CN102508403B - 球幕播放系统及其图像生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球幕播放系统及其图像生成方法，其中，所述球幕播放系统包括：设置在球幕内侧的光源、用于播放影片的播放设备，所述光源为LED灯具，所述播放设备包括若干个播放模块。通过控制一个或者多个播放模块播放一个或者多个视频图像，解决了播放高分辨率的问题，同时，利用LED灯具作为光源，其使用寿命长、发光效果好，为观众带来更好的享受。

Description

球幕播放系统及其图像生成方法

技术领域

本发明涉及数字电影播放技术领域，特别涉及一种球幕播放系统及其图像生成方法。

背景技术

随着人类对虚拟感知的深入需求，促使影像的展现方式不断更新，球幕放映便是其中影像展现方式的一种。

电影如果要给人身临其境的感觉，全球幕播放方式是最好的方式之一，因为通常，人观看的方法是在人的位置通过不同方向的光线进入人的眼睛，然后再视网膜成像。而球幕可以模拟人不同观察方向观看到的图像，使人感觉到所看到的景象是真实存在的。

现在用来播放全球幕一般都是利用鱼眼（数码或者光学）投影仪或者其他投影仪进行播放，这种数码或者光学投影仪由于其高明亮度的要求，使用寿命必然不会太长；另外，现有上几乎的投影仪其投影分辨率也比较低，而用多个不同投影仪，这样就会带来拼接的问题，以及由于其投影仪增多相关耗材也要增多，使成本也有所提高。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种球幕播放系统及其图像生成方法，以解决现有技术中的球幕播放系统其使用寿命短、投影分辨率低、成本较高等问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种球幕播放系统，包括：

设置在球幕内侧的光源；

用于播放影片的播放设备，其中，所述光源为LED灯具，所述播放设备包括若干个播放模块。

所述的球幕播放系统，其中，所述播放模块进一步包括：相互连接的CPU控制模块、显示驱动模块和AC/DC电源转换模块。

所述的球幕播放系统，其中，所述LED灯具在球幕内侧的分布方式为模块角度均分法或等距抽点法。

所述的球幕播放系统，其中，所述LED灯具为RGB三基色LED灯组成的全彩变化的LED灯具。

一种球幕播放系统的图像生成方法，用于使播放图像的每个点均匀分布在球幕内侧，其中，所述方法包括以下步骤：

S1、将球幕分成6个面积相等的曲面，每个曲面的弧度为90度；

S2、n等份平分曲面上顶点、下顶点之间的所有弧长，得到一个n等分点的分布图，其中，n为自然数；

S3、通过播放模块控制播放图像的成像点在所述n等分点的分布图上。

所述的图像生成方法，其中，所述步骤S1进一步包括：

S11、以球幕中心点到球幕上任一点的矢量为旋转矢量；

S12、此旋转矢量分别向上下左右前后6个方向旋转90度，将球幕分成6个曲面。

本发明提供的球幕播放系统及其图像生成方法，其中，所述球幕播放系统包括：设置在球幕内侧的光源、用于播放影片的播放设备，所述光源为LED灯具，所述播放设备包括若干个播放模块。通过控制一个或者多个播放模块播放一个或者多个视频图像，解决了播放高分辨率的问题，同时，利用LED灯具作为光源，其使用寿命长、发光效果好，为观众带来更好的享受。

附图说明

图1为本发明的球幕播放系统的结构框图。

图2为本发明的球幕播放系统的图像生成方法的流程图。

图3为本发明的分成为6个曲面的球幕的示意图。

图4为本发明的n等份平分曲面弧长的示意图。

图5为本发明的曲面n等分点的分布示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种球幕播放系统及其图像生成方法。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明的球幕播放系统的结构框图。如图所示，所述球幕播放系统包括：设置在球幕内侧的光源100和用于播放影片的播放设备200。

具体说来，所述光源100为LED（Light Emitting Diode，发光二极管）灯具，其是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的。所述LED灯具100为固体冷光源，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。在本发明中，利用LED作为发光源，便可以使得使用寿命大大延长。

进一步地，为了使得LED灯具在球幕上发光均匀，所述LED灯具在球幕内侧的分布方式为模块角度均分法或等距抽点法，平均分布在球幕上。应当理解地是，所述球幕为360度全球幕或者是180度半球幕。另外，所述LED灯具也可以采用RGB三基色LED灯组成的LED灯具，实现全彩变化。

请继续参阅图1，所述播放设备包括若干个播放模块（播放模块1、播放模块2到播放模块n），每个播放模块用于播放一个视频图像，这样一来，通过控制一个或者多个播放模块播放一个或者多个视频图像，大大提高好了播放质量，解决了高分辨率播放的问题。

进一步地，所述播放模块可以包括：相互连接的CPU控制模块、显示驱动模块和AC/DC电源转换模块。通过CPU控制模块控制显示驱动模块和AC/DC电源转换模块，对每个播放模块所放映的视频图像进行分别控制，即模块化控制，从而可以使用多个高清以上级别的影片进行播放，提高了播放的质量。

具体来说，所述CPU控制模块将视频图像根据指定的解码方式解码视频，计算出视频图像的每个像素信息，然后把单个或多个像素点的色彩以及亮度信息，传递给显示驱动模块。显示驱动模块就是通过芯片处理控制LED灯具电路中的各个位置的开关。显示驱动模块根据预先设定好的程序再控制驱动电路使LED阵列有规律的发光。从而显示出文字或图形。AC/DC电源转换模块用于为CPU控制模块和显示驱动模块提供电源。

另外，本发明还提供了一种球幕播放系统的图像生成方法，用于使播放图像的每个点均匀分布在球幕内侧，如图2所示，所述方法包括以下步骤：

S1、将球幕分成6个面积相等的曲面，每个曲面的弧度为90度；

S2、n等份平分曲面，得到一个n等分点的分布图；

 S3、所述光源设置在所述n等分点的分布图上。

在步骤S1中，将所述球幕分成6个曲面的方法进一步包括： 

S11、以球幕中心点到球幕上任一点的矢量为旋转矢量；

S12、此旋转矢量分别向上下左右前后6个方向旋转90度，将球幕分成6个曲面，如图3所示。

而步骤S2得到n等分点的分布图，其可以采用如下所述的方法：

请继续参阅图4，如图4所示，取其中一个曲面，球心到曲面的中心为矢量fe，那么根据矢量夹角公式cos(fa,fd)=(fa*fd)/[(fa的模)（fd的模）]，然后n等份平分ad上的所有弧长,这样就可以计算出ad弧所有点之间的距离都是相等的。同理，矢量夹角公式计算fa与fb的夹角和fb与fc的夹角，然后同样n等份平分这两个夹角，在ab弧上可以得到点a1、a2、a3……a(n-1)、b（其中，a1 a1、a2、a3……a(n-1)在图中未画出）。而dc弧上可以得到点d1、d2、d3……d(n-1)、c（（其中，d1、d2、d3……d(n-1)在图中未画出））。接着计算fa1与fd1之间的夹角，再n等份平分a1d1弧，这样就可以得到a1d1弧上所有等距的点。接着计算fa2与fd2之间的夹角，再n等份平分a2d2弧，这样就可以得到a2d2弧上所有等距的点。如此类推，直到平分完bc弧。图5为6个曲面的其中一个上n等分点分布示意图，如果n越大，点越密，当密度足够大时，观众就感受所有点的距离相等。

综上所述，本发明提供的球幕播放系统及其图像生成方法，其中，所述球幕播放系统包括：设置在球幕内侧的光源、用于播放影片的播放设备，所述光源为LED灯具，所述播放设备包括若干个播放模块。通过控制一个或者多个播放模块播放一个或者多个视频图像，解决了播放高分辨率的问题，同时，利用LED灯具作为光源，其使用寿命长、发光效果好，为观众带来更好的享受。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种球幕播放系统，包括：

设置在球幕内侧的光源；

用于播放影片的播放设备，其特征在于，所述光源为LED灯具，所述播放设备包括若干个播放模块；每个播放模块用于播放一个视频图像；

所述LED灯具在球幕内侧的分布方式为模块角度均分法；将所述LED灯具设置在n等分点的分布图上，得到所述n等分点的分布图所采用的方法为：将球幕分成6个面积相等的曲面，n等份平分曲面；得到一个n等分点的分布图；

所述n等分点的分布图获取方法为：

取其中一个曲面，球心到曲面的中心为矢量fe，那么根据矢量夹角公式cos(fa,fd)=(fa*fd)/[(fa的模)（fd的模）]，然后n等份平分ad上的所有弧长；使用矢量夹角公式计算fa与fb的夹角和fb与fc的夹角， n等份平分所述fa与fb的夹角和所述fb与fc的夹角夹角，在ab弧上可以得到点a1、a2、a3……a(n-1)、b；而dc弧上可以得到点d1、d2、d3……d(n-1)、c；进一步计算fa1与fd1之间的夹角，再n等份平分a1d1弧，得到a1d1弧上所有等距的点；计算fa2与fd2之间的夹角，再n等份平分a2d2弧，得到a2d2弧上所有等距的点；使用上述方法平分完bc弧；最终得到所述n等分点的分布图；

所述ad、dc和bc为所取曲面上的圆弧，fa、fb、fc和fd分别表示为曲面的中心点f到和所取曲面上的点a、b、c和d的直线；a1、a2、a3……a(n-1)、b表示为n等份平分出圆弧ab得出的等分点；fa1、fd1表示为曲面中心点f和a1和d1的直线；a1d1和a2d2表示a1和d1两点以及a2和d2两点相连的直线；

其中，所述播放模块进一步包括：相互连接的CPU控制模块、显示驱动模块和AC/DC电源转换模块；通过CPU控制模块控制显示驱动模块和AC/DC电源转换模块，对每个播放模块所放映的视频图像进行分别控制，即模块化控制；

具体来说，所述CPU控制模块将视频图像根据指定的解码方式解码视频，计算出视频图像的每个像素信息，然后把单个或多个像素点的色彩以及亮度信息，传递给显示驱动模块，显示驱动模块就是通过芯片处理控制LED灯具电路中的各个位置的开关，显示驱动模块根据预先设定好的程序再控制驱动电路使LED阵列有规律的发光，从而显示出文字或图形，AC/DC电源转换模块用于为CPU控制模块和显示驱动模块提供电源。

2.根据权利要求1所述的球幕播放系统，其特征在于，所述LED灯具为RGB三基色LED灯组成的全彩变化的LED灯具。

3.一种权利要求1所述的球幕播放系统的图像生成方法，用于使播放图像的每个点均匀分布在球幕内侧，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、将球幕分成6个面积相等的曲面，每个曲面的弧度为90度；

S2、n等份平分曲面，得到一个n等分点的分布图，其中，n为自然数；

S3、所述光源设置在所述n等分点的分布图上；

其中， n等分点的分布图获取方法为：

取其中一个曲面，球心到曲面的中心为矢量fe，那么根据矢量夹角公式cos(fa,fd)=(fa*fd)/[(fa的模)（fd的模）]，然后n等份平分ad上的所有弧长；使用矢量夹角公式计算fa与fb的夹角和fb与fc的夹角， n等份平分所述fa与fb的夹角和所述fb与fc的夹角夹角，在ab弧上可以得到点a1、a2、a3……a(n-1)、b；而dc弧上可以得到点d1、d2、d3……d(n-1)、c；进一步计算fa1与fd1之间的夹角，再n等份平分a1d1弧，得到a1d1弧上所有等距的点；计算fa2与fd2之间的夹角，再n等份平分a2d2弧，得到a2d2弧上所有等距的点；使用上述方法平分完bc弧；最终得到所述n等分点的分布图；

所述ad、dc和bc为所取曲面上的圆弧，fa、fb、fc和fd分别表示为曲面的中心点f到和所取曲面上的点a、b、c和d的直线；a1、a2、a3……a(n-1)、b表示为n等份平分出圆弧ab得出的等分点；fa1、fd1表示为曲面中心点f和a1和d1的直线；a1d1和a2d2表示a1和d1两点以及a2和d2两点相连的直线；

其中，所述播放模块进一步包括：相互连接的CPU控制模块、显示驱动模块和AC/DC电源转换模块；通过CPU控制模块控制显示驱动模块和AC/DC电源转换模块，对每个播放模块所放映的视频图像进行分别控制，即模块化控制；

具体来说，所述CPU控制模块将视频图像根据指定的解码方式解码视频，计算出视频图像的每个像素信息，然后把单个或多个像素点的色彩以及亮度信息，传递给显示驱动模块，显示驱动模块就是通过芯片处理控制LED灯具电路中的各个位置的开关，显示驱动模块根据预先设定好的程序再控制驱动电路使LED阵列有规律的发光，从而显示出文字或图形，AC/DC电源转换模块用于为CPU控制模块和显示驱动模块提供电源。

4.根据权利要求3所述的图像生成方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：

S11、以球幕中心点到球幕上任一点的矢量为旋转矢量；

S12、此旋转矢量分别向上下左右前后6个方向旋转90度，将球幕分成6个曲面。

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