CN108803394B - 球幕屏控制方法 - Google Patents

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本发明提供了一种球幕屏控制方法，包括如下步骤：①提供球幕屏控制装置，所述球幕屏控制装置包括显示屏、控制所述显示屏运动的展示物动态悬吊装置、与所述展示物动态悬吊装置信号连接的接口控制器以及与所述接口控制器信号连接的路由器，所述展示物动态悬吊装置与所述接口控制器组成控制系统；②将编制完成的不同的用户程序载入智能移动终端内，使智能移动终端与控制系统无线连接；③用户在智能移动终端上选定控制所述显示屏运动路径的用户程序；④所述展示物动态悬吊装置按照步骤③选择的运动路径带动相应的所述显示屏运动，实现对整个球幕屏的运动控制。如此设置，配合所述显示屏上设置的传感器可以实现球幕屏跟随人流的移动而移动。

Description

球幕屏控制方法
技术领域
本发明涉及一种球幕屏控制方法，尤其涉及一种可以跟随人流移动而移动的球幕屏控制方法。
背景技术
球幕电影是出现于20世纪70年代的一种特殊电影类型。这种电影的观众厅为圆顶式结构，银幕呈半球形，称作球幕屏，观众被包围其中，视银幕如同苍穹。按照视觉理论，人的视域范围一旦超过150°，就会产生身临其境的错觉，而球幕屏放映的视域范围可达180°，且伴有立体环绕声，因此球幕电影具有非常强烈的沉浸效果，并且可脱离立体眼镜和头盔，令观众犹如置身其间，产生立体视觉。
目前，人们接触到球幕屏大多在科技馆，观看太空、海底等科普题材的球幕影片。将这种视觉技术应用于电影、科技展示、广告展览等是近年出现的新兴模式，由于其具有十分强烈的临场效果，观众体验好，可以预计球幕屏在宣传、展示等方面的应用将是一种趋势。但是由于球幕电影厅建筑主体是个半球，而且球的直径又是那样大，因而在建筑施工上，本身就比一般建筑复杂得多，球体的直径大小直接影响到可容纳的观众人数，所以我们可以看到在科技馆想要观看球幕电影往往需要花费较长时间来排队进入球幕影厅。同时这种形式的球幕屏只能固定建造，且整屏造价十分高昂。以上原因限制了球幕屏的大范围推广。
若要将其应用于广告宣传，比如广场和商场的大型广告屏上应用球幕屏，便于消费者身临其境体会商品，达到更为显著的广告效果。那么球幕屏则一定要具备灵活性，且其受众必须是在场的所有人员。
有鉴于此，有必要设计一种改进的球幕屏控制方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以跟随人流的移动而移动的球幕屏控制方法，球幕屏化整为零，分成大量的小屏幕，由控制装置控制球幕屏，实现球幕屏始终围绕在人流密集区域。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种球幕屏控制方法，所述球幕屏控制方法包括如下步骤：
①提供球幕屏控制装置，所述球幕屏控制装置包括若干显示屏、控制每个所述显示屏运动的展示物动态悬吊装置、与所述展示物动态悬吊装置信号连接的接口控制器以及与所述接口控制器信号连接的路由器，所述展示物动态悬吊装置与所述接口控制器组成控制系统；
②将编制完成的不同的用户程序载入智能移动终端内，使智能移动终端与控制系统无线连接，智能移动终端将所述用户程序上传至接口控制器；
③用户在智能移动终端上选定控制所述显示屏运动路径的用户程序；
④所述展示物动态悬吊装置按照步骤③选择的运动路径带动相应的所述显示屏运动，实现若干显示屏拼接成球幕屏的运动控制。
作为本发明的进一步改进，所述显示屏上设有传感器，用以检测人流位置，并将位置变化信号传输至所述接口控制器，由所述控制系统重新规划路径，使所述显示屏始终围绕于人群周围，实现整个球幕屏跟随人流移动而移动。
作为本发明的进一步改进，所述用户程序是通过计算机算法制定的控制所述显示屏位置和角度的路径规划方案。
作为本发明的进一步改进，一个所述用户程序对应一套动作，当选择某一个所述用户程序时，所述接口控制器发送所述用户程序对应的控制指令至所述展示物动态悬吊装置，控制所述显示屏的运动。
作为本发明的进一步改进，所述接口控制器与所述展示物动态悬吊装置之间通过CAN总线连接，所述接口控制器内置有网关模块，所述网关模块将所述控制指令编译成CAN报文，然后通过所述CAN总线将所述CAN报文传输至所述展示物动态悬吊装置，实现对所述展示物动态悬吊装置的通讯和控制。
作为本发明的进一步改进，所述展示物动态悬吊装置包括一体化主机以及与所述一体化主机内部相连并伸出其外壳的缆索，所述一体化主机内部集成有一体化控制执行模组、排线机构以及内部转换电路，所述一体化控制执行模组由电机、编码器和驱动控制器顺序安装组成，所述电机与所述排线机构相连，所述缆索一端固定于所述排线机构上的轮毂上，且与所述内部转换电路电气相连，另一端与所述显示屏连接，所述电机与所述轮毂配合，当所述电机转动时带动所述轮毂转动，进而控制所述显示屏运动。
作为本发明的进一步改进，每一个所述显示屏上连接有四根所述缆索，通过四根所述缆索联动，所述显示屏实现上下移动并且变换不同角度，所述缆索既能给所述显示屏供电又能实现对所述显示屏的运动控制。
作为本发明的进一步改进，所述智能移动终端采用无线信号传输控制所述显示屏运动。
作为本发明的进一步改进，所述接口控制器与所述路由器经网线连接，所述接口控制器搭载高性能ARM处理器，适合各类智能移动终端的配置要求，所述接口控制器集成有以太网接口和控制网关。
作为本发明的进一步改进，所述接口控制器与所述智能移动终端之间采用TCP/IP协议进行通讯。
本发明的有益效果是：本发明球幕屏控制方法通过利用展示物动态悬吊装置控制单个所述显示屏的运动轨迹，通过大量所述展示物动态悬吊装置之间的配合，实现将大量的所述显示屏拼接成球幕屏或弧形屏，同时通过设于所述显示屏上的传感器检测人流的移动，实现所述球幕屏跟随人流的移动而移动的目的，使得所述球幕屏始终环绕于人群周围，令视域范围大于150°，伴随着立体环绕声，观众仿佛身临其境，实现强烈的沉浸式体验。
附图说明
图1为本发明球幕屏控制方法中控制指令传输的逻辑示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种球幕屏控制方法，所述球幕屏控制方法包括如下步骤：
①提供球幕屏控制装置，所述球幕屏控制装置包括显示屏、控制所述显示屏运动的展示物动态悬吊装置、与所述展示物动态悬吊装置信号连接的接口控制器以及与所述接口控制器信号连接的路由器，所述展示物动态悬吊装置与所述接口控制器组成控制系统；
②将编制完成的不同的用户程序置于智能移动终端内，使智能移动终端与控制系统无线连接，智能移动终端将所述用户程序上传至接口控制器；
③用户在智能移动终端上选定控制所述显示屏的运动路径的用户程序；
④所述展示物动态悬吊装置按照步骤③选择的运动路径带动相应的所述显示屏运动，实现对整个球幕屏的运动控制。
在本发明中，所述球幕屏控制装置包括显示屏、控制所述显示屏运动的展示物动态悬吊装置、与所述展示物动态悬吊装置信号连接的接口控制器以及与所述接口控制器信号连接的路由器，所述展示物动态悬吊装置与所述接口控制器组成控制系统。
所述展示物动态悬吊装置包括一体化主机以及与所述一体化主机内部相连并伸出其外壳的缆索。所述一体化主机内部集成有一体化控制执行模组、排线机构以及内部转换电路。所述电机、编码器和驱动控制器顺序安装，形成一体化控制执行模组。所述排线机构设有轮毂，所述电机与所述排线机构相连，所述电机上的电机轴与所述轮毂配合，当所述电机转动时，带动所述轮毂转动。
所述展示物动态悬吊装置与所述接口控制器组成控制系统，所述展示物动态悬吊装置固定于安装架上，所述接口控制器安装于所述展示物动态悬吊装置附近。
每个所述展示物动态悬吊装置配一根所述缆索，所述缆索一端固定于所述排线机构的轮毂上，并且与所述内部转换电路电气相连，另一端与所述显示屏相连。
所述缆索不仅具有耐磨、抗拉等机械特性，还具备导电、抗干扰等电气特性。所述展示物动态悬吊装置上设有电缆实现外部供电。电源经过所述电缆给所述展示物动态悬吊装置供电，经过所述展示物动态悬吊装置的内部转换电路转化为适用于所述显示屏的电源，进而通过所述缆索供电给所述显示屏。
所述缆索既能给所述显示屏供电又能实现对所述显示屏的运动控制。
每块所述显示屏上连接四根所述缆索，即四个所述展示物动态悬吊装置控制一块所述显示屏。每个所述显示屏的尺寸是统一的。所述显示屏的位置、角度变化由其上连接的四根所述缆索带动，通过四根所述缆索联动，每个所述显示屏均可上下移动并且变换不同角度，停留时可处于水平、竖直或者倾斜一定角度。
所述显示屏上设置有传感器，所述传感器可将检测到的人流位置变化信号传输至所述接口控制器。所述接口控制器与所述展示物动态悬吊装置之间通过CAN总线连接，实现通讯和控制。所述控制系统接收到所述变化信号后重新规划显示屏的运动路径，使整个球幕屏按照新的运动路径变化位置，实现所述球幕屏始终围绕于人群周围。
所述接口控制器与所述智能移动终端之间采用TCP/IP协议进行通讯，传输用户指令。所述接口控制器搭载高性能ARM处理器，适合各类智能终端的配置要求。所述接口控制器集成有以太网接口和控制网关，且所述接口控制器与所述路由器经网线相连。
请参阅图1所示，每个接口控制器下可挂接100个展示物动态悬吊装置，n个所述接口控制器即可控制100*n个展示物动态悬吊装置的运动，实现多屏幕拼接。所述CAN总线传输同步信号和运动控制信号，所以不仅能实现所述显示屏运动同步性，还对所述显示屏进行运动控制，n个所述接口控制器就有n条所述CAN总线，可对其编号为：CAN1，CAN2，……，CANn。
由于每个所述显示屏由四个所述展示物动态悬吊装置控制，所以相当于四个点确定单个所述显示屏位置，根据其尺寸和拼接缝隙进行效果设计，通过计算机算法对四个点位进行路径规划，形成控制所述显示屏位置和角度的路径规划方案，将所述显示屏的运动造型动画设计与计算机控制技术相结合，形成不同的用户程序。
每一个所述用户程序对应一套所述显示屏的运动动作，加载至智能移动终端，再由智能移动终端上传至所述接口控制器，供操作人员进行选择。操作人员可通过手指点击手机、Pad等智能移动终端屏幕上的相应用户程序，实现对显示屏的运动控制。
所述智能移动终端通过所述路由器与所述球幕屏控制装置的控制系统无线连接。所以，操作人员可以随时移动，实现智能移动终端对所述显示屏的无线控制。
当用户在操作界面上选定一个用户程序时，即向所述控制系统发送相应的控制指令，所述控制指令通过所述路由器传输至所述接口控制器，经所述接口控制器内置的网关模块编译成CAN报文，然后通过CAN总线传输至所述展示物动态悬吊装置的一体化控制执行模组，所述一体化控制执行模组接收到CAN报文形式的控制指令后，驱动所述电机转动，所述电机正反转带动所述排线机构轮毂的正反转，从而控制所述缆索的卷绕和打开，实现所述显示屏的上下运动和角度变化。
整个系统的搭建也是十分简单，在人流集中位置的顶部固定安装架，将所述展示物动态悬吊装置稳定固定于安装架上，在所述缆索末端接上对应显示屏，四个所述展示物动态悬吊装置对应一个所述显示屏，按照这种方式可很快搭建起整个球幕屏系统。
为了实现放映屏幕跟随人流移动，在所述显示屏上安装传感器，不断检测人流位置，一旦感应到大量的人群变化即可返回信号给所述接口控制器，重新规划显示屏运动路径，将控制指令传输至展示物动态悬吊装置的驱动模块，控制所述显示屏发生动作变化，实现球幕屏始终围绕于人群周围的效果。
大量的所述显示屏化零为整组成球幕屏或弧形屏，放映各类视频，跟随人流移动时作为整体球幕屏运动，使置身其下的观众具有如同观看球幕电影一样的体验。各所述显示屏上播放所需放映的一部分内容，大量的所述显示屏同时显示，最终实现拼接成球幕屏放映。所述显示屏采用先进的无线网络控制技术，无需连线即可实现视频播放。操作者在放映控制终端选择需要播放的内容，通过连接无线网络完成无线数据传输，在显示屏上播映所选的视频。在球幕屏播放视频的过程中，也可以随时切换内容，只需简单点击相应的视频文件即可完成放映内容的切换。
由于所述显示屏可自由上下、旋转运动，通过精确的动画设计和计算机软件控制即可按使用需求组成不同形状的屏幕，给观众增加新奇的体验。而且在不需要大屏幕展示时可以将所有所述显示屏上升收于顶部，空出的底部空间可以作其他用途，所以所述显示屏并不会占据使用空间。
综上所述，本发明球幕屏控制方法通过利用展示物动态悬吊装置控制单个所述显示屏的运动轨迹，通过大量所述展示物动态悬吊装置之间的配合，实现将大量的所述显示屏拼接成球幕屏或弧形屏，同时通过设于所述显示屏上的传感器检测人流的移动，实现所述球幕屏跟随人流的移动而移动的目的，使得所述球幕屏始终环绕于人群周围，令视域范围大于150°，伴随着立体环绕声，观众仿佛身临其境，实现强烈的沉浸式体验。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种球幕屏控制方法，其特征在于，所述球幕屏控制方法包括如下步骤：
①提供球幕屏控制装置，所述球幕屏控制装置包括若干显示屏、控制每个所述显示屏运动的展示物动态悬吊装置、与所述展示物动态悬吊装置信号连接的接口控制器以及与所述接口控制器信号连接的路由器，所述展示物动态悬吊装置与所述接口控制器组成控制系统，所述展示物动态悬吊装置包括一体化主机以及与所述一体化主机内部相连并伸出其外壳的缆索，所述一体化主机内部集成有一体化控制执行模组、排线机构以及内部转换电路，所述一体化控制执行模组由电机、编码器和驱动控制器顺序安装组成，所述电机与所述排线机构相连，所述缆索一端固定于所述排线机构上的轮毂上，且与所述内部转换电路电气相连，另一端与所述显示屏连接，所述电机与所述轮毂配合，当所述电机转动时带动所述轮毂转动，进而控制所述显示屏运动；
②将编制完成的不同的用户程序载入智能移动终端内，使智能移动终端与控制系统无线连接，智能移动终端将所述用户程序上传至接口控制器；
③用户在智能移动终端上选定控制所述显示屏运动路径的用户程序；
④所述展示物动态悬吊装置按照步骤③选择的运动路径带动相应的所述显示屏运动，实现若干显示屏拼接成球幕屏的运动控制。
2.根据权利要求1所述的球幕屏控制方法，其特征在于，所述显示屏上设有传感器，用以检测人群位置，并将位置变化信号传输至所述接口控制器，由所述控制系统重新规划路径，使所述显示屏始终围绕于人群周围，实现整个球幕屏跟随人群移动而移动。
3.根据权利要求1所述的球幕屏控制方法，其特征在于，所述用户程序是通过计算机算法制定的控制所述显示屏位置和角度的路径规划方案。
4.根据权利要求3所述的球幕屏控制方法，其特征在于，一个所述用户程序对应一套动作，当选择某一个所述用户程序时，所述接口控制器发送所述用户程序对应的控制指令至所述展示物动态悬吊装置，控制所述显示屏的运动。
5.根据权利要求4所述的球幕屏控制方法，其特征在于，所述接口控制器与所述展示物动态悬吊装置之间通过CAN总线连接，所述接口控制器内置有网关模块，所述网关模块将所述控制指令编译成CAN报文，然后通过所述CAN总线将所述CAN报文传输至所述展示物动态悬吊装置，实现对所述展示物动态悬吊装置的通讯和控制。
6.根据权利要求1所述的球幕屏控制方法，其特征在于，每一个所述显示屏上连接有四根所述缆索，通过四根所述缆索联动，所述显示屏实现上下移动并且变换不同角度，所述缆索既能给所述显示屏供电又能实现对所述显示屏的运动控制。
7.根据权利要求1所述的球幕屏控制方法，其特征在于，所述智能移动终端采用无线信号传输控制所述显示屏运动。
8.根据权利要求7所述的球幕屏控制方法，其特征在于，所述接口控制器与所述路由器经网线连接，所述接口控制器搭载高性能ARM处理器，适合各类智能移动终端的配置要求，所述接口控制器集成有以太网接口和控制网关。
9.根据权利要求8所述的球幕屏控制方法，其特征在于，所述接口控制器与所述智能移动终端之间采用TCP/IP协议进行通讯。
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