CN106573175A - 用于沉浸式窗口效果的显示器 - Google Patents

Abstract

一种系统利用具有复合弯曲（104、106、108、110）的屏幕（30）来模拟可以从多个有利地点观看的环境。屏幕（30）的复合弯曲使得该屏幕在至少两个方向上围绕至少两个轴被弯曲。所述显示器可以位于墙壁（32）开口的后方以便提供窗口效果。显示器（30）在可以从中观看显示器的区段之外终止其有效图像区域（28），从而产生看起来是无限的模拟环境。

Description

用于沉浸式窗口效果的显示器

背景技术

本公开内容总体上涉及一种用于产生沉浸式模拟环境的系统和方法，更具体来说涉及一种用于使用单个显示器向观察者显示模拟环境的多个视角的系统和方法。

主题公园或游乐园的骑乘游乐设施已经变得越来越受欢迎。游乐骑乘通常包括利用沿着一条路径（例如铁路或轨道）行进的骑乘交通工具的骑乘、相对于地面固定的骑乘或者其组合。在移动骑乘中，行进路径可以处在不同的周围环境中（例如山顶上、隧道中、水下等等）。沿着路径可以有不同类型的演出事件，诸如移动人偶、视频屏幕投影、声音效果、水效果等等。在固定骑乘中，具有多个自由度的可移动乘客平台通常处在相对静止的底座上。乘客平台可以在几个不同的方向上移动，包括诸如滚转（roll）、俯仰（pitch）和横摆（yaw）之类的角度移动，以及诸如垂荡（heave）和纵荡（surge）之类的线性移动。乘客平台常常还位于一个或多个投影屏幕的附近，所述投影屏幕示出一系列图像或动画。为了增加真实性和效果，乘客平台的移动可以与所投影的图像或动画同步。

当演出事件包括视觉效果时，可以使用诸如屏幕投影和/或真实环境之类的特征之一或其组合来提供这些效果，所述特征可以针对与骑乘游乐设施相关联的特定主题被定制设计。作为一个实例，可以在乘客平台的前部提供二维屏幕。所述屏幕可以显示乘客平台模拟随之行进的发生改变的风景或其他环境（例如水下区域、太空、穿过山脉）。

在另一个实例中，移动乘客平台（也就是骑乘交通工具）可以沿着路径（例如轨道）行进，所述路径包括与骑乘相关联的定制设计的周围环境。乘客平台可以经过具有道具的隧道，所述道具诸如是机动化的动物或生物（例如恐龙）、机器人、其他交通工具等等。这些道具可以与其他效果（诸如火焰、爆炸等等）相组合，以便增强骑乘的真实性或沉浸性。此外，一些周围环境可以是真实环境，诸如具有水生生物的水族馆、具有植物和动物的小型类丛林环境或者类似的环境。

虽然这些模拟环境在为骑乘者产生愉悦体验方面可能是非常有效的，但是存在与其操作相关联的困难。举例来说，机动化装备可能需要定期维护以确保适当的操作。真实环境需要适当的照料以便确保与环境相关联的生物的安全和健康。此外，利用二维屏幕的基于显示器的环境在沉浸性方面不如针对特定游乐设施定制设计的环境。因此，可以对这些游乐设施作出进一步的改进，以便例如减少维护、改进基于显示器的技术的真实性等等。

发明内容

下面概述范围与最初要求保护的主题相符的特定实施例。这些实施例不意图限制本公开内容的范围，相反，这些实施例仅意图提供对特定所公开的实施例的简要概述。实际上，本公开内容可以涵盖可能类似于或者不同于后面所阐述的实施例的多种形式。

根据本公开内容的一个方面，一种系统包括具有表面的显示器，所述表面具有相对于由显示器的总体高度和宽度定义的第一平面的复合弯曲。所述表面包括投影侧和观看侧，基于图像的媒体可以被投影到投影侧上，观看侧被配置成向观察者显示所投影的基于图像的媒体。复合弯曲使得观看侧能够按照如下方式来显示所投影的基于图像的媒体：模拟从多个方向呈现的环境的不同部分。

根据本公开内容的另一个方面，一种方法包括利用投影仪把基于图像的媒体投影到显示器上。显示器附着到墙壁的第一侧，第一侧与墙壁的第二侧相对，观察者可以从第二侧观看显示器，并且显示器位于墙壁中的开口之上。所述方法还包括使用显示器表面的复合弯曲对所投影的基于图像的媒体进行显示映射以便产生基本上无失真的环境模拟，其中模拟环境具有处在显示器表面后方的外观，从而使得显示器充当穿过墙壁并且进入到模拟环境中的窗口。所述方法还包括：使用所述表面的复合弯曲并且通过终止超出墙壁中开口的范围之外的显示器的观看方向，使得观察者能够从多个视角观看模拟环境，每一个视角提供模拟环境的不同视图。

根据本公开内容的另一方面，一种系统包括至少部分地由具有开口的墙壁界定的观看区段，以及安装在墙壁上并且位于所述开口之上的显示屏幕。所述显示屏幕包括延伸超出所述开口的边缘，以及在至少两个方向上并且围绕至少两个轴朝向和远离墙壁弯曲显示屏幕的弯曲。所述边缘和弯曲终止观看区段之外的显示屏幕的视角锥。显示屏幕的视角锥表示可以观察到由显示屏幕显示的媒体的所有观看方向。

附图说明

当参照附图阅读后面的详细描述时将会更好地理解本公开内容的前述和其他特征、方面和优点，附图中相似的符号在各幅图中始终表示相似的部分，并且其中：

图1图示了根据本公开内容的包括乘客平台的模拟世界的实施例，乘客平台模拟交互区域之间的运输工具并且包括沉浸式窗口显示系统；

图2图示了意图通过使用沉浸式显示系统示出的模拟世界的一部分的视觉表示，所述沉浸式显示系统位于被用作模拟的一部分的骑乘交通工具内；

图3图示了包括显示系统的图1的乘客平台的一个实施例，所述显示系统具有被配置成把环境通过窗口模拟到乘客平台内的观看区域的显示器和投影仪；

图4从观看区域内的某一视角图示了图3的窗口和显示器的视图；

图5从相对于窗口具有大角度偏移量的某一视角图示了图3的窗口和显示器的底部角落的视图；

图6图示了与图5中相同的视图，但是具有可以通过窗口在显示器上观看的模拟环境的一个实例；

图7图示了图3-6的显示器的等距视图；

图8图示了图3-7的显示器的侧视图；

图9图示了图3-8的显示器的底视图；

图10-14图示了图3-6的显示器的不同实施例的侧视图；

图15和16图示了可以相对于开口移动图1的投影系统的投影仪和显示器的方式的实例；

图17从相对于窗口具有大角度偏移量的视角图示了图3的窗口的一个实施例的底部角落的视图，其示出了由于显示器的一个实施例的弯曲程度不足而形成的间隙；

图18图示了与图17相同的视图，但是具有被配置成掩蔽由于显示器的所述实施例的弯曲程度不足而形成的间隙的更深的窗台；

图19从相对于窗口具有大角度偏移量的视角图示了图17的窗口和显示器的顶部角落的视图，其示出了由于显示器的一个实施例的弯曲程度不足而形成的间隙；

图20是图示了所述显示系统的操作方法的一个实施例的过程流程图；

图21是图示了使媒体失真从而使得基本上无失真的图像能够在具有复合弯曲的表面上显示的方法的一个实施例的过程流程图；以及

图22是被投影到显示器的一个实施例上以便确定由显示器的复合弯曲导致的像素失真的网格的视图。

具体实施方式

在骑乘游乐设施中所使用的传统二维显示器中，只要观察者处在显示器的适当观看角度和距离内，看向由显示器提供的景象的观察者可能会相信该景物是真实的（也就是沉浸式）。但是随着观察者移动得更靠近显示器或者移动到显示器的观看角度之外（但是仍然可以看到显示器），显示器可能无法保持其所预期的效果。实际上，在典型的基于显示器的骑乘游乐设施中，乘客平台包括乘客的座位。所述座位把乘客保持在与显示器的适当关系中，从而保持显示器的真实性。但是这样的游乐设施无法使得乘客能够在平台内移动。此外，显示器常常被限制在平台的前部或后部在距乘客相对较大的距离处。现在认识到这些限制例如在专用于特定主题（诸如“世界”模拟）的游乐园的某一区域中可能是不合期望的。在这样的模拟中，游客能够在所述区域内自由移动，与物体进行交互，并且观看全部通过某种方式与主题有关的效果。这些类型的交互和模拟的组合增强了游客作为模拟世界一部分的感觉。实际上，在游乐园的此类区域内限制移动通常可能是不合期望的。

根据本公开内容，提供一种显示系统，其使得游客能够在诸如乘客平台（例如骑乘交通工具）之类的区域内移动，并且在不损失显示器的预期效果的情况下从多个视角观看显示器。举例来说，游客可以走近被布置成将是真实世界中的窗口的显示器，并且直视显示器以便看到诸如风景之类的模拟环境的视图。这将产生通过其观看风景的窗口效果。通常来说，在典型的显示器中，所述效果将被限制到所显示的单一风景。但是使用本公开内容的显示器，游客例如可以向下看显示器并且能够看到风景的不同部分（例如模拟窗口之外的地面，轨道车下方的轨道，从模拟飞机中的高海拔高度观看的地面，从太空观看的行星）。

附加地或替换地，本公开内容的显示器使得游客能够向左和向右看，并且由此观看风景的附加的不同部分。举例来说，如果游客处在所述显示器是火车车厢中的窗口的游乐设施中，则游客可以向左看以便看到迎面而来的风景的视图（例如路径的前方部分以及火车和轨道的前方部分），而如果向右看，则游客可以看到刚刚经过的风景的视图以及火车和轨道的后方部分。实际上，模拟风景还可以水平、垂直或者在相对于观察游客的任何方向上移动，以便模拟与乘客平台的真实或模拟移动相关联的发生改变的风景。

所述显示系统能够特别通过使用专门设计的屏幕来实现这样的模拟，所述屏幕相对于观察者的一系列潜在的有利地点具有独特的形状和布置。举例来说，所述显示器（例如屏幕，诸如投影屏幕，发光二极管（LED）显示器，液晶显示器（LCD），基于等离子体的显示器，电子墨水显示器，或者任何其他适当的显示技术）可以具有一表面，该表面具有复杂弯曲/复合弯曲。复合弯曲通常是相对于由显示器的总体高度和宽度定义的平面的至少两个弯曲的组合，并且还可以被视为相对于可以在其上安装显示器的平坦墙壁具有复合弯曲（但是在本公开内容的显示器的情况下还可以使用非平坦的墙壁）。

可以认识到，某些弯曲可以按照对称的方式延伸整个表面（例如顶部到底部），或者表面可以仅在某些部分中存在弯曲。由于存在于本公开内容的显示器中的弯曲可能非常多，并且在某些实施例中可能会延伸到其他弯曲中，因此为了方便讨论，这里所描述的弯曲可以被视为从显示器的边缘（例如底部或顶部边缘）延伸，并且延伸到显示器表面的中间点或者反之。类似地，所述弯曲可以被视为从弯曲开始并且到平坦部分中的过渡。在存在这样的过渡的情况下，表面弯曲并且到平坦部分中的过渡被视为标示弯曲的终点。在不存在这样的过渡的情况下，弯曲可以被视为在邻近显示器表面的中间点处终止。

在一个实施例中，屏幕的至少一个弯曲关于弯曲最高点的法向量是不对称的。参照后面描述的附图将进一步认识到这一点。通常来说，不对称的弯曲可以被视为导致与屏幕的另一个平行边缘相比更靠近屏幕的一个边缘的“隆起（bulge）”。导致这些隆起的弯曲可以被视为主要弯曲。当被组合时，主要弯曲产生屏幕的形状。

这种类型的弯曲导致屏幕的多个潜在的视角锥，或者换句话说，导致可以从不同的有利地点进行观看的屏幕，从而观看共同的模拟环境的不同区段。举例来说，如果屏幕的一个主要弯曲朝向屏幕的底部并且远离观察者，则观察者能够向下看屏幕并且看到位于观察者下方的风景区段。相反，如果观察者直视显示器，则观察者看到总体上与观察者处于相同高度的风景视图。这对于屏幕的顶部、左侧和右侧部分处的主要弯曲可能同样成立，其中观察者将看到相对于观察者分别位于上方、左侧和右侧的风景部分。

在某些实施例中，本公开内容的显示器可以与投影仪组合使用（例如当所述显示器是投影屏幕时）。在这样的实施例中，投影仪可以位于相对于显示器的特定定向中，以使得投影仪所投影的媒体能够在屏幕的各个部分上适当地显示。举例来说，投影仪可以投影经过预先失真的媒体，其例如相对于媒体试图表示的实际模拟环境被失真。投影仪可以相对于屏幕被定位，以使得屏幕拉伸或压缩所投影的经过预先失真的媒体的适当的像素。由此，屏幕显示风景或其他环境的基本上无失真的表示。

正如前面所提到的那样，本发明的为观察者提供沉浸式窗口效果的方法可以被使用在诸如游乐园之类的场景（setting）中，例如使用在游乐骑乘上。但是本发明的方法可以被应用于在其中可能希望有多个有利地点的任何显示器，诸如训练模拟器（例如飞行模拟器、游戏模拟器），或者被应用到家庭、办公室或零售环境中的任何显示器。为了方便讨论，本发明的实施例是在游乐园骑乘的情境中公开的，其中显示系统被合并到骑乘交通工具中以便增强乘客的体验。图1描绘出游乐园内的模拟世界10的一个实施例，其中可以包括这样的骑乘。

在所描绘的实施例中，模拟世界10包括第一、第二和第三交互区域12、14、16，其中游乐园的游客可以与模拟世界10的不同道具、人物等等进行交互。道具可以包括不同的建筑物、商店、机器、设备等等，并且人物可以是演员、可以在显示器上模拟或者可以是全部两种情况。举例来说，交互区域之一可以是专用于特定主题的游乐园的第一部分，而其他交互区域则可以是专用于所述主题的相同或不同的游乐园的不同部分。

举例来说，第一交互区域12可以是第一城市、世界和/或时代，第二交互区域14可以是第二城市、世界和/或时代，并且第三交互区域16可以是第三城市、世界和/或时代。因此，模拟世界10可以表示不同时间、地区等等的任何集合。因此，这里所使用的术语“模拟世界”不意图作出具体限制。相反，其意图涵盖游客沉浸到模拟真实或虚构场景的环境中。

乘客平台18可以充当真实或模拟的运输工具（例如骑乘交通工具），其在不同的交互区域之间实际进行运输或者模拟不同交互区域之间的运输。乘客平台18可以沿着路径（例如第一和第二交互区域12、14之间的第一路径20）行进。附加地或替换地，乘客平台18可以模拟行进，并且可以具有游客进入和离开平台18的不同区域。在所示出的实施例中，例如，乘客平台18可以模拟去到第三交互区域16的运输工具而无需在各点之间实际运输游客。乘客平台18可以包括取决于模拟世界10的预期效果而被设计成与特定运输模式（诸如汽车、火车、潜水艇、船舶、宇宙飞船、飞机等等）类似的外观22。

作为说明性实例，所述交互区域可以是不同的时代，其中第一交互区域12例如是古希腊时代的城市，第二交互区域14例如是当代的城市，并且第三交互区域16例如是未来城市。在该实例中，乘客平台18可以是模拟时间机器。在这样的实施例中，乘客平台18并不实际行进，而是使用物理、听觉和视觉效果来模拟行进。

在另一个实例中，所述交互区域可以是真实或虚构世界（诸如从受欢迎的书籍、电影、电视节目等等重新创建的主题世界）中的不同城市或其他位置。乘客平台18可以使用乘客平台18沿着行进的真实路径（例如轨道）来看起来是在城市之间运输游客。可以通过真实或模拟的周围环境进一步增强这一行进。

在前面的说明性实施例中，乘客平台18意图为乘客提供沉浸式体验。作为该体验的一部分，乘客平台18包括显示系统24，显示系统24通常被配置成模拟平台18外部的环境，乘客可以通过开口26（其对应于所期望的窗口效果）进行观看该外部的环境。参照前面的实例，如果乘客平台18模拟时间旅行，则显示系统24可以通过开口26提供穿过虫洞或其他类似景象的动态（发生改变的）旅行视图。如果乘客平台18模拟真实或虚构地点之间的旅行，则显示系统24可以通过开口26提供风景（例如山脉、海洋、桥梁、太空）的动态视图。

不同于普通显示系统，本公开内容的显示系统24被配置成在平台18的观看区域28内从多个视角（例如有利地点）提供这些动态视图。举例来说，平台18上的乘客可以坐在观看区域28内的椅子上，或者甚至走近开口26以便观看模拟环境。通常来说，如果乘客这样做，则乘客将很快意识到窗口效果仅仅是示出二维中的图像的屏幕。使用二维屏幕的三维模拟可能无法克服这一限制，这是因为其也被限制到单一视角。此外，这样的模拟可能还需要使用专用的眼镜或者可能具有有限的效果范围。

为了增强模拟环境的真实性，显示系统24包括显示器30，其在与开口26组合使用时产生窗口效果。显示器30将其视角锥终止在乘客能够通过开口26看到的区段之外（例如可以观看显示器30的不同可能方向的集合）。换句话说，乘客看到显示器30的能力受到观看区域28的空间的限制，而不受显示器30的配置的限制。作为一个实例，坐在开口26附近并且偏离开口26的乘客可以看到显示器30的发生弯曲的部分，从而使得乘客的视线相对于显示器30仍然处于垂直或低于90度的斜角（例如90度和20度之间）。后面更加详细地描述这样的实施例。

一般来说，显示器30附着到墙壁32或者把观看区域28与投影区域34分开的类似道具，一部分或全部显示系统24位于投影区域34中。显示器30可以按照可移动或不可移动附着来直接附着到墙壁32，并且可以使用任何适当的技术（包括使用紧固件、粘合剂等等）被固定。或者可以使用安装系统26把显示器30安装到墙壁32。作为一个实例，安装系统36可以包括用于显示器30的A形架支撑。

在某些实施例中，显示器30可以是接收来自投影系统38的所投影的媒体的投影屏幕。在这样的实施例中，投影系统38通常将包括投影仪（例如一个或多个投影仪），其把基于图像的媒体投影到显示器30的一侧（例如投影侧），该侧可以是从观看区域28可见的显示器30的相同侧或相对侧（例如观看或显示侧）。投影系统38（例如投影仪）还可以被安装到乘客平台18的地板、天花板或其他结构上。实际上，安装系统36可以把显示器30和投影系统38二者都一起安装到乘客平台18，从而减少显示器30和投影仪相对于彼此的移动。在还另外的实施例中，托盘系统可以是安装系统36的一部分，以便实现从观看区域28内访问投影系统38（例如用于维修和维护）。

通常使用控制系统40把显示系统24的操作与乘客平台18的移动（例如模拟或真实移动）进行协调。控制系统40可以是本地控制系统（例如独立式控制系统），或者可以是作为控制乘客平台18或者甚至整个模拟世界10的操作的更大控制系统的一部分的联网控制系统。控制系统40可以包括处理设备（控制电路），诸如处理器42，以及作为非临时性机器可读介质的存储器44。控制系统40还可以包括其他特征，诸如联网设备、线缆线路等等，以便实现控制系统40与显示系统24和乘客平台18的其他组件之间的通信。存储器44可以存储表示将在显示器30上显示的基于图像的媒体的数据，并且可以由投影系统38和/或显示器30在使用期间访问（例如直接访问或者通过处理器42间接访问）。

尽管显示系统24可以被用作独立式系统，但是显示系统24还可以由控制系统40根据实现增强模拟的附加技术来控制。举例来说，控制系统40可以与各种附加的传感器（诸如近场通信设备或者能够检测游客的身份并且提供适当的视觉模拟以作为结果的任何其他无线通信特征）通信。举例来说，如果控制系统40接收到指示儿童的反馈，则控制系统40可以确保显示适当的媒体。

此外，控制系统40和/或与投影系统38相关联的任何其他控制电路可以存储适当的可执行指令和媒体（例如由投影系统38再现成一幅或更多幅图像的数据），以便使用主动或被动三维技术生成三维效果。作为一个实例，控制电路（例如控制系统40）可以被配置成使得投影系统38投影交替的图像对，以便在使用主动三维眼镜（例如在每一个透镜上具有对于佩戴者的眼睛交替打开和关闭的快门的眼镜）观看时生成图像的三维效果。作为另一个实例，控制电路可以被配置成使得投影系统38投影同时的图像对，以便在使用被动三维眼镜（例如偏振眼镜）观看时生成图像的三维效果。一般来说，可以利用任何适当的3D显示技术。

作为另一个实例，控制系统40可以控制实现运动检测、手势等等的头部跟踪或设备跟踪技术或者与之相结合来操作。作为此类检测的结果，控制系统40可以调节所显示的媒体以便增强体验的沉浸性质量。举例来说，当乘客平台18处于运动中时，显示器30通常可以模拟友好的过路人。如果游客挥手，则运动检测系统可以检测到该移动，并且使得模拟的过路人挥手回应。因此，在一般的意义上，控制系统40与这样的技术相组合可以使得显示器30成为交互式的。但是在一些实施例中，显示器30和控制系统40可以不与乘客/游客进行交互。

为了进一步解释本发明的方法，在图2中图示了模拟世界10的一个示例性实施例。具体来说，图2是意图可以由游客使用显示系统24从乘客平台18内观看的模拟世界10的表示。乘客平台18被包含在真实的骑乘交通工具内，骑乘交通工具包括火车60以作为运输系统（例如一个或多个骑乘交通工具）。因此，图2示出了位于模拟世界10内的实际火车骑乘。

火车60包括在操作期间沿着火车轨道66行进的火车头62和多节乘客车厢64。火车轨道66可以定义模拟世界10的两个区域之间的路径，例如图1的第一交互区域12与图1的第二交互区域14之间的路径。乘客平台18可以是乘客车厢64之一，其使得游客能够看起来是从位于乘客车厢64的任一横向侧面的窗口68向外看。乘客车厢64的第一侧面70被描绘成朝向图示的右侧，乘客车厢64的第二侧面72（相对的横向侧面）被描绘成看起来是朝向山脉风景74。可以使用本公开内容的显示系统24从乘客平台18内的沉浸式窗口观看山脉风景74。

观察点76被描绘在乘客平台18的窗口68之一的中心处。根据本公开内容的一个实施例，观察点76不限于单一视线（观看方向），诸如前向视线78。弯曲的显示器30可以包括复杂（即复合）弯曲，其包括实现第二视线80的第一弯曲，第二视线80在所图示的实施例中可以使得观察者能够观看位于观察者和乘客平台18下方的模拟风景的一部分82。这样的观看方向可以使得游客能够观看诸如具有轨道66的桥梁或者甚至轨道66本身下方的地面、水之类的模拟。复合弯曲还可以包括实现第三视线或观看方向84的第二弯曲或弯曲部分，第三视线或观看方向84可以使得观察者能够观看位于观察者和乘客平台18上方的一部分风景86。

诸如第三和第四弯曲之类的附加弯曲可以允许实现附加的视线/观看方向。举例来说，布置在显示器30的一侧的弯曲可以使得乘客能够观看前向方向88，而布置在显示器30的相对侧的弯曲则可以使得乘客能够观看后向方向90。

关于图3可以进一步认识到观察者的相对定位和显示系统24的配置，该图是图1和2的乘客平台18的图解表示。如所描绘的，墙壁32把观看区域28与投影区域34分开。观看区域28包括形成至少部分包围的附加墙壁100，该至少部分包围在火车62的实施例（图2）中可以形成客舱。实际上，墙壁32、100通常可以定义观看区域28。

观看区域28还包括座位102，其使得游客能够坐下并且观看显示器30。如所描绘的，座位102包括布置在显示器30的相对侧的各排。相应地，显示器30可以被配置成在基本上相同的时间提供来自多个视角（即有利地点）的视图。这可以使得在一排的乘客能够观看向后的方向90，同时还（例如同时）使得相对排的乘客能够观看前向方向88。当与经过适当处理的媒体（在后面讨论）相结合来使用时，显示器30的横向弯曲104、106（例如前面在图2中提到的第三和第四弯曲）可以实现这样的视角。

正如前面所阐述的那样，显示器30还实现窗口68上方和下方的模拟视线。窗口68下方的模拟视线可以通过显示器30的底部弯曲108实现，底部弯曲108对应于前面关于图2提到的第一弯曲。在所图示的实施例中，底部弯曲108是主要弯曲，并且因此在很大程度上决定显示器30的形状。窗口上方的模拟视线可以通过显示器30的顶部弯曲110实现。

在所图示的实施例中，顶部弯曲110与底部弯曲108相比具有更小程度的弯曲。当考虑到显示器30意图示出如下风景时可以进一步认识到针对这样的配置的原理：在该风景中，在观察者下方示出可能需要相对较高分辨率的地面或类似特征。另一方面，天空、云团、大的山脉以及其他类似的大的、相对没有固定形状的特征通常将处在观察者的上方。因此，与针对显示器30的顶部部分114相比，对于真实表示的分辨率和像素密度要求针对显示器30的底部部分112可能更高。

参照在显示器30的表面上示出的网格（例如像素映射图116）可以认识到显示器30的弯曲对于像素密度和像素压缩/拉伸的影响。为了简单起见，像素映射图116的每一个矩形或正方形特征118可以被视为表示显示器30上的像素。显示器30相对于投影仪120被定向，以使得投影仪120的投影锥122被生成得与顶部部分114相比更靠近显示器30的底部部分112。换句话说，显示器30的底部部分112停坐在投影仪120的投影锥122内的更深处。但是显示器30和投影仪120的任何相对布置当前都被设想到。通常来说，显示器30和投影仪120可以被定向成斜角。应当认识到，在某些实施例中，当在投影区段34内定位投影仪120时可能存在空间约束。在这样的实施例中（虽然不一定仅仅是在这些实施例中），可能希望使用具有用于投影所期望的图像的适当光引擎的短射程投影仪（例如超短射程投影仪）。作为一个实例，光引擎（光源）可以包括卤素光源、发光二极管（LED）光源、激光光源、硅上液晶（LCOS）光源或者其任意组合。投影仪是短射程投影仪还是超短射程投影仪通常取决于特定投影仪的射程比（throw ratio），射程比是从投影仪到屏幕的距离与屏幕尺寸的比值。作为一个非限制性实例，短射程投影仪可以具有小于1:1的射程比，诸如0.8:1和0.5:1之间，并且超短射程投影仪将具有小于0.5:1的射程比，诸如0.4:1和0.1:1之间。

所图示的空间关系通过如下方式确立：把显示器30安装到投影区域34的地板124上方的墙壁32（例如使用安装系统36的安装设备126（图1）），同时把投影仪120安装到地板124。在所图示的实施例中，使用振动抑制设备128将投影仪120安装在显示器30下方的地板124上。振动抑制设备128可以是安装系统36的一部分，从而使得显示器30和投影仪120彼此机械耦合，并且因此移动/振动基本上相同的程度（例如彼此同步）。安装系统36还可以包括投影仪120位于其上的轨道130，以便使得能够从观看区域28内（例如通过墙壁中的访问面板）访问和维修投影仪120。具体来说，在一个实施例中，轨道130被配置成把投影仪120从投影区段34开始移动，通过墙壁32中的开口（例如由访问面板空出的开口），并且到观看区域28中。

在这种配置中，相对位置是这样的：在底部部分112与投影仪120之间相比于顶部部分114存在更小距离，因此像素增长更少，正如矩形特征118的更小尺寸所表示的那样。由于与顶部部分114相比在底部部分112处的该相对更小的距离，由矩形特征的密度表示的像素密度也更高。这就导致底部部分112的更高的可能分辨率。实际上，现在认识到超短射程投影仪可能特别适合于这样的实现方式。

虽然投影锥122入射在显示器30上的几乎所有角度都是倾斜的，但是显示器30的底部部分112的相对较大的弯曲程度（与显示器30的其余部分相比）导致偏离90度相对较小的入射角。由于显示器30的表面，相对非陡峭的入射角（最合乎期望的是90度）导致相对没有像素失真或者非常小数量的像素失真。另一方面，投影锥122在顶部部分114上的陡峭的、小的斜入射角（偏离90度）对于顶部部分114中的像素导致更大程度的不对称像素拉伸。

像素映射图116不仅图示了像素增长和像素拉伸的组合使得像素失真的方式，而且还描绘出可以对媒体进行预处理（例如预先失真）从而使得可以显示基本上无失真的模拟的方式。举例来说，可以对媒体（例如被存储在控制系统40的存储器44上）进行预先失真，从而使得媒体的某些像素在被投影到平坦屏幕上时则看起来将在某些部分中被失真。举例来说，可以对媒体进行预处理，从而使得被投影到底部部分112上的像素被预先扩大或者基本上无失真。这样可以抵消显示器30的底部部分112使得像素失真（例如压缩）的可能性。类似地，可以利用附加的像素压缩对投影到顶部部分114上的像素进行预先失真，从而使得当被投影到显示器上时，显示在顶部部分114上的像素被拉伸并且看起来基本上无失真。正如后面更加详细地讨论的那样，显示器30的侧面也被弯曲以便实现类似的效果。

虽然大多数模拟环境对于观察者上方的视图可能不需要高分辨率，但是在某些情况下，可能希望有更高分辨率的视图。此外，某些模拟环境可能如此大，以使得一台投影仪可能不足以提供适当的像素密度和分辨率。相对较大的模拟区域（例如利用两个或更多个屏幕的仿真区域）也可能需要多于一台投影仪。因此在一些实施例中，可以提供附加的投影仪。在这样的实施例中，附加的投影仪可以定位到所示的投影仪120的侧面，被安装到投影区域34的顶点等等。应当提到的是，在利用多于一台投影仪的情况下，特定程度的边缘混合可能是适当的，从而使得其对应的投影锥不会发生干扰或者导致显示器30的不均匀照射。举例来说，在投影系统38包括两台或更多台投影仪的情况下，各台投影仪可以被配置成共同把图像投影到显示器30的投影表面上。控制系统40（和/或其他相关联的控制电路）可以被配置成使得投影系统38同时把部分图像（例如被存储在存储器44上的部分图像）投影到显示器30上以便形成图像，并且控制电路还可以被配置成对各部分图像进行边缘混合以便掩蔽从一幅部分图像到另一幅的过渡。

此外，虽然图3的实施例把投影仪120描绘成被定位在墙壁32的相对于观看区域28的相对侧，但是在某些实施例中，投影仪120和/或附加的投影仪可以被安装在观看区域28内。投影仪120可以直接照射显示器30，或者可以把图像投影到一个或多个反射表面（例如一个或多个反射镜）上，所述反射表面继而被用来引起对于显示器30的照射。使用这样的反射表面可能期望避免沿着游客的行走路径放置投影仪120，或者从仅使用投影仪120无法简单实现的角度照射显示器。

此外，当前在类似于所示的实施例的配置中也设想到使用反射表面。举例来说，投影仪120可以替代地被安装到投影区域34的顶点，并且反射表面可以从相对于墙壁32基本上垂直的方向上反射投影锥122。这种类型的投影可以减少由处于陡峭角度的表面照射导致的像素拉伸和梯形失真（keystoning）。

虽然投影仪120可以定位于不同的区域中，但是应当提到的是，把投影仪120定位在观看区域28内可能是不合期望的，这是因为投影仪120照射显示器30的能力可能被降低（例如在显示器30的边缘处）。实际上现在认识到，除了从多个视角提供视图之外，可能还希望在窗口68的可观看区段之外的终止观看方向（也就是观察者可以无阻碍地观看显示器30而没有图像质量的显著降低的最大角度和视线）。

举例来说，除了在后面更加详细地描述的显示器30的复合弯曲之外，显示器30还可以包括在窗口68的范围之外终止的视角锥（例如从观看区域28的观看方向的组合）。现在参照图4，提供了从观看区域28的视角的乘客平台18的另一个视图。如所描绘的，窗口68包括可以出于美感和功能目的而存在的框架140。举例来说，框架140可以被用来通过遮挡显示器30的所选部分免于被观看到而掩蔽显示器30的缺陷。此外，框架140可以被视为形成窗口68的开口26的边界（例如由透明或半透明材料的窗玻璃来填充）。正如通过窗口68后方的虚线所描绘的那样，显示器30位于开口26后方，使得其大部分可以通过开口26被观看到，显示器30包括延伸超出框架140的边缘142。换句话说，显示器30大于开口26，使得其边缘142延伸超出窗口68的开口26的范围。

还如所描绘的，投影仪120的投影锥122（图3）大于窗口68和显示器30。可以参照座位102之间的虚线框来近似估计投影仪120的位置，虚线框表示可以用来访问轨道系统130和投影仪120的面板144。因此，投影锥122能够照射显示器30的所有部分。对于显示器30的照射以及显示器30的边缘142延伸超出窗口68（例如框架140）可以实现终止来自多个视角的视角锥，所述多个视角超出可从观看区域28内观看到的范围。

例如在图4的视图中，观察者直视透过窗口68的开口26，并且到显示器30中（例如相对于显示器30的中心的法向）。显示器30的底部弯曲108提供位于观察者下方的风景的一部分的模拟视图，并且保持其（相对墙壁32的）向内弯曲超出观察者的视野。类似地，横向弯曲104、106通过继续其弯曲超出观察者的观看范围而针对观察者的左侧和右侧提供模拟视图。实际上，观察者从图4中所描绘的视角无法看到显示器30的任何视角锥的终止，从而产生看起来是“无限”的风景。

还通过显示器30实现例如来自窗口68旁边的座位148的侧视角146。实际上，侧视角146提供由来自座位148的增大的观看范围实现的模拟环境的附加视图。具体来说，侧视角146提高了观察者看到位于墙壁32后方的超出窗口68的范围的显示器30的侧面部分的能力。参照图5可以进一步认识到这样的视角。

具体来说，图5是从侧视角146对于观看区域28的描绘，图示了朝向窗口68的左下角的观看方向。从像素映射图116可以看到，底部弯曲108产生“搁架（shelf）”效果，其中从侧视角146，窗口68的底部部分148看起来（从观察者的视角146）向下并且朝向观察者无限继续。像素映射图116还示出，横向弯曲104提供了面对观察者或者通过其他方式朝向观察者弯曲（也就是弯曲逼近相对于侧视角146的方向的法向/垂直角度）的表面部分150，并且看起来延伸超出观察者。这样可以使得显示器30能够按照看起来是处在行进的前向方向（诸如图2中的方向88）上的方式来提供模拟风景的视图。

如还在像素映射图116中所描绘的那样，显示器30的像素密度和所得到的分辨率在对应于模拟行进路径的区域的显示器30的区段中也可以是最高的。也就是说，显示器30的最高像素密度和相应的分辨率在观察者最有可能聚焦的显示器30的区段（也就是针对侧视角146的表面部分150）中可以是最高的。另一方面，观察者最不可能聚焦并且最不可能包括高分辨率模拟的显示器30的顶部部分114与下方部分148相比具有较低的像素密度。同样地，例如当在顶部部分114处希望有更高分辨率的模拟时，还设想到其中使用多于一台投影仪以便增强表面覆盖和/或分辨率的配置。

在图6中描绘出从侧视角146（图3）观看到的针对乘客平台18生成的模拟环境160的一个实例。具体来说，图6意图其中表示模拟环境160取代了像素映射图116的图5的配置。如图示的，所显示出的模拟环境160包括对于前向路径162的模拟。在其他实施例中，例如在模拟行进方向不是水平而是垂直的情况下，前向路径162可以由另一项模拟取代。

前向路径162包括对于火车的火车头的模拟、对于火车轨道的模拟等等。同样地，可以通过由显示器30的横向弯曲104形成的表面部分150实现该部分模拟，该表面部分150与显示器30的其余部分相比以更接近90度的角度朝向观察者。

由于共同的媒体源被用于所述模拟（例如使用单个投影锥122提供多个视图），因此所述模拟过渡（其被描绘成虚线164）到从图4中所示的视角的风景的视图。这一过渡通过显示器30的弯曲实现，使得虚线164右侧的显示器30按照与从图4的视角的观看方向基本上成法向的角度进行投影。

模拟环境160还包括位于观察者下方的水模拟166。通常来说，对于诸如水之类的动态介质的模拟可以受益于增强的分辨率。因此，底部弯曲108可以被用于此目的。模拟环境160还包括天空模拟168，其可以简单地包括云、远处的鸟等等。这些模拟可能不一定会受益于更高的分辨率，并且因此上方弯曲110可能适合于天空模拟168。

根据某些实施例，模拟环境160至少在行进方向上是动态的。因此，在所图示的实施例中，模拟环境160是动态的，也就是说至少在水平方向上与乘客平台18的模拟或真实移动同步地改变。在其他情况下，诸如当模拟行进方向是垂直时，模拟环境160可以至少在垂直方向上是动态的。

鉴于前述内容，应当理解的是，显示器30的形状可能是实施本公开内容的技术的主要因素。图7-9描绘出显示器30的一个实施例的不同视图。具体来说，图7是具有至少两个主要弯曲（底部和顶部弯曲108、110以及横向弯曲104、106（其可以一起形成单一大弯曲或者可以保持分开））的显示器30的实施例的等距视图。

在图7中，显示器30被描绘成包括作为第一主要弯曲的底部弯曲108，其与显示器30的其他部分相比具有最大弯曲程度。底部弯曲108还是不对称的。也就是说，底部弯曲108具有朝向最大点180（例如Z方向的最大高度点或者最大隆起）移动的改变的弯曲程度，所述最大点180偏离显示器30的中心。

底部弯曲108还可以被视为被定义成相对于由显示器30的高度和宽度形成的平面的弯曲，该平面在坐标中被示出为X-Y平面。因此，离开X-Y平面的位移，也就是沿着Z轴（其沿着X-Y平面移动）的位移，是不对称的。底部弯曲108还可以被定义成沿着被定向成与X-Y平面正交的平面（Y-Z平面）（由显示器30的总体高度和宽度形成的平面）的弯曲。同样地，该弯曲对于显示器30的底部部分112提供相对较高的分辨率。

沿着所示的X轴（即，平行于显示器30的顶部和底部边缘182）远离显示器30的最大点180移动，Z位移减小。在所示的实施例中，显示器30的Z位移（例如隆起程度）在沿着X轴远离最大点180和朝向顶部部分114的任一方向上移动时对称地减小，从而导致第二主要弯曲。

参照图7还可以认识到，还存在附加的弯曲。举例来说，沿着Y轴（例如沿着显示器30的高度）从最大点180移动到底部部分112的边缘184，横向弯曲104、106替代地是对角线弯曲186、188，其朝向在横向和底部边缘182、184之间形成的显示器30的底部部分112的对应角落会聚。对角线弯曲186、188可以增强邻近显示器30的角落的区段处的模拟。例如当从图4的侧视角146看时，所述角落可以是可见的。实际上，在显示器30的范围朝向墙壁32的这样的向回弯曲可以从相对于显示器30的某些部分处于锐角的视角产生附加的可能观看方向。

在图8和9中分别描绘出第一和第二主要弯曲。在图8中，最大点180被描绘成与顶部部分114相比更靠近显示器30的底部部分112。实际上，最大点180（也就是相对于由显示器30的边缘定义的X-Y平面具有最大位移的点）可以处于底部边缘和顶部边缘之间距离的1%和50%之间，诸如处于该距离的10%和40%之间，或者处于该距离的20%和35%之间。作为另一个实例，最大点180可以处于该距离的0%和50%之间并且排除端点（也就是说不包括0%并且不包括50%）。

此外，由于Z位移的程度可以至少部分地决定显示器30的沉浸性程度，因此可能希望Z方向（也就是显示器深度）上的更大位移。通常来说，显示器30的深度可能受到投影区域34中的可用空间以及投影装备的能力的限制。此外，虽然显示器30的任何深度都是可能的并且在这里被设想到，但是在某些实施例中，所述深度可以处于分别沿着边缘182、184测量的显示器30的高度或宽度的1%和25%之间。

在图8中对于第一主要弯曲（即弯曲108）的描绘还包括被定位到显示器30的表面的中心的中间部分190，其可以基本上呈平面状，但是也可以相对于墙壁32倾斜成斜角。如根据前面的讨论可以认识到的，中间部分190可以被利用来诸如从图4中所描绘的视角提供模拟环境的正面视图。实际上，相对平坦的中间部分190（例如不具有大的弯曲，诸如在Z方向上小于10%或小于5%）使得像素能够在没有明显数量的像素拉伸或其他失真的情况下被显示。

显示器30的中间部分190把底部弯曲108与顶部弯曲110相耦合，这在图8中还被描绘成沿着Y-Z平面被定向。但是不同于底部弯曲108，顶部弯曲110不会导致显示器30在顶部部分114中的隆起，而是过渡到其自身的局部最大值。具体来说，顶部弯曲110过渡到中间部分190。实际上，出于本公开内容的目的，中间部分190可以被视为终止并且联结底部和顶部弯曲108、110。

这样的弯曲对于其中投影仪120（图3）位于显示器30下方并且其中对于显示器30的底部部分112希望有更高分辨率的实施例是适当的。但是在其中对于顶部部分114希望有相等的或更高的分辨率的实施例中，顶部部分114可以镜像底部部分112，并且还可以包括导致显示器30中的隆起的最大点。在这样的实施例中，显示器30关于延伸经过显示器的中间点的X-Z平面（如沿着Y轴所测量的）可以看起来是对称的。但是显示器30在底部和顶部部分112、114处的隆起程度可以是不同的。

在图9中描绘出第二主要弯曲，例如横向弯曲104、106。横向弯曲104、106可以被视为如下弯曲：沿着相对于由显示器30的边缘182、184定义的平面正交定向的平面并且沿着显示器30的宽度方向（即X轴）所布置。正如前面所提到的那样，横向弯曲104、106可以组合以产生第二主要弯曲，并且是通过从位于显示器30的中间点处的Y-Z平面（如沿着宽度（X轴）所测量的）朝向顶部部分114移动的Z位移的对称减小而形成的。中间部分190还可以被视为显示器30的相对平坦的表面。

通常来说，Z位移的减小速率会朝向横向边缘182增大，减小速率改变并且因此定义横向弯曲104、106。由此，定义的弯曲程度小于底部弯曲108的弯曲程度。但是横向弯曲104、106仍然能够使得显示器30能够模拟从附加视角的视图（来自不同有利地点的当前模拟），其中显示器30的视角锥受到墙壁32或者窗口68的框架140（图4）的存在的限制。

虽然在图7-9中所描绘的显示器30的具体形状展示出显示器30的一个实施例，但是其他形状及其修改也是可能的。实际上，具体的弯曲位置、最大点位置、弯曲程度等等可以取决于多个因素，正如前面所阐述的那样。显示器30与投影仪120之间的相对定位、相对于投影锥122的尺寸的显示器30的尺寸、要在显示器30上提供的预期模拟以及意图对显示器30进行观看的可能的有利地点/视角/观看方向仅仅是在开发这里所公开的显示器时所考虑到的因素中的一些。

图10-12图示了具有不同弯曲程度、尺寸、深度等等的显示器30的实施例。此外，相对于由投影仪120提供的投影锥122作为共同参考来描绘出显示器30。

参照图10中的显示器30的实施例，显示器30被图示成包括底部部分200，底部部分200相对于由显示器30的边缘（或者高度和宽度）定义的平面（也就是X-Y平面）具有相对锐角202。对应于显示器30的相对弯曲较小的部分的中间部分190也占据显示器30的一大部分。举例来说，图10的显示器30的表面积的超出50%可以对应于中间部分190。这样的相对较大的中间部分190对于如下过程可能是合乎期望的：针对朝向显示器30的中间部分190会聚的观看方向（例如包括平行或相对于Z轴小于90度的斜角）提供相对较大的模拟。如参考线204所示，中间部分190通常关于X-Y平面也是平行的，这意味着投影锥122在显示器30的表面上的入射角将近似等于投影仪120（图3）相对于墙壁32（图3）进行投影的角度。

图10的显示器30还包括位于显示器30的顶部部分114处的对角线弯曲206。如所描绘的，对角线弯曲206偏离显示器30的纵向中间线（也就是沿着高度（如沿着X轴测量）延伸的中间线）并且朝向显示器30的横向中间线（也就是沿着宽度（如沿着Y轴测量）延伸的中间线）。对角线弯曲206可以产生针对显示器30的顶部部分114的主要弯曲，其中顶部弯曲110沿着纵向中间线在显示器30的Z轴（例如深度）方向上产生最大表面位移（例如隆起），并且朝向横向边缘182逐渐减小沿着Z轴方向的位移。

图10的显示器例如在如下情况下可能是合乎期望的：对于显示器30的中间和顶部部分112希望相对更高分辨率的模拟。这样的模拟例如可以被实施在航天飞机或宇宙飞船中的模拟旅行中，或者用于与游客进行交互。

此外，由底部弯曲108的小Z位移产生的底部部分200的相对锐角202通常把显示器30的投影表面（也就是投影锥122入射到的表面）与生成投影锥122的角度对准，从而减少像素失真并且增强潜在的分辨率。但是由于底部弯曲108的Z位移（深度）与显示器30的其余部分的Z位移相比相对较小，因此底部部分200的沉浸性可能看起来不如其余部分。

在这方面，在图11中描绘出具有由底部弯曲108产生的大Z位移的显示器30的一个实施例。如图示中能够看到的，图11的显示器30包括大的底部弯曲108，其充当显示器30的主要弯曲之一。实际上，图11的显示器30的总体形状类似于图7-9的显示器30的形状，但是具有底部弯曲108的更大Z位移，以及横向弯曲104、106的更大弯曲程度。

与图7-9的实施例一样，图11的显示器30包括与顶部部分114相比定位得更靠近底部部分112的最大点210。底部弯曲108的较大Z位移的结果是，显示器30的底部部分112穿透到投影锥122中更深，这可以实现增强的像素密度和相应增强的分辨率。但是，通过被放置到投影锥122中更深，显示器30可能并不处于投影仪120的理想焦平面处，这在某些实施例中可能导致投影图像的不想要的模糊。实际上，由于底部弯曲108使得显示器30的表面相对于X-Y平面接近成90度角212，因此显示器30可以提供位于观察者下方的相对较大的、具有良好分辨率的环境模拟。但是，底部部分112处的这一增强的模拟必须与相对于X-Y平面倾斜的显示器30的中间部分190的布置小心地平衡。在图11所示的实施例中，投影锥122到中间部分190上的陡峭入射角可能导致像素失真，诸如像素拉伸/梯形失真。实际上，显示器30的表面在中间部分190的一些区域中与投影锥122接近平行。

此外，虽然底部部分112的这样的大弯曲对于增强的沉浸可能是合乎期望的，但是在考虑显示器30的形状时可能存在空间约束。举例来说，在乘客平台（例如平台18）上，观看区域28之外的空间可能受到限制，这意味着除了具有合乎期望的深度之外，显示系统24应当是紧凑的。图12描绘出显示器30的一个实施例，其具有与图11的显示器30相比底部弯曲108的更小Z位移。但是图12的显示器30仍然包括由底部弯曲108产生的最大点220，从而使得底部部分112与显示器30的其他部分相比更深（从观察者的视角来看）。实际上，底部部分112在Z轴的方向（也就是由显示器的边缘182、184定义的显示器平面的法向）延伸超出参考线204，并且随后朝向参考线204向回弯曲从而确立平坦的中间部分190。如所描绘的，与图11的显示器相比，图12的显示器30的中间部分190关于参考线204以相对更小的角度朝向顶部边缘184向回倾斜。

因此，图12的显示器30的总体形状可以在相对于显示器30的X-Y平面具有上倾和偏斜角度的观看方向上实现较大并且具有良好分辨率的模拟，这将在后面更加详细地进行讨论。此外，朝向显示器30的顶部部分114定位的对角线弯曲222实现如下视角的模拟，该视角具有朝向通过顶部部分114处的边缘182、184的交叉形成的顶部角落的观看方向。对角线弯曲222偏离显示器30的纵向中间线（如沿着平行于顶部和底部边缘184延伸的X轴所测量的），并且朝向显示器30的中间部分190。

显示器30的某些实施例可以组合图10-12的显示器的合乎期望的部分。举例来说，在图13中描绘的显示器30的实施例可以包括相对（尽管不是完全）平坦的中间部分190。图13的显示器30还包括高度弯曲的底部部分112。但是不同于图11和12的实施例，显示器30的最大点230对应于显示器30的中间部分190内的部分，而不是由底部弯曲108定义的底部部分112内的部分。因此，图13的显示器30的最大深度处于中间部分190中。

图13的显示器30还包括布置在顶部部分114处的显示器30的相对横向侧的对角线弯曲232。对角线弯曲232偏离显示器30的纵向中间线（如沿着平行于顶部和底部边缘184延伸的X轴所测量的），并且朝向显示器30的中间部分190（例如由页面的平面表示）。虽然这可以实现顶部部分114的沉浸性增强，但是对角线弯曲232也必须与该区域中的不合期望的像素拉伸/梯形失真小心地平衡。

此外，与图11和12的实施例相比，底部部分112的深度被减小。底部部分112减小的深度可能导致位于观察者下方的环境模拟的沉浸性不如具有底部弯曲108的更大Z位移的显示器，诸如图11和12的显示器。

图14中所描绘的显示器30的实施例类似于图13的实施例，不同之处在于其不包括对角线弯曲232，以及包括由底部弯曲108产生的更浅的底部部分112。中间部分190也比图11-13中所描绘的实施例更加呈平面状，并且基本上平行于X-Y平面。实际上，中间部分190延伸超出显示器30的高度（也就是沿着Y轴）的50%，从而产生更大的观看表面和视角锥（也就是可以观看中间部分190的更大数目的视角）。

此外，显示器30在顶部部分114处基本上不存在对角线弯曲，这可能会牺牲显示器30具有如下表面的能力：该表面相对于看向显示器30的顶部角落的视角被定向成更接近法向（更接近90度）的角度。但是与图13中所描绘的实施例相比，显示器30在顶部部分114处可以更不易发生像素失真。

图14的显示器30的底部弯曲108使得相对于与横向边缘182对准的X-Y平面在底部部分112处从边缘184形成锐角240。角度240使得底部部分112具有急速的初始Z位移，从而形成类似搁架的效果。所述类似搁架的效果可以被用来模拟如下环境：该环境看起来沿着相对于乘客平台18的地板平面的平行平面在观察者正下方延伸。作为实例，所述类似搁架的效果可以被用来模拟在乘客平台18的下方延伸的水体。

对于诸如在模拟运输工具中可能合乎期望的类似窗口的效果，在图3-9中图示的显示器30可以提供底部部分深度（也就是由底部弯曲108导致的Z位移）、中间部分190的角度以及顶部弯曲110的适当平衡。但是应当提到的是，根据本公开内容产生的显示器可以组合前面的弯曲、角度等等当中的任一项或组合，以便解决特定于任务或场景的具体需求。实际上，本公开内容意图涵盖前面所描述的形状、角度、弯曲等等的任何及所有组合。

因此，在一般意义上，应当认识到，显示器30包括使得显示器30的表面能够从多个不同方向呈现视觉媒体的弯曲（例如相对于彼此定向为非零角度的至少两个方向上的弯曲）。实际上，前面所阐述的所有显示器30都可以不相对于视角来描述，而是可以基于呈现视觉媒体的相对方向来描述。

举例来说，前面所描述的显示器30的实施例的底部部分112、顶部部分114和中间部分190使得显示器30能够从不同的方向呈现视觉媒体。可以呈现媒体的方向（在这里被称作呈现方向）可以被视为相对于显示器法向250的上倾/下倾角度与相对于显示器法向250的偏斜角度的组合，正如在图15中所示出的那样。具体来说，图15描绘出显示系统24的实施例，其包括前面关于图7-9描述的显示器30的实施例。在该实施例中，显示器法向250可以被视为来自最大点180（例如表面最大值）的法向量。在中间部分190对应于最大深度的实施例中，中间部分190的中心点于是可以被视为确定显示器法向250的点。通常来说，如果显示器30的边缘182、184平行于显示器30被安装到的墙壁32，则显示器法向250也将与墙壁32成法向并且平行于地板124。

在所示的实施例中，最大点180上方的显示器30的大多数部分具有朝向显示器法向250下倾的下倾角度，并且最大点180下方的显示器30的大多数部分具有朝向显示器法向250上倾的上倾角度。由于顶部弯曲110的动态性质，最大点180上方的下倾角度的量值都变得越来越小，正如通过第一和第二下倾角度252、254所示出的那样。相反，由于底部弯曲的动态性质，最大点180下方的上倾角度都变得越来越大并且其量值的上限是90度，正如通过第一和第二上倾角度256、258所示出的那样。

类似地，从显示器30的高度中间线横向移动（如由页面的平面表示），由于横向弯曲104、106，偏斜角度通常会增大。此外，除了偏斜角度的改变之外，对角线弯曲186、188还导致下倾/上倾角度的改变。

应当认识到，针对显示器30的不同部分的上倾/下倾角度和偏斜角度的各种组合导致多个呈现方向。所述多个呈现方向可以被视为从沿着显示器30的至少两个轴移动的视角发生改变。换句话说，当在相对于彼此交叉定向的至少两个方向上沿着显示器30的表面移动时，显示器30呈现媒体的方向发生改变。举例来说，图15的显示器30提供了如下发生改变的呈现方向：从底部部分112到顶部部分114沿着显示器30的表面移动、沿着显示器30横向移动（例如平行于边缘184）以及在沿着显示器的各个对角线方向上（例如相对于边缘184成斜角）移动。这样，显示器30在至少两个方向、至少三个方向或更多方向上提供发生改变的呈现方向。

这些变化的呈现方向都一起起作用以使得显示器具有不受显示器30的形状限制而是受由观看区域28的物理约束确立的观看范围限制的视角锥（例如所有如下可能方向的组合：从所述可能方向在没有辅助的情况下可以从观看区域28看到由显示器30提供的模拟）。举例来说，墙壁32物理地约束可以通过开口26（图1）看到显示器30的方向，但是由于发生改变的呈现方向，显示器30在该范围之外终止视角锥。正如前面所讨论的那样，这样就产生了通过开口26观看时看起来无限的风景。

此外，应当提到的是，显示器30和投影仪120相对于墙壁32的位置不受限于前面所作的描述。如图15中所示，投影仪120可以向后倾斜（例如投影仪120的顶部离开墙壁32移动，而投影仪120的底部保持在基本上相同的位置）。但是通过这种方式移动投影仪120可能导致顶部部分114处的投影锥122在显示器30上的更加陡峭的入射角，这可能导致像素拉伸和模糊。

附加地或替换地，显示器30可以被倾斜，从而使其底部部分112移动得更加靠近投影仪120，正如在图16中所示出的那样。实际上在图16中，投影仪120被向前倾斜。在导致显示器30的底部部分112和侧面远离墙壁32的位移中，可能会产生间隙，该间隙使得某些视线显露出显示器30的横向边缘182。

在这方面，本公开内容还提供了某些技术用于掩蔽由于显示器弯曲不足和/或显示器30相对于开口26的移动而导致的间隙。现在参照图17，提供了来自类似于如图4中所示的视角的观看方向，其中使用图10的显示器30产生像素映射图116。如图17的窗口68的实施例中所示，显示器30并不终止其超出如下范围的视角锥：对于该范围，可以通过开口26看到显示器30。可以在窗口68的框架140与显示器30的横向边缘182之间形成横向间隙280。类似地，可以在显示器30的顶部和底部边缘184与框架140之间形成深度间隙282。换句话说，边缘182、184是可见的，从而降低了窗口68的沉浸性。

为了抵消这些间隙的形成，除了使用不同的显示器30之外，一种解决方案包括调节框架140的深度。例如在图17中，框架140具有第一深度284，其如图18中所示可以被调节到第二深度290。结果是，至少深度间隙282的尺寸被减小，这增强了显示器30的沉浸性效果。

如图19中所示，在显示器30的顶部部分114处可以看到类似的问题。具体来说，在图19中，在顶部部分114处的边缘184与框架140之间看到顶部间隙300。因此，从图18和19中的描绘应当认识到，调节框架140的深度可能不足以抵消显示器30的弯曲不足和/或显示器30相对于墙壁32的位移。

因此，用以掩蔽此类间隙的一种附加的或替换的方法可以包括：提供遮挡潜在观察者的观看的一个或多个特征（例如环境方面一致的特征）。作为一个实例，可以在开口26之上放置例如帷幕、窗帘、百叶窗、遮光板等各种窗口覆盖物，从而遮挡将显露出间隙的观看方向。

还可能存在除了图17-19中所描绘的间隙之外的其他效果。举例来说，即使显示器30的弯曲足以使得从观看区域28中的任何观看方向都不会看到边缘182、184，但是投影锥122在其上具有陡峭入射角的显示器30的某些区段（例如图11和13的顶部部分114）也可能遭受像素失真，正如前面所讨论的那样。

为了抵消这样的失真，可以对显示器30的表面或者开口26内的透明或半透明材料的窗玻璃的表面进行修改，以便模拟将预期导致失真的视图的某些永久性效果。作为一个实例，可以对窗口68和/或显示器30的表面（例如窗玻璃的外表面或内表面）进行化学和/或机械处理，以便包括表面纹理和/或褪色。表面纹理化可以模拟破裂的玻璃、湿表面（例如由于下雨）、由于磨损造成的蚀刻、老化等等。褪色或其他处理可以模拟窗口68（窗玻璃）的老化，从而导致某一图像区段的模糊。举例来说，如果乘客平台18是火车车厢，则所述褪色或者具有表面处理的其他区段可以被用来把显示器30与平台18的其他周围环境（例如座位102）相混合，以便为显示器30给出“古董”外观。作为一个实例，开口26内的窗玻璃可以包括通过机械或化学处理、涂漆等等而老化的区段，并且这些区段可以使得由显示器30显示的图像的某些区段通过窗口68看起来是模糊的。对于图像的故意模糊化对于掩蔽图像的某些不合期望的失真（诸如低像素密度和/或失真的像素）可能是合乎期望的。

前面所描述的显示系统24的实施例意图涵盖在多个方向上显示基于图像的媒体（视觉媒体）以便实现多个有利地点均具有所述媒体的独特视图的方法。一种这样的方法310在图20中被描绘成方块图，并且意图表示在使用投影仪（例如投影仪120）和作为显示器30操作的投影屏幕实施时前述系统的操作方式的一个高层级实例。实际上，前面描述的动作、方法、步骤、设备、配置、系统等等当中的任一项或其组合可以被用来实施后面所阐述的示例性方法310或者与之组合使用。

如所图示的，方法310包括利用投影仪（例如投影仪120）把基于图像的媒体投影（方块312）到显示器（例如显示器30）上。所述投影仪例如可以从非临时性存储设备（诸如具有存储器电路的计算设备）或者诸如媒体播放器之类的任何其他设备访问表示媒体的数据。

前面所提到的显示器30附着到墙壁（例如墙壁32）的第一侧，其与观察者可以观看显示器的墙壁的第二侧相对。举例来说，安装系统36（图1）可以把显示器30固定到墙壁32。所述显示器也可以位于墙壁中的开口（例如开口26）之上。

所述方法还可以包括：使用显示器表面的复合弯曲对所投影的基于图像的媒体的像素进行显示器映射（方块314），这可以包括显示经过预先调节的图像（例如通过显示器的各种弯曲基于所感知到的失真而被预先处理的图像），从而按照基本上无失真的方式对其进行呈现。在本公开内容的情境中，这一像素映射可以产生基本上无失真的模拟环境（例如图4的环境160）。举例来说，模拟环境可以具有处于显示器表面后方的外观，从而使得显示器充当穿过墙壁并且进入到模拟环境中的窗口。

在某些实施例中，根据方块312利用投影仪把基于图像的媒体投影到显示器上可以包括从相对于观察者处于显示器下方和后方的投影视角对基于图像的媒体进行投影。在这样的实施例中，显示器的复合弯曲可以在显示器的上方部分（例如顶部部分114）导致与显示器的下方部分（例如底部部分112）相比更大程度的根据方块314的像素拉伸。下方位置处相对于上方位置的更低数量的像素拉伸使得观察者能够以与位于观察者上方的部分相比的更高分辨率观看到看起来是位于观察者下方的模拟环境部分。

作为实例，方块314的动作可以包括：使用复合弯曲当中的第一和第二弯曲（例如分别是底部和顶部弯曲108、110）实现下方部分处的与上方部分相比更高的模拟环境像素分辨率。在这样的实施例中，第一弯曲沿着表面的下方部分并且沿着相对于显示器的横向边缘（例如边缘182）平行定向的平面，并且第二弯曲沿着表面的上方部分并且也沿着相对于显示器的横向边缘平行定向的平面。可以通过使得第一弯曲相对于第二弯曲具有更高弯曲程度而实现更高的像素分辨率。

方法300还可以包括：使得（方块316）观察者能够从多个视角（也就是有利地点或观看方向）观看模拟环境。不同的观看方向可以各自提供在显示器上产生的模拟环境的不同视图。正如前面所讨论的那样，这样的模拟可以通过显示器表面的复合弯曲以及超出通过其看到显示器的墙壁中的开口的范围之外的显示器的视角锥终止而实现。

正如前面所阐述的那样，本公开内容的显示系统可以被合并到骑乘交通工具或其他模拟交通工具中。在这样的实施例中，方法300还包括：移动或者模拟具有墙壁的乘客平台（例如乘客平台18）的移动（方块318），所述墙壁安装有显示器。举例来说，可以把所述移动或模拟移动与模拟环境进行协调，例如通过与乘客平台的运动同步地模拟所述模拟环境的水平和/或垂直移动。

所述方法还可以包括：使用把屏幕和投影仪一起安装到乘客平台的安装套件（例如安装系统36）基本上保持（方块320）屏幕相对于投影仪的位置。在把投影仪和屏幕保持在机械耦合状态时，由于所述移动或模拟移动而经历的振动对于屏幕和投影仪基本上是相同的。通过限制投影仪相对于显示器的移动或者反之，所述安装套件可以减少投影图像的不需要的像素移动和“抖动”。正如前面关于图3所阐述的那样，还可以使用振动抑制机构来安装投影仪，振动抑制机构可以使用衬垫（例如泡沫衬垫）、弹簧、减震器、支杆或者适合于振动抑制的任何其他设备或材料。

正如前面所讨论的那样，本实施例是通过下述各项的组合而实现的：显示器30的复合弯曲、其视角锥的终止以及由显示器30呈现的图像，连同显示系统24和乘客平台18的其他方面。当显示器30包括投影屏幕时，被投影到显示器30的投影表面中的一幅或更多幅图像照射显示器30的弯曲表面。显示器30随后按照基本上无失真的方式在显示器30的不同的发生改变的方向上呈现所述一幅或多幅图像（如图15中所示）。为了实现这样的呈现，如从前面的讨论应当认识到的，所述图像可以包括具有不同类型的失真（例如预先调节）的几个区域/位置。

例如参照图15中所描绘的实施例，所述图像可以被预先失真，以便在由显示器的底部部分112、顶部部分114和横向部分显示的图像区段处包括压缩的像素。实际上，所述压缩的程度对于具有更大弯曲程度的显示器区段可以是更大的。

作为一个实例，在这里关于图21和22讨论了一种对媒体进行预先调节的方法330。在图21中作为过程流程图示出的方法330的实施例中，已知的网格（例如像素映射图116）被投影（方块332）到显示器（例如显示器30）上。在图22中示出了被投影到显示器30上的网格的一个实际的实例。

在把网格投影到显示器30上之后，方法330包括对所显示的网格进行调查（方块334）。调查投影媒体的动作可以包括记录由显示器30的复合弯曲所导致的网格的失真。如图22中所示，所述网格包括数字列和行标识符，其展示投影媒体的不同部分将被显示器30的复合弯曲失真的方式。由于投影媒体是从显示器30下方的视角投影的，因此出现在显示器30的底部部分112处的网格的底端行与位于上方的其他行相比具有更高发光度。

此外，相对于顶部部分114，在底部部分112处可以观察到网格的数字和线的更高分辨率。实际上，在沿着显示器30从底部部分112到顶部部分114的方向上移动时，分辨率减小。此外，出现在显示器30的顶部部分114处的网格的最顶行与显示器30的其他部分相比被拉伸到相对较大的程度。这至少是由于投影锥122在顶部部分114中入射在显示器30的表面上的陡峭角度。例如可以由系统设计者或操作者实施对图像失真方式的记录，或者可以使用各种形状和光学辨识设备以及相关联的基于计算机的指令自动实施对图像失真方式的记录，或者前述方式的组合。这样的记录随后可以被利用来对被应用于媒体的预先调节（例如失真校正）进行逆向工程（方块336）——从而得到经过预先调节的图像。

举例来说，朝向显示器30的横向边缘182的图像区段示出像素的扭曲。相应地，对应于扭曲像素的图像部分可以通过如下方式被预先失真：在扭曲形状的压缩区段中具有更大的宽度，同时在扭曲形状的扩大区段中具有更小的宽度。因此，目标是对图像进行预先失真，从而当显示媒体时，其于是被显示器30失真到基本上无失真的状态。

因此，方法330可以包括把媒体投影（方块338）到显示器30上，并且确定（查询340）所显示的媒体是否是可接受的。如果所显示的媒体是不可接受的，则方法330可以循环回到方块332、334或336或者任意组合的动作，并且方法330可以从该处继续。另一方面，如果确定所显示的媒体是可接受的，则方法330可以结束（方块342）。

虽然这里仅仅说明并且描述了某些特征，但是本领域技术人员将会想到许多修改和改变。因此应当理解的是，所附权利要求意图涵盖落在本公开内容的真实精神之内的所有此类修改和改变。

Claims (28)

1.一种系统，其包括：

具有表面的显示器，所述表面具有相对于由显示器的总体高度和宽度定义的第一平面的复合弯曲，其中所述表面包括：

基于图像的媒体能够被投影到其上的投影侧；

被配置成向观察者显示所投影的基于图像的媒体的观看侧；并且

其中，所述复合弯曲使得观看侧能够按照模拟从多个方向呈现的环境的不同部分的方式来显示所投影的基于图像的媒体。

2.权利要求1的系统，其中，所述复合弯曲包括位于表面的底部部分处的第一弯曲，并且第一弯曲使得显示器能够模拟位于正在观看显示器的观察者下方的环境部分。

3.权利要求2的系统，其中，第一弯曲沿着相对于第一平面正交定向的第二平面并且沿着显示器的高度，并且第一弯曲是不对称的。

4.权利要求2的系统，其中，第一弯曲远离观察者。

5.权利要求2的系统，其中，所述复合弯曲包括位于表面的上方部分处的第二弯曲，并且第二弯曲使得显示器能够模拟位于观察者上方的环境部分。

6.权利要求5的系统，其中，第二弯曲沿着相对于第一平面正交定向的第二平面并且沿着显示器的高度，并且第二弯曲是不对称的。

7.权利要求5的系统，其中，第一弯曲的弯曲程度高于第二弯曲的弯曲程度。

8.权利要求5的系统，其中，所述复合弯曲包括位于显示器的相对侧的第三和第四弯曲，其中第三和第四弯曲被配置成分别模拟位于观察者的左侧和右侧的环境部分。

9.权利要求8的系统，其中，第一、第二、第三和第四弯曲都由表面的基本上平坦的部分连接。

10.权利要求8的系统，其中，第三和第四弯曲被定位成沿着相对于第一平面正交定向的第二平面并且沿着显示器的宽度。

11.权利要求1的系统，其包括：

被配置成把基于图像的媒体投影到所述表面的投影侧的投影仪；以及

与投影仪通信并且存储表示所述基于图像的媒体的数据的非临时性机器可读介质，其中投影侧与显示侧相对，并且所述复合弯曲延伸到投影仪被定位在其中的投影空间中。

12.权利要求11的系统，其包括把投影空间与观察者能够在其中观看显示器的观看空间分开的墙壁，其中所述墙壁包括开口，并且所述显示器被相对于所述开口定位成使得显示器充当窗口，观察者能够从所述多个视角通过所述窗口观看模拟环境。

13.权利要求12的系统，其包括具有墙壁的乘客平台，所述乘客平台是运输系统的一部分，并且所述模拟环境是与运输系统的移动同步的模拟移动环境。

14.权利要求11的系统，其中，所述基于图像的媒体被故意地预先调节，从而当被投影到显示器的表面上时，所述基于图像的媒体的显示扭曲使得模拟环境在显示器上看起来基本上是无失真的，所述显示扭曲由形成在投影仪投影所述基于图像的媒体的视角与所述表面的复合弯曲之间的入射角所导致。

15.一种方法，其包括：

利用投影仪把基于图像的媒体投影到显示器上，其中所述显示器附着到与墙壁的第二侧相对的墙壁的第一侧，观察者能够从第二侧观看显示器，并且其中显示器位于墙壁中的开口之上；

使用显示器表面的复合弯曲对所投影的基于图像的媒体进行显示映射以便产生基本上无失真的环境模拟，所述模拟环境具有处在显示器表面后方的外观，从而使得显示器充当穿过墙壁并且进入到模拟环境中的窗口；以及

使用所述表面的复合弯曲并且通过终止超出墙壁中开口的范围的所述显示器的观看方向，使得观察者能够从多个视角观看模拟环境，每一个视角提供模拟环境的不同视图。

16.权利要求15的方法，其中，利用投影仪把基于图像的媒体投影到显示器上包括：从相对于观察者处于显示器下方和后方的投影视角对基于图像的媒体进行投影，并且显示器的复合弯曲在显示器的上方部分处导致与显示器的下方部分处相比更大程度的所述基于图像的媒体的像素映射，并且下方位置处相对于上方位置处的更低数量的像素映射使得观察者能够观看到看起来位于观察者下方的模拟环境部分。

17.权利要求16的方法，其包括：使用所述复合弯曲当中的第一和第二弯曲在下方部分处实现与上方部分处相比更高的模拟环境像素分辨率，其中第一弯曲沿着表面的下方部分并且沿着相对于墙壁正交定向的平面，第二弯曲沿着表面的上方部分并且沿着所述平面，并且其中第一弯曲相对于第二弯曲具有更高弯曲程度。

18.权利要求17的方法，其包括：使用所述表面的基本上无弯曲的部分在显示器的中心实现模拟环境的基本上无失真的视图，其中所述表面的基本上无弯曲的部分连接第一和第二弯曲。

19.权利要求15的方法，其包括：移动具有墙壁的围墙，并且使用安装套件基本上保持屏幕相对于投影仪的位置，所述安装套件把屏幕和投影仪一起安装到围墙，从而使得由于移动而经历的振动对于屏幕和投影仪基本上是相同的。

20.一种系统，其包括：

至少部分地由具有开口的墙壁界定的观看区段；

安装在墙壁上并且位于所述开口之上的显示屏幕，其中所述显示屏幕包括：

延伸超出所述开口的边缘；以及

弯曲，其在至少两个方向上并且围绕至少两个轴朝向和远离墙壁弯曲显示屏幕，其中所述边缘和弯曲终止落在观看区段之外的显示屏幕的视角锥，其中显示屏幕的视角锥表示能够经由所述开口观察到由显示屏幕显示的图像的所有观看方向。

21.权利要求20的系统，其包括：

投影仪，位于通过墙壁与观看区段分开的投影区段中，其中所述投影仪被配置成把所述图像投影到显示屏幕的投影表面上；并且

其中，所述投影表面与能够在其上观察到由显示屏幕显示的媒体的显示表面相比处于显示屏幕的相对侧。

22.权利要求21的系统，其包括：被配置成从观看区段通过墙壁提供对于投影仪的访问的访问面板，其中投影仪位于轨道上，所述轨道被配置成：从投影区段开始移动投影仪，穿过由所述访问面板空出的墙壁中的开口，并且到观看区段中。

23.权利要求21的系统，其包括布置在所述开口内的窗玻璃，其中所述窗玻璃包括被配置成使由屏幕所显示的图像的一个或多个部分模糊的表面修改区段。

24.权利要求20的系统，其包括被配置成把所述图像投影到显示屏幕的投影表面上的投影仪，其中所述投影仪是超短射程投影仪，并且所述投影仪包括卤素光源、发光二极管（LED）光源、激光光源、硅上液晶（LCOS）光源或者其任意组合。

25.权利要求20的系统，其包括：

投影系统，其包括被配置成使用立体视法把所述图像投影到显示屏幕的投影表面上的一台或多台投影仪；以及

被配置成控制投影系统的控制电路，其中所述控制电路被配置成使得投影系统投影交替的图像对，以便在使用主动三维眼镜观看时生成图像的三维效果。

26.权利要求20的系统，其包括：

投影系统，其包括被配置成使用立体视法把所述图像投影到显示屏幕的投影表面上的一台或多台投影仪；以及

被配置成控制投影系统的控制电路，其中所述控制电路被配置成使得投影系统投影同时的图像对，以便在使用被动三维眼镜观看时生成图像的三维效果。

27.权利要求20的系统，其包括：

投影系统，其包括被配置成共同把所述图像投影到显示屏幕的投影表面上的两台或更多台投影仪；以及

被配置成控制投影系统的控制电路，其中所述控制电路被配置成使得投影系统把各幅部分图像同时投影到显示表面上以形成所述图像，并且所述控制电路被配置成对各幅部分图像进行边缘混合以便掩蔽从一幅部分图像到另一幅的过渡。

28.权利要求20的系统，其中，所述显示屏幕是发光二极管（LED）显示器、液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）显示器、等离子体面板显示器或者电子墨水显示器的至少一部分。