CN102654957B - 一种立体成像数字沙盘系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立体成像数字沙盘系统，包括主控机、播放机和动态立体成像模块，所述的动态立体成像模块包括投影仪和幕体，所述的主控机、播放机和投影仪依次连接，所述的主控机定时发送控制信息至播放机，播放机根据接收到的控制信息选择指定的影像，通过投影仪投影到幕体上。与现有技术相比，本发明不受空间限制，能够逼真详细表现影像信息，并且可以实时立体地观看局部或整体影像。

Description

一种立体成像数字沙盘系统

技术领域

本发明涉及一种沙盘系统，尤其是涉及一种立体成像数的字沙盘系统。

背景技术

传统实体沙盘受到空间的局限需要经过大比例的缩小，因此只能获得鸟瞰形象，无法以正常的视角来感受建筑空间，更无法获得人在其中走动的逼真感觉，在细节表现上随精度增加而大幅度增加成本，且受到本身制作方法的限制，使其在局部细节的表现力上受到限制。

表现力有限主要是体现在表现不够详尽(特别是比例尺较小时)，很多不易察觉的设计缺陷不容易被发现，可能会由于事先规划不周全而造成无可挽回的损失与遗憾。信息和表现手段不够丰富，不能进行目标定位指示，不能进行查询，没有对应的属性信息和多媒体信息，而且成品之后无法做到修改建筑外立面的材质、颜色，改变绿化密度等的要求。只能单一的进行展示，而不能实现多方面内容的结合。没有足够的沉浸感和互动性，不能够给用户带来身临其境的体验。

而普通的数字沙盘虽然在一定程度上能够解决上述弊端，但也存在着无法实时立体地观看单体建筑和整体规划等其他内容的缺陷，而且传统的幕体一般不可活动。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不受空间限制，能够逼真详细表现影像信息并且可以实时立体地观看局部或整体影像的立体成像数字沙盘系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种立体成像数字沙盘系统，包括主控机、播放机和动态立体成像模块，所述的动态立体成像模块包括投影仪和幕体，所述的主控机、播放机和投影仪依次连接，所述的主控机定时发送控制信息至播放机，播放机根据接收到的控制信息选择指定的影像，通过投影仪投影到幕体上。

所述的幕体为活动式地幕，该活动式地幕包括至少两个可开合的地幕块和传动机构，进行动态立体成像时，所述的地幕块在传动机构带动下闭合形成一完整的幕体。

该数字沙盘系统还包括一带有升降机构的实体沙盘，该带有升降机构的实体沙盘在幕体闭合时设在幕体的下方，幕体打开时，所述的实体沙盘在升降机构的带动下上升至幕体上方。

该数字沙盘系统还包括立体幻灯机，该立体幻灯机连接主控机，用于在幕体上投射静态立体画面。

所述的动态立体成像模块可采用快门式单投影立体成像技术、偏振式双投影立体成像技术或光谱分离式双投影立体成像技术进行立体成像。

所述的快门式单投影立体成像技术为沙盘的每个通道采用一台刷新率超过120hz的投影仪交替将对应观众左右眼的立体影像投射到幕体上。

所述的偏振式双投影立体成像技术为沙盘的每个通道采用两台投影仪分别将对应观众左右眼的立体影像，经偏振镜片起偏后投射到幕体上。

所述的光谱分离式双投影立体成像技术为采用沙盘的每个通道采用两台光谱分离式投影仪分别将对应观众左右眼的立体影像投射到幕体上。

所述的活动式地幕的形状为矩形、圆形或根据地形描绘。

所述的幕体还包括立式幕体，该立式幕体的形状为矩形、弧形、环形或球形。

该数字沙盘系统还包括交互模块，用于实现与沙盘影像的实时动态交互。

与现有技术相比，本发明通过可开合的活动式地幕与实体沙盘配合的方式，在不需要使用动态立体投影时，收起地幕并通过实体沙盘展示，减少了动态立体投影设备的使用次数，减少了设备的老化速度。

此外，当仅需要静态立体投影时，可通过使用立体幻灯机来投射静态立体影像，也可以减少动态立体投影设备的使用次数，减少其老化速度。

通过不同的立体成像技术配合多种不同的幕体，能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击，获得身临其境的体验。其优点主要表现在：立体、真实、动态、精确，并具有新颖性、信息传达全面性、生动性、操作简易性、无场次和时间概念、同时接待人数多等特点，特别适合城市规划馆、科技馆、博物馆等人流量比较大的展示场所。

对于专业观众：立体成像技术所建立的虚拟环境是由基于真实数据建立的数字模型组合而成，严格遵循工程项目设计的标准和要求建立逼真的三维场景，对规划项目进行真实的“再现”。基于立体成像技术的数字沙盘能够使政府规划部门、项目开发商、工程人员及公众从任意角度实时互动地看到逼真的规划效果，更好地掌握城市的形态和理解规划师的设计意图。基于立体成像技术的数字沙盘所提供的信息量是传统手段如平面图、效果图、动画、传统沙盘乃至普通数字沙盘等所不能达到的。

对于普通观众：立体成像技术为参观者提供了一个身临其境观看沙盘的方式，更具视觉冲击力和身临其境的体验感。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明一种实施例的现场布置图；

图3为本发明活动式地幕收起状态的结构示意图；

图4为本发明活动式地幕合拢状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示，一种立体成像数字沙盘系统，包括主控机1、播放机2、动态立体成像模块3和一个设有升降装置的实体沙盘5。播放机2和动态立体成像模块3的数量可以根据实际情况而定，每组动态立体成像模块3均包括投影仪31和幕体32。主控机1、播放机21和投影仪31依次连接，主控机1定时发送控制信息至播放机21，播放机21根据接收到的控制信息选择指定的影像，通过投影仪31投影到幕体32上，实现沙盘的成像，供观众观看。

其中，幕体32包括了活动式地幕和立式幕体，该活动式地幕如图3、4所示，包括四个可开合的地幕块4和传动机构，进行动态立体成像时，地幕块4在传动机构带动下闭合形成一完整的幕体，此时实体沙盘5位于活动式地幕的下方。当不需要使用动态立体投影时，地幕块4在传动机构带动下打开，实体沙盘5则在升降机构带动下上升，进行实体沙盘5的展示。

活动式地幕的形状根据不同的情况可选择矩形、圆形或直接根据展示的地形描绘，而立式幕体的形状可以选择矩形、弧形、环形或球形中的任意一种，在现场设置时也可根据需要竖立或斜立。

动态立体成像模块3的投影方式选择背投或正投均可，而所采用的立体成像技术包括快门式单投影立体成像技术、偏振式双投影立体成像技术或光谱分离式双投影立体成像技术。

快门式单投影立体成像技术为沙盘的每个通道采用一台刷新率超过120hz的投影仪交替将对应观众左右眼的立体影像投射到幕体上，观众需佩戴快门开关式立体眼镜观看。

偏振式双投影立体成像技术为沙盘的每个通道采用两台投影仪分别将对应观众左右眼的立体影像，经偏振镜片起偏后投射到幕体上，观众需佩戴偏振式立体眼镜观看。

光谱分离式双投影立体成像技术为采用沙盘的每个通道采用两台光谱分离式投影仪分别将对应观众左右眼的立体影像投射到幕体上，观众需佩戴光谱分离式立体眼镜观看。

本实施例采用两组动态立体成像模块，进行现场安装时，采用如图2所示的布置方式，地面设置一18M*12M的矩形活动式地幕，在矩形活动式地幕的一侧设置一弧形立式幕体，十台投影机组成五通道的偏振立体投影系统，安装于天花板上，由上向下投影，投射于地幕上，形成立体画面。四台投影机组成的二通道立面投影投射于弧形幕体配合语音解说、投影、舞台灯光、动态交互系统、背景音乐等展示浦东全景，整个系统全面展现上海规划美好蓝图，同时挑选各个功能区的重点区域进行着重描绘，使得整个展示有总有分，全面细致，配合超大屏幕的背投影像、加上灯光等效果，给用户展示了一个引人入胜、身临其境的场景，地幕下设置一实体沙盘，展示规划实现前的当前形态，动态的立体沙盘则是规划实现后的未来形态，这样可进行规划前后的对比观看。

实施例2

一种立体成像数字沙盘系统，该数字沙盘系统还包括了立体幻灯机，立体幻灯机连接主控机，其余部分均与实施例1相同。

在常规展示时，用立体幻灯机在地幕上投射静态的立体画面，供普通的参观展示；当需要展示动态的立体画面时，再使用动态立体投影模块进行投影。因为幻灯机比投影机的价格低廉，可以节省动态立体投影设备的使用时间，减少设备老化更换的次数，降低立体数字沙盘的运维成本。

Claims (6)

1.一种立体成像数字沙盘系统，其特征在于，包括主控机、播放机和动态立体成像模块，所述的动态立体成像模块包括投影仪和幕体，所述的主控机、播放机和投影仪依次连接，所述的主控机定时发送控制信息至播放机，播放机根据接收到的控制信息选择指定的影像，通过投影仪投影到幕体上；

所述的幕体为活动式地幕，该活动式地幕包括至少两个可开合的地幕块和传动机构，进行动态立体成像时，所述的地幕块在传动机构带动下闭合形成一完整的幕体；

该数字沙盘系统还包括一带有升降机构的实体沙盘，该带有升降机构的实体沙盘在幕体闭合时设在幕体的下方，幕体打开时，所述的实体沙盘在升降机构的带动下上升至幕体上方；

所述的动态立体成像模块可采用快门式单投影立体成像技术、偏振式双投影立体成像技术或光谱分离式双投影立体成像技术进行立体成像；

该数字沙盘系统还包括立体幻灯机，该立体幻灯机连接主控机，用于在幕体上投射静态立体画面。

2.根据权利要求1所述的一种立体成像数字沙盘系统，其特征在于，所述的快门式单投影立体成像技术为沙盘的每个通道采用一台刷新率超过120hz的投影仪交替将对应观众左右眼的立体影像投射到幕体上。

3.根据权利要求1所述的一种立体成像数字沙盘系统，其特征在于，所述的偏振式双投影立体成像技术为沙盘的每个通道采用两台投影仪分别将对应观众左右眼的立体影像，经偏振镜片起偏后投射到幕体上。

4.根据权利要求1所述的一种立体成像数字沙盘系统，其特征在于，所述的光谱分离式双投影立体成像技术为采用沙盘的每个通道采用两台光谱分离式投影仪分别将对应观众左右眼的立体影像投射到幕体上。

5.根据权利要求1所述的一种立体成像数字沙盘系统，其特征在于，所述的幕体还包括立式幕体，该立式幕体的形状为矩形、弧形、环形或球形，所述的活动式地幕的形状为矩形、圆形或根据地形描绘。

6.根据权利要求1所述的一种立体成像数字沙盘系统，其特征在于，该系统还包括交互模块，用于实现与沙盘影像的实时动态交互。