給觀眾視覺(jué)上
的真實(shí)體感，有昏庸的感覺(jué)。這樣的不足使廣告的效果也不能達(dá)到最佳。 目前從廣告中宣傳的立體成像設(shè)備都是比較簡(jiǎn)單的形式的產(chǎn)品，他們普遍存在以
下的一些缺點(diǎn)一、立體成像面不大，無(wú)法展現(xiàn)"真人秀"，沒(méi)能給觀眾足夠的視覺(jué)震撼力和
真實(shí)立體感；二、展示畫(huà)面的亮度不夠，受外來(lái)光源影響太大，視覺(jué)效果較差，產(chǎn)品只能在較
暗的環(huán)境中展示。為此即使產(chǎn)品出現(xiàn)多年，展示的宣傳效果也不能達(dá)到最佳，現(xiàn)有類(lèi)似產(chǎn)品
的缺點(diǎn)嚴(yán)重影響此類(lèi)設(shè)備推廣，致使至今市場(chǎng)推廣應(yīng)用面不大。 近年來(lái)出現(xiàn)的美國(guó)迪斯尼樂(lè)園、好來(lái)塢環(huán)球影城就是將多媒體交互技術(shù)與影視、 娛樂(lè)有機(jī)結(jié)合，把高科技成果融合于人們的影視娛樂(lè)、休閑活動(dòng)之中的很好范例。形態(tài)逼真 的三維動(dòng)畫(huà)、生動(dòng)活潑的虛擬場(chǎng)景、聲光電機(jī)械計(jì)算機(jī)的綜合效果、以及絀絀誘人的人機(jī)交 互，給人們的娛樂(lè)、休閑增添無(wú)限的樂(lè)趣。新興的會(huì)展業(yè)將多媒體交互技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 與傳統(tǒng)的展覽業(yè)務(wù)聯(lián)系起來(lái)，高科技的科學(xué)內(nèi)涵以及無(wú)限的藝術(shù)創(chuàng)意為產(chǎn)品的展示提供無(wú) 限的活力，給欣欣向榮、蒸蒸日上的展覽業(yè)開(kāi)創(chuàng)了嶄新的一頁(yè)。隨著數(shù)字化電腦技術(shù)的不斷 升級(jí)和多媒體手段的多樣化，人們對(duì)視覺(jué)效果的享受要求越來(lái)越高，實(shí)時(shí)交互、直接參與、 身臨其境越來(lái)越成為科技館、博物館、主題公園、展覽行業(yè)展示手段的必然選擇。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種大型虛擬空間立體成像的設(shè)備，以 解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題。 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) 大型虛擬空間立體成像的設(shè)備，包括一柜體，在所述柜體面向觀察者一面設(shè)置有
3一出光口 ，其特征在于，在所述柜體內(nèi)的底部設(shè)置有一顯示裝置和一播放控制裝置，所述播
放控制裝置與顯示裝置采用視頻線連接，在所述柜體內(nèi)側(cè)部設(shè)置有一球形凹面鏡；在所述
球形凹面鏡與出光口之間設(shè)置有一分光鏡，所述分光鏡與顯示設(shè)備的光軸夾角為45° ;所
述分光鏡的底面為反射面，正面為透射面。 在上述設(shè)備中，所述柜體內(nèi)表面涂成黑色。 在上述設(shè)備中，可以在柜體內(nèi)或柜體外設(shè)置交互感應(yīng)設(shè)備，以采集交互感應(yīng)信號(hào)； 所述交互感應(yīng)設(shè)備與所述播放控制裝置信號(hào)連接。 所述交互感應(yīng)設(shè)備為光電感應(yīng)裝置、超聲采集裝置、紅外感應(yīng)裝置、電容感應(yīng)裝置 或圖像識(shí)別裝置。 在上述設(shè)備中，在所述出光口的四周設(shè)置有廣告燈箱。還可以在所述柜體外的兩 側(cè)以及背面設(shè)置有廣告燈箱。 在上述設(shè)備中，所述顯示設(shè)備為高清播放設(shè)備。 本實(shí)用新型集電腦技術(shù)、三維影像制作、造型藝術(shù)、光學(xué)成像技術(shù)為一體的新型展 示設(shè)備。空間成像裝置可在裝置正前方的空間呈現(xiàn)一個(gè)懸浮在空中的、富有立體感的、栩栩 如生的虛擬影像，看得見(jiàn)，摸不著，給觀眾一個(gè)新奇的、有吸引力的、耐人尋味的視覺(jué)享受。 該展示設(shè)備能在一定的外界條件下(即確定的距離和視角、抗電子干擾、沒(méi)有直射該設(shè)備 的普通光源情況下)，使人們清晰地看到立體空間中的三維動(dòng)態(tài)影像，感覺(jué)上似乎伸手就能 捕捉到，起到良好的視覺(jué)享受效果?？蓮V泛應(yīng)用于廣告行業(yè)，展覽業(yè)，商場(chǎng)、超市、劇場(chǎng)、游樂(lè) 園等領(lǐng)域作產(chǎn)品演示、新產(chǎn)品發(fā)布、重要文物展示、人物介紹、互動(dòng)游戲等，作為一種新異的 廣告宣傳媒介，能起到吸引觀眾獵奇心理的效應(yīng)。

圖1為本實(shí)用新型大型虛擬空間立體成像的設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。 參見(jiàn)圖l，大型虛擬空間立體成像的設(shè)備，包括一柜體100，在柜體100面向觀察者 200 —面設(shè)置有一出光口 IIO，也就是視窗。在柜體IOO內(nèi)的底部設(shè)置有一顯示裝置300和 一播放控制裝置400。顯示裝置300采用CCFL冷光源、LED低能耗高亮度光源，或者高亮度 DLP投影機(jī)和菲尼爾背投屏幕，提高畫(huà)面的亮度，有效增強(qiáng)產(chǎn)品的視覺(jué)效果，使本產(chǎn)品的應(yīng) 用范圍大大擴(kuò)大。以便在室內(nèi)通常的燈光條件下，例如一般的展覽館、博物館、商場(chǎng)、賣(mài)場(chǎng)、 游樂(lè)場(chǎng)中展示。 顯示裝置300與播放控制裝置400之間采用視頻線連接。播放控制裝置400內(nèi)存 儲(chǔ)有采用高分辨率計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)制作或者高清攝像機(jī)拍攝的視頻物像，保證大型立體動(dòng)感畫(huà) 面的質(zhì)量和逼真的視覺(jué)感染力。 該實(shí)施例在柜體100內(nèi)側(cè)部設(shè)置有一球形凹面鏡500，也就是說(shuō)球形凹面鏡500設(shè) 置在分光鏡600相對(duì)于懸浮三維圖像800的另一側(cè)，在球形凹面鏡500與顯示設(shè)備300之 間設(shè)置有一分光鏡600，球形凹面鏡500和分光鏡600采用塑性材料制作，大大減輕了展示設(shè)備的整體重量，實(shí)用、便于運(yùn)輸、安裝和調(diào)試。顯示裝置300位于球形凹面鏡的焦點(diǎn)以外、 球心以?xún)?nèi)處。 該實(shí)施例改變了現(xiàn)有展示設(shè)備采用分光鏡再加視窗玻璃的箱體式結(jié)構(gòu)，取消了視 窗玻璃，分光鏡600直接作為視窗，也減輕了展示設(shè)備的整體重量。球形凹面鏡500制作時(shí) 的曲率半徑根據(jù)人機(jī)的距離關(guān)系來(lái)確定，在確定球形凹面鏡的曲率半徑，從而確立物距和 像距間及物像和成像之間的比例關(guān)系。當(dāng)球形凹面鏡的直徑為2000mm，曲率半徑2_3米； 當(dāng)球形凹面鏡500的直徑為900mm，曲率半徑O. 9_1. 2米；當(dāng)球形凹面鏡的直徑為300mm，曲 率半徑O. 5-0. 8米。 分光鏡600與顯示設(shè)備300的光軸夾角為45。；分光鏡600的底面610為反射面， 正面620為透射面。這樣顯示裝置300的物源光線310先通過(guò)分光鏡600的反射面射到球 形凹面鏡500上，而球形凹面鏡500的反射光線510通過(guò)分光鏡600的透射面在觀察者700 面前成像，這樣顯示設(shè)備300所播放的物像就能在球形凹面鏡500垂直方向顯示懸浮三維 圖像800。 本實(shí)施例的設(shè)備克服了球形凹面鏡反射成像原理中只能在近光軸同方向成像，無(wú) 法在側(cè)面成像的不足，通過(guò)光學(xué)電路設(shè)計(jì)，提供一種從側(cè)面成像的展示裝置，采用高清技術(shù) 的多媒體影像制作技術(shù)，使人們清晰地看到呈現(xiàn)在立體空間中的三維動(dòng)態(tài)圖像，感覺(jué)上似 乎伸手就能捕捉到，產(chǎn)生新奇的視覺(jué)享受效果。 為了讓立體成像面變大，能夠展現(xiàn)"真人秀"。為此本實(shí)施例采用的球形凹面鏡500 直徑2000毫米，曲率半徑2-3米的凹面鏡，并制作中解決了如此之大的凹面鏡研磨和鍍膜 的制造工藝。 本實(shí)施例設(shè)備展示的準(zhǔn)"真人秀"級(jí)，懸浮三維圖像可達(dá)1. 1 1. 2米。"真人秀" 級(jí)的懸浮三維圖像可達(dá)1. 7 1. 8米。超"真人秀"級(jí)的懸浮三維圖像可達(dá)2. 3 2. 4米。 本實(shí)施例的設(shè)備可以在柜體100內(nèi)或柜體100外設(shè)置交互感應(yīng)設(shè)備(圖中未示 出)，以采集交互感應(yīng)信號(hào)。交互感應(yīng)設(shè)備與播放控制裝置400信號(hào)連接。采用交互感應(yīng)設(shè) 備后，可以讓觀眾直接參與空間立體影像的播放，與虛擬空間影像實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互。 本實(shí)施例的交互感應(yīng)設(shè)備基本上為現(xiàn)有技術(shù)，如光電感應(yīng)裝置、超聲采集裝置、紅 外感應(yīng)裝置、電容感應(yīng)裝置或圖像識(shí)別裝置。該實(shí)施例采用比較簡(jiǎn)便的交互控制方法，例如 紅外、超聲、電容和光電等控制技術(shù)。除了圖象識(shí)別采用AV接口外，光電、超聲、紅外、電容 控制接口都采用RS232 、 RS485 、 USB標(biāo)準(zhǔn)接口 ，便于控制程序統(tǒng)一編程。 通常由攝像機(jī)或者計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)制作軟件生成的影像只能提供連續(xù)播放、暫停、停 止等操作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)中途控制。本實(shí)施例播放的立體影像制作采用Virtools、 Quicktime、 OpenGL、 Turtools等能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)交互的專(zhuān)用軟件，解決了空間立體影像的實(shí)時(shí)交互和控 制。目前我們研制的交互虛擬空間成像展示設(shè)備可以在室內(nèi)通常的燈光條件下例如一般的 展覽館、博物館、商場(chǎng)、賣(mài)場(chǎng)、游樂(lè)場(chǎng)中展示，大大提高了產(chǎn)品應(yīng)用面，有利產(chǎn)品的推廣。 本實(shí)施例可以在出光口 110的四周設(shè)置有廣告燈箱(圖中未示出)，還可以在柜體 IOO外的兩側(cè)以及背面設(shè)置有廣告燈箱(圖中未示出)。廣告燈箱與現(xiàn)有的廣告燈箱基本 上沒(méi)有什么區(qū)別。將廣告燈箱與本實(shí)施例的虛擬空間成像組合在一起后，就能產(chǎn)生一個(gè)既 有立體又有動(dòng)感的特殊效果廣告燈箱。本實(shí)施例配有統(tǒng)一的音響設(shè)備和高清播放設(shè)備，使 人們清晰地看到呈現(xiàn)在立體空間中的三維動(dòng)態(tài)圖像，感覺(jué)上似乎伸手就能捕捉到，產(chǎn)生新奇的視覺(jué)享受效果。 上述廣告燈箱基本上包括燈箱外框及安裝在燈箱外框前的廣告畫(huà)面，廣告畫(huà)面分 別由LED燈管、電機(jī)、電源鎮(zhèn)流器、光柵板、偏光片等組成動(dòng)感廣告音響。在電機(jī)輸出軸上安 裝有復(fù)數(shù)片隨電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的偏光片，偏光片介于燈具與光柵板之間。按不同的設(shè)計(jì)和 安裝方法使畫(huà)面中的事物產(chǎn)生明暗區(qū)別，及先后順序最終形成連續(xù)動(dòng)感的變化效果。廣告 畫(huà)面制作按照2D或3D成像原理，通過(guò)光柵板對(duì)人們左、右眼視覺(jué)差的利用，使原本平面的 圖片產(chǎn)生一種動(dòng)感效果，改變其單一平面視覺(jué)的缺點(diǎn)。廣告畫(huà)面作為背景可以按照立體視 窗口的比例制作立體造型實(shí)物，如舞臺(tái)、涼亭、大型相框或幾何造型框等等，使影像就在立 體造型實(shí)物中活動(dòng)，特別注意畫(huà)面效果和亮度配合，可以讓展示效果更佳。 以上是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員，不花費(fèi)創(chuàng)造 性的勞動(dòng)，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上可以做多種變化，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型的目的。但 是，這種變化顯然應(yīng)該在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求大型虛擬空間立體成像的設(shè)備，包括一柜體，在所述柜體面向觀察者一面設(shè)置有一出光口，其特征在于，在所述柜體內(nèi)的底部設(shè)置有一顯示裝置和一播放控制裝置，所述播放控制裝置與顯示裝置采用視頻線連接，在所述柜體內(nèi)側(cè)部設(shè)置有一球形凹面鏡；在所述球形凹面鏡與出光口之間設(shè)置有一分光鏡，所述分光鏡與顯示設(shè)備的光軸夾角為45°；所述分光鏡的底面為反射面，正面為透射面。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述柜體內(nèi)表面涂成黑色。
3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，在柜體內(nèi)或柜體外設(shè)置交互感應(yīng)設(shè)備，以采 集交互感應(yīng)信號(hào)；所述交互感應(yīng)設(shè)備與所述播放控制裝置信號(hào)連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述交互感應(yīng)設(shè)備為光電感應(yīng)裝置、超聲采 集裝置、紅外感應(yīng)裝置、電容感應(yīng)裝置或圖像識(shí)別裝置。
5. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，在所述出光口的四周設(shè)置有廣告燈箱。
6. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，在所述柜體外的兩側(cè)以及背面設(shè)置有廣告 燈箱。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)的大型虛擬空間立體成像的設(shè)備，包括一柜體，在所述柜體面向觀察者一面設(shè)置有一出光口，在所述柜體內(nèi)的底部設(shè)置有一顯示裝置和一播放控制裝置，所述播放控制裝置與顯示裝置采用視頻線連接，在所述柜體內(nèi)側(cè)部設(shè)置有一球形凹面鏡；在所述球形凹面鏡與出光口之間設(shè)置有一分光鏡，所述分光鏡與顯示設(shè)備的光軸夾角為45°；所述分光鏡的底面為反射面，正面為透射面。本實(shí)用新型還公開(kāi)了實(shí)現(xiàn)該虛擬空間成像方法的設(shè)備。本實(shí)用新型集電腦技術(shù)、三維影像制作、造型藝術(shù)、光學(xué)成像技術(shù)為一體，可在裝置正前方的空間呈現(xiàn)一個(gè)懸浮在空中的、富有立體感的、栩栩如生的虛擬影像，看得見(jiàn)，摸不著，給觀眾一個(gè)新奇的、有吸引力的、耐人尋味的視覺(jué)享受。
文檔編號(hào)G09F19/12GK201465500SQ20092007082
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者郭名杰, 陳福民 申請(qǐng)人:上海杰派展示制品有限公司