CN102188827B

CN102188827B - 3d全息数字舞台系统

Info

Publication number: CN102188827B
Application number: CN201110044799.0A
Authority: CN
Inventors: 杨毅
Original assignee: ZHUHAI YANGSHI NETWORK ANIMATION DESIGN CO Ltd
Current assignee: Zhuhai Yang's Image Culture Co., Ltd.
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2031-02-24
Also published as: CN102188827A

Abstract

本发明涉及一种3D全息数字舞台系统，其特征在于，包括一舞台、视频投放系统、音频系统和灯光设备系统，所述舞台上设有一背投影成像的舞台背景幕，位于舞台背景幕前方设有多块悬空或/和落地置放的背投影成像的全息幕，多块所述全息幕至少分布在两个不同的平面上。本发明利用多层次设置的全息幕，由于全息幕具有透明和背投成像的特点，在多块全息幕上形成的多层次的二维图象，和舞台背景幕上的图象融合，而由于该二维图象离舞台背景幕有一定的距离，加上人的视觉差，使人看到全息幕上的图像会有一定的三维图像错觉感，再结合音乐和灯光，营造出传统舞台无法实现的梦幻效果。

Description

3D全息数字舞台系统

【技术领域】

本发明涉及计算机和光电技术，具体地说，是在传统的表演舞台上结合计算机和光电技术而产生完成的一种3D全息数字舞台系统。

【背景技术】

传统舞台剧，一般是通过真实的演员的动作、神态和声音语言，并结合舞台手绘的背景、景片和道具来进行演出的一种舞台艺术，其在描述神化场景中的变幻、飞跃、风雨、雷电等，只能是虚构的表现或是演员用动作演绎。而随着科学的进步，现代舞台剧通常采用光电技术、大屏幕背景等技术，通过大屏幕背景的展示、音乐的播放和灯光的切换照明使舞台剧产生传统舞台魔幻般的视觉特效，使虚拟和真实有机地在舞台上结合。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种能够表现三维的多层次感的3D全息舞台数字系统，能营造出传统舞台无法实现的梦幻效果。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种3D全息数字舞台系统，其特征在于，包括一舞台、视频投放系统、音频系统和灯光设备系统，所述舞台上设有一背投影成像的舞台背景幕，位于舞台背景幕前方设有多块悬空或/和落地置放的的背投影成像的全息幕，多块所述全息幕至少分布在两个不同的平面上。

还包括一设于舞台正前上方的顶幕，其相对于观众方是自后向前向上倾斜放置，其反射光线是朝向观众一侧；一设于顶幕后且可升降的3D幕。

所述3D幕为3D金属幕。

还包括两分别设于舞台两侧的正投影的侧投影幕。

还包括一设于舞台前端的前置投影组件，其包括一个可转动的幻影成像镜(亦称，半反半透镜)及一置于幻影成像镜正下方的背投影的底投影幕，幻影成像镜相对于观众方是自后向前向上倾斜放置，其将底投影幕的影像反射给观众。

所述幻影成像镜与水平面的角度为45°-60°。

还包括一用于控制视频投放系统、音频系统和灯光设备系统的智能总控系统平台。

所述智能总控系统平台包括一用于实现操控的可视化触摸屏。

本发明利用多层次设置的全息幕，由于全息幕具有透明和背投成像的特点，在多块全息幕上形成的多层次的二维图象，和舞台背景幕上的图象融合，而由于该二维图象离舞台背景幕有一定的距离，加上人的视觉差，使人看到全息幕上的图像会有一定的三维图像错觉感，再结合音乐和灯光，营造出传统舞台无法实现的梦幻效果。本发明还通过设置顶幕和3D幕，结合顶幕切换到3D幕的播放次序及景象，能让人从遥远的太空回到眼前，比一块幕上的景象的变换较震撼；从3D幕的播放切换到舞台的表演，具有三维视觉的延伸感觉。本发明还通过设于舞台两侧的正投影的侧投影幕，覆盖了观众的全部视线，使观众有一种融在舞台其中的感觉。本发明还通过设于舞台前端的前置投影组件，能营造出多种舞台环境，带来更多舞台效果。

【附图说明】

图1为本发明的平面结构示意图；

图2为本发明的具体实施结构图；

图3为图2的侧视图；

图4为边缘拼接融合技术的示意图；

图5为前置投影组件的结构示意图；

图6为一机多控播放系统的结构示意图。

【具体实施方式】

如图1、2、3所示，本发明3D全息数字舞台系统包括：一舞台1；一背投影成像的舞台背景幕2；设于舞台1上的一悬空置放的背投影成像的全息幕3、全息幕4和落地置放的背投影成像的全息幕5，全息幕3、全息幕4和全息幕5分别在不同的平面上，全息幕3、4、5均为贴镀膜玻璃纤维膜；设于舞台两侧的正投影的侧投影幕6、7；一设于舞台1正前上方的顶幕8，其相对于观众方是自后向前向上倾斜放置，其反射光线是朝向观众一侧；一设于顶幕8后且可升降的3D幕9；设于舞台1上的道具，例如，一拱桥11，桥洞上设有一个圆弧形的背投影成像的修饰幕12；一设于舞台1前端的前置投影组件10，其包括一个可转动的幻影成像镜101(亦称，半反半透镜)及一置于幻影成像镜101正下方的背投影的底投影幕102，幻影成像镜101相对于观众方是自后向前向上倾斜放置，其将底投影幕102的影像反射给观众；及一智能总控系统平台，其用于控制视频播放系统、音频系统、灯光设备系统、3D幕升降机构和半透明玻璃反射镜转动机构。

首先，说明在本发明3D全息数字舞台系统应用的主要技术：

1、边缘拼接融合技术

如图4所示，边缘拼接融合技术就是将多台投影机投射出的画面进行边缘重叠，并通过融合技术显示出一个没有缝隙、更加明亮、超大、高分辨率的整幅画面，画面的效果就好象是一台投影机投射的画质。这技术主要是应用在了舞台背景幕2、全息膜3和底投影幕102。

2、智能总控系统(亦称，一机多控播放系统)

如图6所示，该系统包括一智能总控系统平台及受智能总控系统平台控制的视频投放系统、音频系统、灯光设备系统、3D幕升降机构(未示出)和幻影成像镜转动机构(未示出)；智能总控系统平台包括一用于实现操控的可视化触摸屏，使得智能总控系统具有触摸控制功能；视频播放系统包括10台片源播放电脑230……239；电脑230连接四台投影仪31，通过拼接融合技术背投到舞台背景幕2上；电脑231连接两台投影仪31，通过拼接融合技术背投到透明幕3成像；电脑232连接一台投影仪31背投到透明幕4成像；电脑233连接一台投影仪31背投到透明幕5成像；电脑234连接一台投影仪31正投到侧投影幕6成像；电脑235连接一台投影仪31正投到侧投影幕7成像；电脑236连接一台投影仪31正投到顶幕8成像；电脑237连接两台投影仪31通过3D投影技术正投到3D幕9成像；电脑238连接六台投影仪31，通过拼接融合技术背投到底投影幕102成像；电脑239连接一台投影仪31背投到修饰幕12成像。

操作人员在可视化触摸屏上操作智能总控系统平台，去控制视频投放系统22、音频系统23，灯光设备系统24、3D幕升降机构和半透明玻璃反射镜转动机构。为了保证设备之间的工作时间上的一致性，智能总控系统平台是以音频的播放时间为基准，去控制其他系统。

3、幻影成像

幻影成像镜101设置在舞台1前方，其宽度与舞台1一致；不使用时，该幻影成像镜101是合起，在需要的时候，幻影成像镜101会自动升起，面向观众倾斜，倾斜角A为60度，其上端比舞台高；幻影成像镜101正下方为一水平摆放的、和舞台宽度一样的底投影幕102，在底投影幕102下面，是6个投影仪，通过边缘拼接融合技术使整个底投影幕102成一个超宽屏幕。因为底投影幕102的景象被幻影成像镜101反射，在舞台1上的部分影像(幻影成像镜101遮盖舞台的部分)被幻影成像镜101透射，两部分经过幻影成像镜101同时达到观众眼睛并在视网膜上成像，从而产生实景和虚像融为一体的效果，因此，该处可利用来在舞台上形成一大海或池塘或具有景物的池塘等，让表演者处于不同的环境中，使得舞台不再像传统舞台那样只能呈现云海或只是简单的舞台。

4、多重叠影

全息幕3、全息幕4和全息幕5，采用背投影方式，在投影投射不到的地方，可以直接透视过去，看到舞台背景幕2上的图象，由于透视原理，在全息幕3、全息幕4和全息幕5上形成的二维图象，和舞台背景幕2上的图象融合，而由于该二维图象离舞台背景幕2有一定的距离，加上人的视觉差，使人看到全息幕3、全息幕4和全息幕5上的图像会有一定的三维图像错觉感；当然，也可以根据剧情需要设置不同形状、空间上置于不同位置的多块贴镀膜玻璃纤维膜。

可见，本发明具体融合了3D数字场景设计制作、多台计算机同步运行、多机投影融合、分层加上投放载体3D幕、正背投幕、全息幕、幻影成像镜和同步控制系统(包括局部影像的声效、局部机器械装置与数字场景的控制)，具体地说，本发明是在传统的表演舞台上结合3D数字场景、数字特效融合、计算机、投影机正背投幕、全息幻影膜和智能总控系统平台而完成的一种3D全息多机同步与分层数字控制的舞台系统。

利用本发明进行舞台演出的过程：

观众入座后，当主持人介绍完表演的舞台剧的背景和特色后，工作人员通过总控服务器21，把场馆较亮的灯光关掉和把一些必须的灯调暗，当工作人员按下表演执行按钮后，3D幕(采用3D金属幕)9落下，伴随着优美动听的音乐，顶幕8出现一段片段后，紧接着画面切换到3D幕9上，仿佛景象从遥远的太空传来至观众的面前，在3D幕9播放的片源，均为3D立体片源，是通过两台高流明的投影仪通过3D播放技术进行播放，观众带上特制的3D眼镜，即可看到仿佛置身眼前的3D动画序幕。序幕播放结束后，紧随着3D幕9升起，表演人员也同时出场。在演员的表演过程中，灯控系统、视频播放系统、音频控制系统和半透明玻璃反射镜转动机构在总控服务器21的控制下都严格按系统设置好的流程，按照剧情的变化而进行相应的变化。该主控制系统主要使用音频播放时间为基准，如音乐到某一节点上，灯光会变换，相应投影会投射出各种图像，道具也会跟随着作出相应的变动。舞台上的演员，也是主要以音乐的播放为基准进行同步表演。舞台上，各栩栩如生的道具，全息幕3、全息幕4和全息幕5上的生动图像，舞台背景幕2上的精彩动画，幻影成像镜101的逼真景象和舞台上的演员演出天衣无缝的结合在一起，钩勒出三维的多层次感的景象，使观众陶醉其中，根据剧情需要，可以造成飞天、山川、天宫、动物变人、神仙施法、雷电、爆炸、火山爆发、洪水翻腾等等3D觉察效果。而两边侧投影幕6、7上的影像，更覆盖了观众的全部视线，使观众有一种融在舞台其中的感觉。表演完毕后，全部演员进行谢幕。

本发明不局限于上述实施例，基于上述实施例的、未做出创造性劳动的简单替换，应当属于本发明揭露的范围。

Claims

1.一种3D全息数字舞台系统，其特征在于，包括一舞台、视频投放系统、音频系统和灯光设备系统，所述舞台上设有一背投影成像的舞台背景幕，位于舞台背景幕前方设有多块悬空或/和落地置放的背投影成像的全息幕，多块所述全息幕至少分布在两个不同的平面上；还包括一设于舞台前端的前置投影组件，其包括一个可转动的幻影成像镜及一置于幻影成像镜正下方的背投影的底投影幕，幻影成像镜相对于观众方是自后向前向上倾斜放置，其将底投影幕的影像反射给观众；还包括一用于控制视频投放系统、音频系统和灯光设备系统的智能总控系统平台。

2.根据权利要求1所述的3D全息数字舞台系统，其特征在于，还包括一设于舞台正前上方的顶幕，其相对于观众方是自后向前向上倾斜放置，其反射光线是朝向观众一侧；一设于顶幕后且可升降的3D幕。

3.根据权利要求2所述的3D全息数字舞台系统，其特征在于，所述3D幕为3D金属幕。

4.根据权利要求1所述的3D全息数字舞台系统，其特征在于，还包括两分别设于舞台两侧的正投影的侧投影幕。

5.根据权利要求1所述的3D全息数字舞台系统，其特征在于，所述幻影成像镜与水平面的角度为45°-60°。

6.根据权利要求1所述的3D全息数字舞台系统，其特征在于，所述智能总控系统平台包括一用于实现操控的可视化触摸屏。