多機(jī)多通道投影同步方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種多機(jī)多通道投影同步方法，屬于多通道顯示控制【技術(shù)領(lǐng)域】。所述方法包括：從多個(gè)投影通道中確定一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)；主節(jié)點(diǎn)創(chuàng)造TCP服務(wù)器，并廣播啟動(dòng)消息，檢索從節(jié)點(diǎn)反饋消息；多個(gè)從節(jié)點(diǎn)接受啟動(dòng)消息，創(chuàng)建TCP客戶端，并連接到主節(jié)點(diǎn)的TCP服務(wù)器，向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送驗(yàn)證消息；主節(jié)點(diǎn)接收到所有從節(jié)點(diǎn)的驗(yàn)證消息后，檢查所有從節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，并保存所有從節(jié)點(diǎn)的信息；主節(jié)點(diǎn)根據(jù)各從節(jié)點(diǎn)的信息，計(jì)算出同步信息，并向從節(jié)點(diǎn)加載同步信息；從節(jié)點(diǎn)接收到主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的同步信息，更新同步信息；主節(jié)點(diǎn)判斷是否所有從節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前信息都已修正為同步信息，如果是，則完成了主節(jié)點(diǎn)對(duì)從節(jié)點(diǎn)的一次同步控制；如果否，返回。本發(fā)明提供的同步方法能夠使主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)同步。
【專利說(shuō)明】多機(jī)多通道投影同步方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多機(jī)多通道投影同步方法，屬于多通道顯示控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]多機(jī)多通道投影是實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影的同時(shí)、同步進(jìn)行投影，每個(gè)投影儀可以投影不同的場(chǎng)景的內(nèi)容，如此大大提高顯示的信息量、擴(kuò)展了視域范圍。隨著多機(jī)多通道投影技術(shù)硬件門檻的降低和軟件技術(shù)的成熟，越來(lái)越多的單位、個(gè)人及行業(yè)開(kāi)始使用多屏顯示平臺(tái)，其中多機(jī)多通道投影技術(shù)在虛擬地理環(huán)境、數(shù)字城市、城市或園林景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)、軍事戰(zhàn)場(chǎng)仿真、可視化森林經(jīng)營(yíng)管理、水土流失情景動(dòng)態(tài)模擬等領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用前景。但現(xiàn)有技術(shù)中的多機(jī)多通道投影同步方法，很難同步，多個(gè)投影儀投影的圖像在時(shí)間不能同步顯示同一場(chǎng)景的圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的多機(jī)多通道投影同步方法，所述方法能夠使多機(jī)多通道投影機(jī)同步顯示。
[0004]為實(shí)現(xiàn)所述的發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種多機(jī)多通道同步方法，其包括:
[0005]SOl:從K個(gè)投影通道中確定一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)； [0006]S02:主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)更新場(chǎng)景，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)融合矯正；
[0007]S03:主節(jié)點(diǎn)創(chuàng)造TCP服務(wù)器，并廣播啟動(dòng)消息，檢索從節(jié)點(diǎn)反饋消息；
[0008]S04:多個(gè)從節(jié)點(diǎn)接受啟動(dòng)消息，創(chuàng)建TCP客戶端，并連接到主節(jié)點(diǎn)的TCP服務(wù)器，向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送驗(yàn)證消息；
[0009]S05:主節(jié)點(diǎn)接收到所有從節(jié)點(diǎn)的驗(yàn)證消息后，檢查所有從節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，并保存所有從節(jié)點(diǎn)的信息；
[0010]S06:主節(jié)點(diǎn)根據(jù)各從節(jié)點(diǎn)的信息,計(jì)算出同步信息,并向從節(jié)點(diǎn)加載同步信息；
[0011]S07:從節(jié)點(diǎn)接收到主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的同步信息，更新同步信息；
[0012]S08:主節(jié)點(diǎn)判斷是否所有從節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前信息都已修正為同步信息，如果是，則完成了主節(jié)點(diǎn)對(duì)從節(jié)點(diǎn)的一次同步控制；如果否，返回到步驟S02。
[0013]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)融合矯正包括:
[0014]S02-1:在第k個(gè)投影機(jī)所投影的網(wǎng)絡(luò)圖像上均勻設(shè)置(m+1) X (n+1)個(gè)控制點(diǎn)，調(diào)整每個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)以使觀察者在投影屏幕上觀察到正常的透視投影圖像，記錄每個(gè)控制點(diǎn)調(diào)整后的坐標(biāo)值^^也，其中，ak e [0，1，2，...，m]，bk e [0，1，2，...，η];
[0015]S02-2:根據(jù)每個(gè)控制點(diǎn)調(diào)整后的坐標(biāo)值及a構(gòu)造變形函數(shù)Q(i，j)，根據(jù)函數(shù)Q(i，j)對(duì)待投影圖像進(jìn)行變形，其中，i和j分別為待投影圖像中的像素(i，j)的行和列。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的同步方法能夠使主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)同步。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0017]圖1是本發(fā)明提供的多機(jī)多通道顯示系統(tǒng)的組成框圖；
[0018]圖2是本發(fā)明提供的多機(jī)多通道同步方法的流程圖；
[0019]圖3是本發(fā)明提供多通道數(shù)據(jù)融合矯正方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1是本發(fā)明提供的多機(jī)多通道顯示系統(tǒng)的組成框圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的多機(jī)多通道顯示系統(tǒng)包括客戶終、η個(gè)顯示通道和屏幕，每個(gè)顯示通道包括I臺(tái)計(jì)算機(jī)、I臺(tái)投影儀，計(jì)算機(jī)和投影儀之間通過(guò)視頻線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)接受網(wǎng)絡(luò)上傳來(lái)的數(shù)據(jù)，并據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，最后通過(guò)投影儀進(jìn)行顯示；所述屏幕為環(huán)幕、弧幕、球幕等?？蛻艚K端用于實(shí)現(xiàn)每臺(tái)計(jì)算機(jī)與外部系統(tǒng)交互信息。
[0021]多通道顯示系統(tǒng)顯示終端有多個(gè)顯示通道，通道間的計(jì)算機(jī)之間通過(guò)網(wǎng)線連接，網(wǎng)絡(luò)關(guān)系對(duì)等，負(fù)責(zé)接受網(wǎng)絡(luò)上傳來(lái)的數(shù)據(jù)，并據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，最后通過(guò)投影儀進(jìn)行顯示。顯示終端是系統(tǒng)的同步控制對(duì)象，負(fù)責(zé)接受網(wǎng)絡(luò)上傳來(lái)的數(shù)據(jù)，并據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，最后通過(guò)投影儀進(jìn)行顯示。每臺(tái)計(jì)算機(jī)包括四個(gè)模塊數(shù)據(jù)生成模塊、循環(huán)緩存模塊、顯示模塊和同步模塊。數(shù)據(jù)生成模塊負(fù)責(zé)從客戶終端讀取數(shù)據(jù)信息，并寫入循環(huán)緩存模塊，作為顯示模塊的數(shù)據(jù)源。循環(huán)緩存模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)生成模塊到渲染顯示模塊的正確轉(zhuǎn)移。渲染顯示模塊首先讀取循環(huán)緩存中的數(shù)據(jù)，根據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染顯示。同步模塊是各個(gè)顯示終端各通道運(yùn)行的高優(yōu)先級(jí)、低延遲的模塊，控制所有顯示通道同時(shí)顯示渲染場(chǎng)景。
[0022]客戶終端負(fù)責(zé)接受網(wǎng)絡(luò)傳來(lái)的數(shù)據(jù)信息，并將其傳輸給相應(yīng)的計(jì)算機(jī)。它包括三個(gè)模塊組成:數(shù)據(jù)生成模塊、循環(huán)緩存模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊。數(shù)據(jù)生成模塊負(fù)責(zé)獲取其他節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔?，以及獲取界面用戶的控制信息，并將這些信息存入循環(huán)緩存模塊。循環(huán)緩存模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)生成模塊到數(shù)據(jù)傳輸模塊的正確轉(zhuǎn)移。數(shù)據(jù)傳輸模塊從循環(huán)緩存模塊中讀取數(shù)據(jù)信息，并將其發(fā)送到計(jì)算機(jī)。
[0023]在多通道顯示系統(tǒng)中，假設(shè)PCi的時(shí)鐘都是相對(duì)于PCtl的。客戶終端PCtl將顯示的數(shù)據(jù)信息傳送給顯示終端，顯示終端PCi接收到數(shù)據(jù)并進(jìn)行渲染顯示所需時(shí)間為Ti,如果
T1-Tj < ε (其中(i，j e [I,η]), ε由用戶指定)，則說(shuō)明PC1, PC2，PC3...PCn顯示同步。
[0024]系統(tǒng)顯示場(chǎng)景經(jīng)歷三個(gè)階段:讀取數(shù)據(jù)、渲染場(chǎng)景、示場(chǎng)景。所以要想使顯示終端的不同PC顯示同一時(shí)刻的畫面，一方面要滿足所有顯示進(jìn)程的待渲染數(shù)據(jù)相同，另一方面要滿足顯示階段節(jié)點(diǎn)間時(shí)差足夠小。因此，為了滿足多通道顯示系統(tǒng)的顯示同步，需要作兩次同步控制:第一、幀同步；第二、顯示同步。幀同步是指不同的顯示節(jié)點(diǎn)顯示同一時(shí)刻的場(chǎng)景，這就要求不同節(jié)點(diǎn)的渲染數(shù)據(jù)相同。顯示同步是指當(dāng)所有顯示節(jié)點(diǎn)渲染完畢時(shí)，同時(shí)執(zhí)行顯示場(chǎng)景的操作。
[0025]顯示終端的節(jié)點(diǎn)從邏輯上講可以劃分為主節(jié)點(diǎn)、從節(jié)點(diǎn)。顯示終端是由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)組成的。主節(jié)點(diǎn):負(fù)責(zé)系統(tǒng)的同步?jīng)Q策，向其他從節(jié)點(diǎn)發(fā)送同步控制信息。任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)PCi都可工作在主或從節(jié)點(diǎn)，后續(xù)加入的均為從節(jié)點(diǎn)；也可以當(dāng)所有計(jì)算機(jī)都加入系統(tǒng)后，根據(jù)機(jī)器性能，自動(dòng)協(xié)商指定機(jī)器負(fù)載小、性能好的一臺(tái)作為主節(jié)點(diǎn)，而其他節(jié)點(diǎn)作為從節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)一旦確定，其他從節(jié)點(diǎn)會(huì)向主節(jié)點(diǎn)注冊(cè)。
[0026]主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)建立連接，受主節(jié)點(diǎn)的控制，根據(jù)主節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的同步信息，實(shí)現(xiàn)同步操作。[0027]當(dāng)所有顯示節(jié)點(diǎn)待渲染的數(shù)據(jù)幀不是同一幀時(shí)，主節(jié)點(diǎn)求得最新數(shù)據(jù)幀，并將其傳輸給各從節(jié)點(diǎn)，然后所有顯示節(jié)點(diǎn)根據(jù)最新數(shù)據(jù)幀執(zhí)行渲染。每個(gè)顯示節(jié)點(diǎn)渲染完畢時(shí)，向主節(jié)點(diǎn)報(bào)告，當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)都渲染完畢，主節(jié)點(diǎn)通知所有顯示節(jié)點(diǎn)顯示場(chǎng)景。從節(jié)點(diǎn)根據(jù)主節(jié)點(diǎn)提供的信息執(zhí)行相應(yīng)的操作。
[0028]圖2是本發(fā)明提供的多機(jī)多通道同步方法的流程圖。如圖2所法，本發(fā)提供的多機(jī)多通道同步方法，其包括:
[0029]SOl:確定一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)；
[0030]S02:主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)更新場(chǎng)景，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)融合矯正；
[0031]S03:主節(jié)點(diǎn)創(chuàng)造TCP服務(wù)器，并廣播啟動(dòng)消息，檢索從節(jié)點(diǎn)反饋消息；
[0032]S04:多個(gè)從節(jié)點(diǎn)接受啟動(dòng)消息，創(chuàng)建TCP客戶端，并連接到主節(jié)點(diǎn)的TCP服務(wù)器，向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送驗(yàn)證消息；
[0033]S05:主節(jié)點(diǎn)接收到所有從節(jié)點(diǎn)的驗(yàn)證消息后，檢查所有從節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，并保存所有從節(jié)點(diǎn)的信息；加載的同步信息包括同步幀信息，同步播放器信息，同步著色信息，同步材質(zhì)信息，同步節(jié)點(diǎn)信息；
[0034]S06:主節(jié)點(diǎn)根據(jù)各從節(jié)點(diǎn)的信息,計(jì)算出同步信息，并向從節(jié)點(diǎn)加載同步信息；
[0035]S07:從節(jié)點(diǎn)接收到主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的同步信息，更新同步信息； [0036]S08:主節(jié)點(diǎn)判斷是否所有從節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前信息都已修正為同步信息，如果是，則完成了主節(jié)點(diǎn)對(duì)從節(jié)點(diǎn)的一次同步控制；如果否，返回到步驟S02。
[0037]其中，主節(jié)點(diǎn)
[0038]圖3是本發(fā)明提供的多通道數(shù)據(jù)融合矯正方法的流程圖。如圖3所示，本發(fā)明提供的多通道數(shù)據(jù)融合矯正方法包括:
[0039]SOl:在同一水平面設(shè)置3個(gè)投影機(jī)，即使它們組成一行Ia11 A12 A13
[0040]S02:將投影屏幕水平劃分成3個(gè)區(qū)域；
[0041]S03:使一個(gè)投影機(jī)對(duì)應(yīng)于一個(gè)區(qū)域并使每個(gè)投影機(jī)投影一幅等間距的網(wǎng)格圖像，每個(gè)網(wǎng)格對(duì)應(yīng)8X8個(gè)像素；
[0042]S04々k=l，
[0043]S05:在第k個(gè)投影機(jī)所投影的網(wǎng)絡(luò)圖像上均勻設(shè)置(m+1) X (n+1)個(gè)控制點(diǎn)，調(diào)整每個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，以使觀察者在投影屏幕上觀察到正常的透視投影圖像，記錄控制點(diǎn)調(diào)整后的坐標(biāo)值匕A，其中，ak e [0，1，2，...，m]，bk e [0,1,2,...，η]；
[0044]S06:根據(jù)每個(gè)控制點(diǎn)調(diào)整后的坐標(biāo)值構(gòu)造變形函數(shù)Q(i，j)，根據(jù)函數(shù)Q(i，j)對(duì)待投影圖像進(jìn)行變形，其中，i和j分別為待投影圖像中的像素(i，j)的所處的行和列，具體為:
[0045]設(shè)一幅待投影圖像的分辨率為3HXW，則第k個(gè)投影機(jī)待投影圖像的分辨率為 2P
+ JF，其中，P為水平相鄰兩個(gè)投影機(jī)待投影圖像的重疊區(qū)域的水平寬度，單位為像素，則變形函數(shù)為:
[0046]洗./)=ΣΣυ:(05:(Λ，其中，方:⑴=Q [丄廣 P—丄廠 *，
^=Obk=OajW mVW
【權(quán)利要求】
1.一種多機(jī)多通道投影同步方法，其包括: 501:從K個(gè)投影通道中確定一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)； 502:主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)更新場(chǎng)景，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)融合矯正； 503:主節(jié)點(diǎn)創(chuàng)造TCP服務(wù)器，并廣播啟動(dòng)消息，檢索從節(jié)點(diǎn)反饋消息； 504:多個(gè)從節(jié)點(diǎn)接受啟動(dòng)消息，創(chuàng)建TCP客戶端，并連接到主節(jié)點(diǎn)的TCP服務(wù)器，向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送驗(yàn)證消息； S05:主節(jié)點(diǎn)接收到所有從節(jié)點(diǎn)的驗(yàn)證消息后，檢查所有從節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，并保存所有從節(jié)點(diǎn)的信息； 506:主節(jié)點(diǎn)根據(jù)各從節(jié)點(diǎn)的信息，計(jì)算出同步信息，并向從節(jié)點(diǎn)加載同步信息； 507:從節(jié)點(diǎn)接收到主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的同步信息,更新同步信息； S08:主節(jié)點(diǎn)判斷是否所有從節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前信息都已修正為同步信息，如果是，則完成了主節(jié)點(diǎn)對(duì)從節(jié)點(diǎn)的一次同步控制；如果否，返回到步驟S02。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)多通道投影同步方法，其特征在于，數(shù)據(jù)融合矯正包括: S02-1:在第k個(gè)投影機(jī)所投影的網(wǎng)絡(luò)圖像上均勻設(shè)置(m+l)X (n+1)個(gè)控制點(diǎn)，調(diào)整每個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)以使觀察者在投影屏幕上觀察到正常的透視投影圖像，記錄每個(gè)控制點(diǎn)調(diào)整后的坐標(biāo)值，其中，ak e [0，1，2，...，m]，bk e [0,1，2，...，η]； S02-2:根據(jù)每個(gè)控制點(diǎn)調(diào)整后的坐標(biāo)值構(gòu)造變形函數(shù)Q(i，j)，根據(jù)函數(shù)Q(i，j)對(duì)待投影圖像進(jìn)行變形，其中，i和j分別為待投影圖像中的像素(i，j)的行和列。
【文檔編號(hào)】H04N5/74GK103973940SQ201410203208
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】董北平, 梁紅, 段耀峰, 馬懷武, 丑俊濤, 翟輝琴, 蘇登文, 王振凱, 吳永明, 鞏英明 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍68029部隊(duì)