CN105629654B - 一种以增强现实为基础的新型梦幻剧场 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以增强现实为基础的新型梦幻剧场，包括剧场建筑及处理系统，剧场建筑内设有观众席、舞台、屏幕及投影系统，投影系统包括能在舞台上投放出虚像的第一投影系统及能为该第一投影系统提供游客头像作为人物画面内容的处理系统。本发明利用灯光、虚像并配合演员的移动，呈现出了演员在舞台上时而消失时而出现的移形换位效果，处理系统可对游客的头像进行画面采集，并通过第一投影系统进行投影从而将具有游客头像的人物画面投射到舞台上形成虚像，这样游客在观看时会感觉其进入到了梦幻剧场中，增强了梦幻剧场与游客的互动性，为游客提供了更加强烈的视觉冲击。

Description

一种以增强现实为基础的新型梦幻剧场

技术领域

本发明涉及增强现实(AR)技术领域，具体指一种观众在剧情演绎中能参与互动的新型梦幻剧场。

背景技术

目前，增强现实(AR)技术可以带给观众强烈的互动参与感。已经成为世界产业中比重较大且高速增长的产业。增强现实借助计算机图形技术和可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟对象，准确"放置"在真实环境中，借助显示设备将虚拟对象与真实环境融为一体，并呈现给使用者一个感官效果真实的新环境。其具有虚实结合、实时交互、三维注册的特点。

申请公开号为CN102253592A的中国发明专利申请《一种虚实相结合的3D魔幻成像系统》(申请号：201110218795.X)披露了一种结构，其包括主舞台、副舞台和观众席，副舞台上设置银幕，主舞台上设有光学玻璃，主舞台和副舞台是以光学玻璃相互对称，副舞台通过光学玻璃镜像到主舞台上并与主舞台完全重合，副舞台上所演的节目通过光学玻璃镜像到主舞台上，在该系统内放置3D放映机，3D放映机放映的3D画面成像在银幕上面，该银幕上的3D画面通过光学玻璃投影在主舞台上，形成一个3D虚拟成像，采用神奇3D成像画面的技术应用到现实舞台中的表演，能够使3D成像画面与现实表演完美的结合呈现出前所未有的视觉享受，但是，上述魔幻成像系统并不能与游客进行互动，在一定程度上限制了对观众的视觉冲击效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种基于增强现实技术的能给观众带来强烈的视觉冲击且游客在剧情演绎中能参与互动的新型梦幻剧场。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种以增强现实为基础的新型梦幻剧场，包括剧场建筑，剧场建筑内设置有观众席、舞台、屏幕及投影系统，所述舞台设于观众席对面，所述屏幕设于舞台后方，其特征在于：所述投影系统包括能在舞台上投放出虚像的第一投影系统及能为该第一投影系统提供游客头像作为人物画面内容的处理系统，该处理系统包括摄像机、头像采集模块、后台控制系统及视频播放单元，所述摄像机设于剧场建筑的入口处，所述头像采集模块与摄像机连接以接收摄像机采集的游客头像信息，所述后台控制系统与头像采集模块连接以对采集的游客头像信息进行处理形成具有游客头像的人物画面的播放内容，该具有游客头像的人物画面的播放内容通过所述视频播放单元播放，所述视频播放单元与第一投影系统连接以将具有游客头像的人物画面投射到舞台上形成虚像。

所述投影系统还包括能将画面投放至屏幕上的第二投影系统，在灯光照射状态下，所述虚像消失且演员与屏幕上的画面共同进入观众视线内，在灯光消失状态下，所述虚像将演员挡住而呈现演员消失画面；所述舞台两侧分别具有与舞台连通的设备间，其中，一个设备间的前侧开有供演员穿过并移动到舞台前方的门口，移动到舞台前方的演员在灯光照射下进入观众的视线内。剧场采用一次成像方式表现，在第二投影系统将预先录制的画面投放至屏幕上的同时，第一投影系统将一虚像投放至舞台上，在开始状态下，舞台上灯光较暗，演员被虚像挡住而不显现，当聚光灯照射时，虚像逐渐消失演员显现出来，呈现出一种突然把人变出来的景象；将灯光变暗，虚像将演员挡住，体现为使演员凭空消失；演员利用灯光较暗的时间移动至舞台中央，可以再次打开聚光灯，体现为将演员从一个地方移形换位到舞台中央,即呈现出一种演员瞬间移形换位的效果，具有很强的视觉冲击，为观众提供了难忘的视觉盛宴。

作为本发明的进一步改进，所述第一投影系统包括投影机、增透玻璃、投影屏及成像膜，所述投影机设于剧场建筑地面上并与所述视频播放单元连接，所述投影屏沿舞台的宽度方向倾斜布置于舞台上方，所述成像膜倾斜设于投影机前方的剧场建筑地面上，所述增透玻璃设于投影机上方并将具有游客头像的人物画面投放在投影屏上，所述投影屏再将具有游客头像的人物画面投放在舞台上虚像。采用上述结构，通过一次成像方式将虚像投放在舞台上，不仅光路结构布置简单，也使得成像清晰，仿真度高。

在上述各方案中，所述投影屏位于增透玻璃正上方并与水平面之间成α角，α＝0°～30°。所述成像膜与舞台平面之间成β角，β＝45°～60°。所述α角与β角之间关系为：2β－α＝90°。

作为优选，所述剧场建筑内分散的布置有多个音响。优选地，所述观众席周围的壁面上间隔布置有多个第一音响，所述舞台前方的投影机附近设置有第二音响。所述观众席上方及舞台上方分别设置有能增加视觉冲击的效果灯。采用上述结构，以使观众从多角度体验剧场声音及视觉效果，达到更好的仿真效果。

优选地，所述的第二投影系统包括两个并排布置的投影机，该投影机将画面投放至与舞台等宽的整个屏幕上。这样的结构可以使观看平面面积更大，视觉效果更好。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明设置了能在舞台上投放出虚像的第一投影系统及能为该第一投影系统提供游客头像作为人物画面内容的处理系统，该处理系统在游客进入剧场建筑时对游客的头像进行画面采集，当第一投影系统将虚像投影在舞台上时，可利用处理系统与第一投影系统将具有游客头像的人物画面投射到舞台上形成虚像，这样游客在观看时会感觉其进入到了梦幻剧场中，增强了梦幻剧场与游客的互动性，为游客提供了更加强烈的视觉冲击。

附图说明

图1为本发明实施例的侧视图；

图2为图1的成像效果图；

图3为本发明实施例的俯视图；

图4为本发明实施例中处理系统的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～3所示，本实施例的以增强现实为基础的新型梦幻剧场包括剧场建筑1及处理系统2，剧场建筑1内设置有观众席11、舞台12、屏幕13及投影系统，舞台12设于观众席11对面，屏幕13设于舞台12后方，投影系统包括第二投影系统14、第一投影系统15，第二投影系统14为两个并排布置的投影机，该投影机设于舞台12上方并将画面投放至与舞台等宽的整个屏幕13上，第一投影系统15能在舞台12上投放出虚像100。在灯光照射状态下，虚像100消失，而演员与屏幕13上的画面共同进入观众视线内，在灯光消失状态下，虚像100将演员挡住而呈现演员消失画面。舞台12两侧分别具有与舞台12连通的设备间16，一个设备间16的前侧开有供演员穿过并移动到舞台12前方的门口161，移动到舞台12前方的演员在灯光照射下进入观众的视线内。

如图2所示，第一投影系统15包括投影机151、增透玻璃152、投影屏153及成像膜154，投影机151设于剧场建筑1地面上，投影屏153沿舞台12的宽度方向倾斜布置于舞台12上方，成像膜154倾斜设于投影机151前方的剧场建筑1地面上，增透玻璃152设于投影机151上方并将实像投放在投影屏153上，投影屏153再将虚像100投放在舞台12上。投影屏153位于增透玻璃152正上方并与水平面之间成α角，α角＝30°，成像膜154与舞台12平面之间的成β角，β角＝60°。处理系统2能为第一投影系统15提供游客头像作为人物画面内容，如图4所示，本实施例中的处理系统2包括摄像机21、头像采集模块22、后台控制系统23及视频播放单元24，摄像机21设于剧场建筑1的入口10处，头像采集模块22与摄像机21连接以接收摄像机21采集的游客头像信息，后台控制系统23与头像采集模块22连接以对采集的游客头像信息进行处理形成具有游客头像的人物画面的播放内容，该具有游客头像的人物画面的播放内容通过视频播放单元24播放，视频播放单元24与第一投影系统15的投影机151连接以将具有游客头像的人物画面投射到舞台12上形成虚像。播放的游客头像可以是操作人员选择出来的，也可以是由后台控制系统23随机选择的一个或多个头像，头像可以与影像进行叠加处理，呈现出更为逼真的视觉效果。本实施例可采用现有的计算机作为后台控制系统23使用。

在本实施例中，剧场建筑1内分散的布置有多个音响，具体的，观众席11周围的壁面上间隔布置有多个第一音响111，舞台12前方的投影机151附近设置有第二音响121。观众席11上方及舞台12上方分别设置有能增加视觉冲击的效果灯200，该效果灯200根据需要可以是用于照明及变幻灯光效果的LED PAR灯，也可以是用于照亮演员的成像灯，也可以是用于模拟闪电效果的频闪灯。

本实施例的剧场采用一次成像方式表现，使用时，第二投影系统14将预先录制的画面投放至屏幕13上，同时，第一投影系统15的投影机151向上投射，投射的画面透过增透玻璃152在投影屏153成一实像，投影屏153将画面反射到成像膜154上进一步通过幻影成像在舞台12上呈现出一虚像100，该虚像100的画面内容为处理系统2采集的游客头像，两设备间16与舞台12连通的门口处分别放置有道具300，该道具300靠近游客头像的虚像100线后侧布置，在开始状态下，舞台12上灯光较暗，演员站在道具300前面但被游客头像的虚像100挡住而不显现，当聚光灯照射演员时，游客头像的虚像100逐渐消失演员显现出来，呈现出一种突然把人从道具300上变出来的景象；将灯光变暗，游客头像的虚像100将演员挡住，体现为使演员凭空消失；演员利用灯光较暗的时间躲到道具300后面，聚光灯再打回原处时，表现为演员突然在道具300上消失；在灯光较暗游客头像的虚像100将演员挡住时，演员移动至舞台12中央，再次打开聚光灯，体现为将演员从一个地方移形换位到舞台12中央。

Claims (9)

1.一种以增强现实为基础的新型梦幻剧场，包括剧场建筑(1)，剧场建筑(1)内设置有观众席(11)、舞台(12)、屏幕(13)及投影系统，所述舞台(12)设于观众席(11)对面，所述屏幕(13)设于舞台(12)后方，其特征在于：所述投影系统包括能在舞台(12)上投放出虚像(100)的第一投影系统(15)及能为该第一投影系统(15)提供游客头像作为人物画面内容的处理系统(2)，该处理系统(2)包括摄像机(21)、头像采集模块(22)、后台控制系统(23)及视频播放单元(24)，所述摄像机(21)设于剧场建筑(1)的入口(10)处，所述头像采集模块(22)与摄像机(21)连接以接收摄像机(21)采集的游客头像信息，所述后台控制系统(23)与头像采集模块(22)连接以对采集的游客头像信息进行处理形成具有游客头像的人物画面的播放内容，该具有游客头像的人物画面的播放内容通过所述视频播放单元(24)播放，所述视频播放单元(24)与第一投影系统(15)连接以将具有游客头像的人物画面投射到舞台(12)上形成虚像(100)；

所述投影系统还包括能将画面投放至屏幕(13)上的第二投影系统(14)，在灯光照射状态下，所述虚像(100)消失且演员与屏幕(13)上的画面共同进入观众视线内，在灯光消失状态下，所述虚像(100)将演员挡住而呈现演员消失画面；所述舞台(12)两侧分别具有与舞台(12)连通的设备间(16)，其中，一个设备间(16)的前侧开有供演员穿过并移动到舞台(12)前方的门口(161)，移动到舞台(12)前方的演员在灯光照射下进入观众的视线内。

2.根据权利要求1所述的以增强现实为基础的新型梦幻剧场，其特征在于：所述第一投影系统(15)包括投影机(151)、增透玻璃(152)、投影屏(153)及成像膜(154)，所述投影机(151)设于剧场建筑(1)地面上并与所述视频播放单元(24)连接，所述投影屏(153)沿舞台(12)的宽度方向倾斜布置于舞台(12)上方，所述成像膜(154)倾斜设于投影机(151)前方的剧场建筑(1)地面上，所述增透玻璃(152)设于投影机(151)上方并将具有游客头像的人物画面投放在投影屏(153)上，所述投影屏(153)再将具有游客头像的人物画面投放在舞台(12)上形成虚像(100)。

3.根据权利要求2所述的以增强现实为基础的新型梦幻剧场，其特征在于：所述投影屏(153)位于增透玻璃(152)正上方并与水平面之间成α角，α＝0～30°。

4.根据权利要求3所述的以增强现实为基础的新型梦幻剧场，其特征在于：所述成像膜(154)与舞台(12)平面之间的成β角，β＝45°～60°。

5.根据权利要求4所述的以增强现实为基础的新型梦幻剧场，其特征在于：所述α角与β角的关系为2β-α＝90°。

6.根据权利要求1所述的以增强现实为基础的新型梦幻剧场，其特征在于：所述剧场建筑(1)内分散的布置有多个音响。

7.根据权利要求6所述的以增强现实为基础的新型梦幻剧场，其特征在于：所述观众席(1)周围的壁面上间隔布置有多个第一音响(111)，所述舞台(12)后方的投影机(151)附近设置有第二音响(121)。

8.根据权利要求1～7中任一权利要求所述的以增强现实为基础的新型梦幻剧场，其特征在于：所述观众席(11)上方及舞台(12)上方分别设置有能增加视觉冲击的效果灯(200)。

9.根据权利要求1～7中任一权利要求所述的以增强现实为基础的新型梦幻剧场，其特征在于：所述的第二投影系统(14)包括两个并排布置的投影机，该投影机将画面投放至与舞台(12)等宽的整个屏幕(13)上。