CN113271445B - 一种浮空动向投影的方法、投影介质发生器及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种浮空动向投影的方法、投影介质发生器及系统。其中，方法包括：投影介质发生器从投影设备获取介质释放指令，所述介质释放指令携带有目标投影区域的位置信息；根据介质释放指令中携带的目标投影区域的位置信息确定出投影介质释放位置；控制驱动装置驱动投影介质释放装置从投影介质释放装置的当前位置移动到投影介质释放位置；控制投影介质释放装置在投影介质释放位置释放投影介质，以使得投影设备进行浮空动向投影。通过上述方式，使得动向投影不受空间的限制，可以随时随地进行展示，提升用户体验。

Description

一种浮空动向投影的方法、投影介质发生器及系统
技术领域
本发明涉及投影显示技术领域，特别是涉及一种浮空动向投影的方法、投影介质发生器及系统。
背景技术
近年来，随着半导体显示技术的快速发展，投影技术发展迅速，市面上出现了各种投影设备。目前，多种应用场景需要使用动向投影技术，如大型舞台、安防警报、智慧交通等，通过投影画面在空间的移动来满足不同场景的具体需求。
目前市面上的动向投影装置都需要依靠墙壁、地面、幕布或者其他物体才能投影，这种方式不仅影响美观，而且受限于空间，不能随时随地进行展示。
发明内容
本发明实施例旨在提供一种浮空动向投影的方法、投影介质发生器及系统，使得动向投影不受空间的限制，可以随时随地进行展示，提升用户体验。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
根据本发明的一方面，提供一种浮空动向投影的方法，所述方法应用于浮空动向投影系统，所述浮空动向投影系统包括至少一个投影介质发生器和投影设备，所述投影介质发生器包括驱动装置和至少一个投影介质释放装置，所述方法包括：
所述投影介质发生器从所述投影设备获取介质释放指令，所述介质释放指令携带有目标投影区域的位置信息；
根据所述介质释放指令中携带的目标投影区域的位置信息确定出投影介质释放位置；
获取所述投影介质释放装置的当前位置信息，控制所述驱动装置驱动所述投影介质释放装置从所述投影介质释放装置的当前位置移动到所述投影介质释放位置；
控制所述投影介质释放装置在所述投影介质释放位置释放投影介质，以使得所述投影设备根据所述目标投影区域的位置信息计算投影角度调整投影方向进行浮空动向投影。
可选地，所述目标投影区域的位置信息包括所述目标投影区域的中心点坐标信息，或者，所述目标投影区域的位置信息包括可确定目标投影区域大小和位置的各顶点的坐标信息。
可选地，所述介质释放指令中还携带有与所述目标投影区域对应的开始投影时间和结束投影时间，所述方法还包括：
所述投影介质发生器监测到所述目标投影区域对应的开始投影时间到达时，控制所述投影介质释放装置在所述投影介质释放位置释放投影介质；监测到所述目标投影区域对应的结束投影时间到达时，控制所述投影介质释放装置停止释放投影介质。
可选地，所述投影介质发生器控制所述驱动装置驱动所述投影介质释放装置从所述投影介质释放装置的当前位置移动到所述投影介质释放位置包括：所述投影介质发生器控制所述驱动装置驱动所述投影介质释放装置在第一维度和/或第二维度和/或第三维度进行移动，使得所述投影介质释放装置从所述投影介质释放装置的当前位置移动到所述投影介质释放位置。
可选地，所述投影介质发生器包括至少两个投影介质释放装置，所述方法还包括：
所述投影介质发生器根据所述目标投影区域的位置信息和各投影介质释放装置的当前位置信息确定用于释放介质的目标投影介质释放装置，控制所述驱动装置驱动所述目标投影介质释放装置从所述目标投影介质释放装置的当前位置移动到所述投影介质释放位置，并控制所述目标投影介质释放装置在所述投影介质释放位置释放投影介质。
可选地，所述方法还包括：
所述投影设备获取各投影介质发生器的初始位置信息，并将各投影介质发生器的初始位置信息分别发送给各投影介质发生器；
各投影介质发生器根据各投影介质发生器的初始位置信息确定出各投影介质发生器的投影介质释放装置的初始位置信息。
可选地，所述投影介质发生器至少有两个，所述方法还包括：
所述投影设备根据各投影介质发生器的初始位置信息和所述目标投影区域的位置信息确定释放投影介质的目标投影介质发生器，根据所述目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给所述目标投影介质发生器。
根据本发明的另一方面，提供一种投影介质发生器，所述投影介质发生器包处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得所述投影介质发生器执行上述任一项所述的浮空动向投影的方法。
根据本发明的另一方面，提供一种浮空动向投影系统，所述系统包括上述任一项所述的投影介质发生器和投影设备，
所述投影设备，用于获取目标投影区域的位置信息，根据所述目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给所述投影介质发生器，根据所述目标投影区域的位置信息计算投影角度调整投影方向进行浮空动向投影。
根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得浮空动向投影系统执行上述任一项所述的浮空动向投影的方法。
根据本发明的再一方面，提供一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机可读代码，当计算机可读代码在计算设备上运行时，导致所述计算设备执行上述任一项所述的浮空动向投影的方法。
本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例中，投影设备和投影介质发生器建立通信连接，发送携带有目标投影区域的位置信息的介质释放指令给投影介质发生器；投影介质发生器根据介质释放指令携带的目标投影区域的位置信息和投影介质释放装置的当前位置信息进行移动，使投影介质释放装置移动到目标投影区域的位置信息对应的投影介质释放位置，并在该位置释放投影介质，从而使得投影设备根据目标投影区域的位置信息计算投影角度调整投影方向进行浮空动向投影。采用本发明的方式，使得动向投影不受空间的限制，随时随地可以进行展示，提升用户体验；此外，将投影介质发生器和投影设备采用分离式设计，使得浮空动向投影的可投影范围更大、使用更灵活。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种投影设备的硬件结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种投影介质发生器的硬件结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种投影介质发生器的硬件结构示意图；
图4是本发明实施例提供的又一种投影介质发生器的硬件结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种浮空动向投影系统的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种浮空动向投影系统的结构示意图
图7是本发明实施例提供的一种投影设备与投影平面的坐标系建立方式示意图
图8是本发明实施例提供的一种浮空动向投影的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示为本发明实施例提供的一种投影设备的硬件结构图，所述投影设备10包括通信单元11、计算单元12、运动控制单元13、投影单元14、矫正单元15和控制器16。其中，通信单元11与计算单元12连接，计算单元12与运动控制单元13连接，运动控制单元13与投影单元14连接，投影单元14与矫正单元15连接，控制器16分别与通信单元11、计算单元12、运动控制单元13、投影单元14和矫正单元15连接。
通信单元11可以是任意类型，为采用有线通信技术或无线通信技术实现，与投影介质发生器或其他电子设备进行通信的装置，比如手机、平板或电脑。其中，有线通信技术包括以太网、通用串行总线(USB)等；无线通信技术包括蓝牙、WiFi、移动通信(2G、3G、4G、5G等)、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)等。通信单元11用于将携带有目标投影区域的位置信息的介质释放指令发送给投影介质发生器。
在一些实施例中，还用于将各投影介质发生器的初始位置信息发送给各投影介质发生器，并向目标投影介质发生器发送介质释放指令，所述介质释放指令携带有目标投影区域的位置信息。可以理解的是，所述通信单元11还用于向投影介质发生器发送介质停止释放指令。
在一些实施例中，通信单元11还用于从其他电子设备获取动向投影的轨迹信息和投影内容等。可选地，所述投影内容与目标投影位置一一对应。
计算单元12可以是任意类型，为具有计算功能的装置，例如可以为小型计算机或者单片机等。计算单元12用于根据目标投影区域的位置信息计算投影角度，并根据投影角度计算运动控制单元13所需转动的角度。
运动控制单元13可以是任意类型，为能够在水平和竖直两个方向转动的装置，例如可以为云台或者多维运动台。运动控制单元13用于控制投影单元14转动。为了更准确地控制投影单元14的转动角度，运动控制单元13包括转动轴、马达和编码器。所述马达可以是步进马达，也可以是伺服马达。所述马达分别于转动轴和编码器连接，转动轴带动马达转动，编码器用于记录马达的转动位置。
投影单元14可以是任意类型，为具有投影功能的装置，例如可以为长焦投影光机，所述长焦投影光机可以保证投影画面投影到较远的距离，且能够保证画面大小适中，亮度合适。投影单元14用于投影图像、视频、动画等内容。
控制器16用于获取目标投影区域的位置信息，控制通信单元11将目标投影区域的位置信息发送给投影介质发生器。控制计算单元12根据上述位置信息计算转动角度，还用于控制运动控制单元13控制投影单元14转动，以及控制投影单元14投射投影画面。
在一些实施例中，控制器16，还用于获取各投影介质发生器的初始位置信息，将各投影介质发生器的初始位置信息分别发送给各投影介质发生器，根据各投影介质发生器的初始位置信息和目标投影区域的位置信息确定释放投影介质的目标投影介质发生器，控制通信单元11将目标投影区域的位置信息发送给目标投影介质发生器的通信模块。
在一些实施例中，控制器16，还用于获取预设的动向投影方案信息，所述动向投影方案信息中包含有各动向投影片段的开始投影时间、结束投影时间和目标投影区域的位置信息。
在一些实施例中，控制器16，还用于根据各动向投影片段的开始投影时间、结束投影时间和目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给投影介质发生器。
在一些实施例中，控制器16，还用于监测各动向投影片段的开始投影时间和结束投影时间，当监测到一动向投影片段的开始投影时间到达时，根据所述动向投影片段对应的目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给投影介质发生器；当监测到所述动向投影片段的结束投影时间到达时，生成介质停止释放指令发送给投影介质发生器。
在其他一些实施例中，可以通过两种方式控制投影画面移动。将投影单元14安装在运动控制单元13上，通过转动投影单元14控制投影画面移动。或者，所述投影设备10还包括反射镜，将反射镜安装在运动控制单元13上，并将所述反射镜垂直于所述投影单元14放置，通过转动反射镜来控制投影画面移动。需要说明的是，当反射镜垂直于投影单元14放置时，反射镜需要较高的反射率，例如入射光角度≤45°时，反射率≥99％。
在其他一些实施例中，所述投影设备10还包括矫正单元15，所述矫正单元15可以是任意类型，具有矫正功能的装置。在投影画面移动过程中，不可避免的会出现画面畸变，此时很影响使用者的观感，通过矫正单元15，可将梯形画面矫正为正常画面。经测试，以投影机的坐标为原点，水平和竖直方向在±40°范围内矫正表现较好，超出此范围的矫正效果较差。
在其他一些实施例中，所述投影设备还包括镜头(图未示)和调焦装置(图未示)，所述镜头与调焦装置连接，所述调焦装置与控制器16连接，控制器16控制调焦装置将所述镜头移动至对焦位置，从而实现自动对焦。
本发明实施例提供的浮空动向投影的方法具有广泛的应用场景，示例性的，可以应用于安防、商业、娱乐、舞台等多种场景。
如图2所示，是本发明实施例提供的一种投影介质发生器的硬件结构示意图，所述投影介质发生器20包括通信模块21、驱动装置22、投影介质释放装置23、控制器24和存储模块25，其中，控制器24分别与通信模块21、驱动装置22、投影介质释放装置23和存储模块25连接，驱动装置22还与投影介质释放装置23连接。
通信模块21，可以是任意类型，为采用有线通信技术或无线通信技术实现，与投影设备进行通信的装置，比如手机、平板或电脑。其中，有线通信技术包括以太网、通用串行总线(USB)等；无线通信技术包括蓝牙、WiFi、移动通信(2G、3G、4G、5G等)、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)等。通信模块21用于从投影设备获取介质释放指令，所述介质释放指令携带有目标投影区域的位置信息。
在一些实施例中，所述介质释放指令中还携带有与所述目标投影区域对应的开始投影时间和结束投影时间。
所述目标投影区域为投影设备进行浮空动向投影时某一时刻对应的投影区域。所述目标投影区域的位置信息包括目标投影区域的中心点坐标信息，或者，所述目标投影区域的位置信息包括可确定所述目标投影区域大小和位置的各顶点的坐标信息。
在一些实施例中，通信模块21还用于从投影设备获取投影介质发生器20的初始位置信息。
在一些实施例中，通信模块21还用于从投影设备获取介质停止释放指令。
控制器24，用于根据介质释放指令中的目标投影区域的位置信息确定出投影介质释放位置，获取投影介质释放装置的当前位置信息，控制驱动装置22驱动投影介质释放装置23从投影介质释放装置的当前位置移动到投影介质释放位置，并控制投影介质释放装置23在投影介质释放位置释放投影介质。
具体的，控制器24用于根据目标投影区域的中心点坐标信息确定出投影介质释放位置。或者，控制器24用于根据所述目标投影区域可确定所述目标投影区域大小和位置的各顶点的坐标信息和所述投影介质释放装置的介质释放角度确定出投影介质释放位置。控制器24确定出投影介质释放位置后，控制驱动装置22驱动投影介质释放装置23在第一维度和/或第二维度和/或第三维度进行移动，使得投影介质释放装置23从投影介质释放装置的当前位置移动到投影介质释放位置，并控制投影介质释放装置23在投影介质释放位置释放投影介质。
在一些实施例中，控制器24，还用于根据投影介质发生器的初始位置信息确定出投影介质释放装置的初始位置信息，并将所述投影介质释放装置的初始位置信息设置为投影介质释放装置的当前位置信息。可以理解的是，投影介质释放装置的初始位置信息与投影介质发生器的初始位置信息存在固定的对应关系，预先将所述对应关系存储到存储单元中，以使得控制器24根据投影介质发生器的初始位置信息和所述对应关系确定出投影介质释放装置的初始位置信息。
驱动装置22，用于驱动投影介质释放装置23进行移动。
投影介质释放装置23，用于在投影介质释放位置释放投影介质。所述投影介质包括水雾、烟雾等。
具体的，驱动装置22包括驱动所述投影介质释放装置在第一维度和/或第二维度和/或第三维度进行移动的多个驱动机构。
在一些实施例中，控制器24，还用于监测到目标投影区域对应的动向投影片段的开始投影时间到达时，控制投影介质释放装置在投影介质释放位置释放投影介质；监测到目标投影区域对应的动向投影片段的结束投影时间到达时，控制投影介质释放装置停止释放投影介质。
在一些实施例中，控制器24，还用于根据介质停止释放指令控制投影介质释放装置停止释放介质。
如图3所示的投影介质发生器可驱动投影介质释放装置沿一个维度进行移动的驱动机构，所述投影介质发生器包括两侧的立柱和连接两侧立柱的横杆，横杆下方悬挂设置至少一个投影介质释放装置31，立柱内设置有可驱动投影介质释放装置沿横杆移动的驱动装置32。在一些实施例中，所述横杆两侧各悬挂设置一投影介质释放装置，驱动装置32分别驱动各投影介质释放装置沿横杆移动。
可以理解的是，所述投影介质发生器的立柱或横杆内还设置有控制器(图未示)和通信模块(图未示)等。当所述投影介质发生器通过通信模块获取到目标投影区域33的位置信息后，控制器计算出投影介质释放位置，控制驱动装置32驱动投影介质释放装置31移动到投影介质释放位置释放投影介质。
投影介质发生器根据投影介质释放位置计算驱动装置32所需移动的方向和距离，将投影介质释放装置31驱动至投影介质释放位置，释放投影介质，使其释放的投影介质覆盖目标投影区域33，从而实现投影设备的浮空动向投影。
如图4所示的投影介质发生器可驱动投影介质释放装置三个维度进行移动，所述投影介质发生器包括底座48、活动设置于底座48下表面的滚轮41、设置于底座48内的第一驱动电机42、固定设置于底座48上表面的伸缩杆43、与伸缩杆43上端固定连接的连接块49、内置于连接块49的第二驱动电机44和第三驱动电机45、与连接块49上端固定连接的旋转组合臂46以及设置于旋转组合臂末端46的投影介质释放装置47。具体的，旋转组合臂46包括大臂和小臂，大臂与连接块49上端固定，小臂与大臂旋转连接，投影介质释放装置47设置于小臂的末端。滚轮41和第一驱动电机42组成第一驱动机构，伸缩杆43和第二驱动电机44组成第二驱动机构，旋转组合臂46和第三驱动电机45组成第三驱动机构。
第一驱动电机42用于驱动滚轮41沿垂直于投影画面的方向移动，即第一驱动机构用于驱动投影介质释放装置47沿垂直于投影画面的方向移动；第二驱动电机44用于驱动伸缩杆43沿投影画面的竖直方向进行伸缩，即所述第二驱动机构用于驱动投影介质释放装置47沿投影画面的竖直方向移动；第三驱动电机45用于驱动旋转组合臂的小臂沿大臂旋转，即第三驱动机构用于驱动投影介质释放装置同时沿投影画面的水平方向和竖直方向移动。
投影介质发生器根据投影介质释放位置计算每个驱动机构所需移动(或旋转)的方向和距离(或角度)，将投影介质释放装置47驱动至投影介质释放位置，释放投影介质，使其释放的投影介质覆盖目标投影区域40，从而实现投影设备的浮空动向投影。
图3和图4分别示出了投影介质释放装置在一个维度和三个维度可移动的投影介质发生器，实际应用中，本领域技术人员可以根据需求来设计可在两个维度进行移动的投影介质发生器。
此外，在一些固定的场所，可以投影介质发生器设置在房顶或者地上，该投影介质发生器包括按预设方式排列设置的多个投影介质释放装置。此时，投影介质发生器包括至少两个投影介质释放装置，所述控制器，还用于根据目标投影区域的位置信息和各投影介质释放装置的当前位置信息确定用于释放介质的目标投影介质释放装置，控制驱动装置驱动目标投影介质释放装置从目标投影介质释放装置的当前位置移动到投影介质释放位置，并控制目标投影介质释放装置在投影介质释放位置释放投影介质。
如图5所示，是本发明实施例提供的一种浮空动向投影系统的结构示意图，所述系统包括投影介质发生器52和投影设备51，其中，投影介质发生器52为图3所示的投影介质发生器，投影设备51可为图2中所述的投影设备。可以理解的是，投影介质发生器52和投影设备51预先通过有线或无线的方式进行通信连接。
投影设备51，用于获取目标投影区域50的位置信息，根据目标投影区域50的位置信息生成介质释放指令发送给投影介质发生器52，根据目标投影区域50的位置信息计算投影角度调整投影方向进行浮空动向投影。
可以理解的是，投影设备51，还用于获取预设的动向投影方案信息，所述动向投影方案信息中包含有各动向投影片段的开始投影时间、结束投影时间和目标投影区域的位置信息。
在一些实施例中，投影设备51，还用于根据各动向投影片段的开始投影时间、结束投影时间和目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给投影介质发生器52。
在一些实施例中，投影该设备51，用于监测各动向投影片段的开始投影时间和结束投影时间，当监测到一动向投影片段的开始投影时间到达时，根据所述动向投影片段对应的目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给投影介质发生器52；当监测到所述动向投影片段的结束投影时间到达时，生成介质停止释放指令发送给投影介质发生器52。
所述目标投影区域50的位置信息可以预存在投影设备51的存储器中，也可以从与投影设备51通信连接的电子设备实时获取。具体的，所述目标投影区域50的位置信息为目标投影区域的中心点M0的坐标信息。
在一些实施例中，投影设备51，还用于将投影介质发生器52的初始位置信息发送至投影介质发生器52，以使得投影介质发生器52根据投影介质发生器52的初始位置信息确定出投影介质释放装置的初始位置信息，并将所述初始位置信息设置为投影介质释放装置的当前位置信息。
投影介质发生器52根据目标投影区域的中心点M0的水平坐标值确定出投影介质释放位置，根据投影介质释放装置的当前位置信息，计算投影介质释放装置在水平方向的移动方向和距离。控制驱动装置驱动该投影介质释放装置从投影介质释放装置的当前位置水平移动到投影介质释放位置，并控制投影介质释放装置在投影介质释放位置释放投影介质。此时，投影设备51根据目标投影区域50的位置信息计算投影角度调整投影方向进行浮空动向投影。
如图7所示，为了便于说明本发明要保护的技术方案，在本发明的实施例中，选取投影设备的投影中心P(0，0，0)为坐标原点，选取投影设备到投影平面的垂线为Y轴，投影平面的水平方向为X轴，投影平面的竖直方向为Z轴。
在图7的坐标系下，假设投影介质释放装置的当前位置坐标Na(xa,ya,za)，投影介质释放位置的坐标为Nb(xb,yb,zb)，目标投影区域的中心点坐标M0(x0,y0,z0)。由于投影介质释放装置被设计为在X轴方向上移动，因此，xb＝x0，ya＝yb，za＝zb。具体的，若(x0-xa)为负数，则驱动装置驱动投影介质释放装置沿-X轴方向移动距离|x0-xa|，若(x0-xa)为正数，则驱动装置驱动投影介质释放装置沿+X轴方向移动距离|x0-xa|。
若希望将投影画面的中心置于目标投影区域的中心点M0，则需要使投影画面在水平方向偏转α角度，在竖直方向偏转β角度(即目标投影区域对应的投影角度)。根据三角函数关系，可以得到：
Figure BDA0003069730060000121
Figure BDA0003069730060000122
由此，即可求出投影画面在水平方向和竖直方向的偏转角度α和β。进而使得投影设备可根据投影画面的偏转角度计算运动控制单元的转动角度。
具体地，获取各目标投影区域中心点在该坐标系下的坐标后，可以建立两个角度序列α(i)和β(i)，i＝1,2,…,n。假设当前目标投影区域的投影画面的偏转角度为α(i)和β(i)，则下一个目标投影区域的投影画面的偏转角度为α(i+1)和β(i+1)，则投影设备中的运动控制单元所需转动的角度为：
Δα＝α(i+1)-α(i)
Δβ＝β(i+1)-β(i)
其中，Δα为运动控制单元在水平方向上的转动角度，Δβ为运动控制单元在竖直方向上的转动角度。
在一些实施例中，投影介质发生器52监测到目标投影区域对应的动向投影片段的开始投影时间到达时，控制投影介质释放装置在投影介质释放位置释放投影介质；监测到目标投影区域对应的动向投影片段的结束投影时间到达时，控制投影介质释放装置停止释放投影介质。
在一些实施例中，投影介质发生器52从投影设备51获取介质停止释放指令，根据所述介质停止释放指令控制所述投影介质释放装置停止释放介质。
如图6所示，是本发明实施例提供的另一种浮空动向投影系统的结构示意图，所述系统包括设置在不同位置的4个投影介质发生器和投影设备61，其中，4个投影介质发生器为图4所示的投影介质发生器，投影设备62可为图2中所述的投影设备。可以理解的是，4个投影介质发生器分别和投影设备61预先通过有线或无线的方式进行通信连接。
投影设备61，用于获取各投影介质发生器的初始位置信息，将各投影介质发生器的初始位置信息分别发送至各投影介质发生器的通信模块；并根据各投影介质发生器的初始位置信息和目标投影区域的位置信息确定释放投影介质的目标投影介质发生器，根据所述目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给目标投影介质发生器。
可以理解的是，投影设备61，还用于获取预设的动向投影方案信息，所述动向投影方案信息中包含有各动向投影片段的开始投影时间、结束投影时间和目标投影区域的位置信息。
在一些实施例中，投影设备61，还用于根据各动向投影片段的开始投影时间、结束投影时间和目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给目标投影介质发生器。
在一些实施例中，投影该设备61，用于监测各动向投影片段的开始投影时间和结束投影时间，当监测到一动向投影片段的开始投影时间到达时，根据所述动向投影片段对应的目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给投影介质发生器；当监测到所述动向投影片段的结束投影时间到达时，生成介质停止释放指令发送给投影介质发生器。
所述目标投影区域的位置信息包括可确定所述目标投影区域大小和位置的各顶点的坐标信息。若目标投影区域为矩形区域，则目标投影区域的位置信息可为目标投影区域的左上角顶点坐标和目标投影区域的右下角顶点坐标。
具体的，假设当前目标投影区域为目标投影区域601，则投影设备61根据投影介质发生器621、投影介质发生器622、投影介质发生器623和投影介质发生器624的初始位置信息以及目标投影区域601的位置信息，确定由投影介质发生器622来释放投影介质，并将目标投影区域601的位置信息发送给投影介质发生器622，即将目标投影区域601的左上角顶点坐标和右下角顶点坐标发送给投影介质发生器622。若当前目标投影区域为目标投影区域602，则投影设备61选取投影介质发生器624的来释放投影介质。
投影介质发生器622根据投影介质发生器622的初始位置信息确定出其投影介质释放装置的初始位置信息，并将所述初始位置信息设置为投影介质释放装置的当前位置信息。进一步，根据目标投影区域的位置信息计算出投影介质释放位置。本实施例中投影介质发生器622可控制投影介质释放装置在三个维度方向上进行移动。
下面详细介绍驱动装置如何驱动投影介质释放装置在不同的维度进行移动以使其从投影介质释放装置的当前位置信息移动到投影介质释放位置。
在图7所示的坐标系下，假设目标投影区域601的左上角顶点坐标为M1(x1,y1,z1)，右下角顶点坐标为M2(x2,y2,z2)，其中，y1＝y2。投影介质释放装置的当前位置坐标Na(xa,ya,za)，介质释放角度为γ，则投影介质释放位置坐标Nb(xb,yb,zb)可根据如下的公式确定：
Figure BDA0003069730060000141
yb＝1
Figure BDA0003069730060000142
投影介质释放位置坐标Nb(xb,yb,zb)确定后，则根据投影介质释放装置的当前位置坐标Na(xa,ya,za)可以确定出各驱动机构在各维度驱动投影介质释放装置移动的方向和距离。下面以图4的投影介质发生器为例描述控制器如何控制各驱动机构驱动投影介质释放装置移动到投影介质释放位置。
首先，确定第一驱动机构在Y轴方向的移动方向和距离。若(yb-ya)为负数，则控制器控制第一驱动机构驱动投影介质释放装置沿-Y轴方向移动距离|yb-ya|，若(yb-ya)为正数，则控制器控制第一驱动机构驱动投影介质释放装置沿+Y轴方向移动距离|yb-ya|。
其次，确定第三驱动机构在X轴方向的旋转方向和角度。第三驱动机构在X轴方向的旋转方向和角度可根据(xb-xa)和第三驱动机构的参数计算得出。假设投影介质释放装置在X轴方向移动距离|xb-xa|，第三驱动机构旋转角度为a1，则若(xb-xa)为负数，则控制器控制第三驱动机构逆时钟方向旋转a1角度；若(xb-xa)为正数，则控制器控制第三驱动机构顺时钟方向旋转a1角度。进一步计算出第三驱动机构旋转a1角度时投影介质释放装置在Z轴方向产生的位移z1(包含正负)。
最后，确定第二驱动机构伸缩的方向和距离。经过第三驱动机构的旋转，投影介质释放装置在Z轴方向上的位置已由原来的za移动为(za+z1)。若(zb-za-z1)为负数，则控制器控制第二驱动机构在Z轴方向缩短距离|zb-za-z1|，若(zb-za-z1)为正数，则控制器控制第二驱动机构在Z轴方向伸长距离|zb-za-z1|。
在一些实施例中，投影介质发生器监测到目标投影区域对应的动向投影片段的开始投影时间到达时，控制投影介质释放装置在投影介质释放位置释放投影介质；监测到目标投影区域对应的动向投影片段的结束投影时间到达时，控制投影介质释放装置停止释放投影介质。
在一些实施例中，投影介质发生器从投影设备61获取介质停止释放指令，根据所述介质停止释放指令控制所述投影介质释放装置停止释放介质。
投影设备61根据目标投影区域的位置信息计算投影角度调整投影方向进行浮空动向投影的方法与图5实施例相同，在此不再赘述。
如图8所示，是本发明实施例提供的一种浮空动向投影的方法流程图，所述方法可应用于图5或图6所示的浮空动向投影系统，所述浮空动向投影系统包括至少一个投影介质发生器和投影设备，所述投影介质发生器包括驱动装置和至少一个投影介质释放装置。所述方法包括：
步骤S801，投影介质发生器从投影设备获取介质释放指令，所述介质释放指令携带有目标投影区域的位置信息。
具体的，投影设备获取预设的动向投影方案信息，所述动向投影方案信息中包含有各动向投影片段的开始投影时间、结束投影时间和目标投影区域的位置信息。
在一些实施例中，所述介质释放指令中还携带有与所述目标投影区域对应的开始投影时间和结束投影时间。
在一些实施例中，所述方法还包括：投影该设备监测各动向投影片段的开始投影时间和结束投影时间，当监测到一动向投影片段的开始投影时间到达时，根据所述动向投影片段对应的目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给投影介质发生器；当监测到所述动向投影片段的结束投影时间到达时，生成介质停止释放指令发送给投影介质发生器。
所述目标投影区域为所述投影设备进行浮空动向投影时某一时刻对应的投影区域。目标投影区域的位置信息可以预存在投影设备的存储器中，也可以从与投影设备通信连接的电子设备实时获取。
所述目标投影区域的位置信息为所述目标投影区域的中心坐标信息；或者所述目标投影区域的位置信息包括可确定所述目标投影区域大小和位置的各顶点的坐标信息。比如，矩形目标区域的位置信息可以由矩形左上角顶点坐标和矩形右下角顶点坐标组成。
可以理解的是，投影介质发生器和投影设备预先通过有线或无线的方式进行通信连接。
步骤S802，根据所述介质释放指令中携带的目标投影区域的位置信息确定出投影介质释放位置。
在图3的实施例中，控制器根据目标投影区域的中心坐标信息可确定出投影介质释放位置；在图4的实施例中，控制器根据目标投影区域可确定所述目标投影区域大小和位置的各顶点的坐标信息和投影介质释放装置的介质释放角度确定出投影介质释放位置；在其他一些实施例中，控制器根据目标投影区域可确定所述目标投影区域大小和位置的各顶点的坐标信息确定出投影介质释放位置。
步骤S803，获取投影介质释放装置的当前位置信息，控制驱动装置驱动投影介质释放装置从投影介质释放装置的当前位置移动到投影介质释放位置。
工作人员在现场安装投影介质发生器时，可通过投影设备或其他电子设备对投影介质发生器的初始位置信息进行设置。
在一些实施例中，所述方法还包括：投影设备获取各投影介质发生器的初始位置信息，并将各投影介质发生器的初始位置信息分别发送给各投影介质发生器；
各投影介质发生器根据各投影介质发生器的初始位置信息确定出各投影介质发生器的投影介质释放装置的初始位置信息，并将给所述初始位置信息设置为投影介质释放装置的当前位置信息。
当投影介质释放装置被移动到投影介质释放位置后，投影介质发生器还将投影介质释放装置的当前位置更新为投影介质释放位置，并将更新后的投影介质释放装置的当前位置存储到存储模块中，或者发送到投影设备进行存储。
在一些实施例中，驱动装置可驱动投影介质释放装置在第一维度和/或第二维度和/或第三维度进行移动。投影介质发生器控制驱动装置驱动所述投影介质释放装置在第一维度和/或第二维度和/或第三维度进行移动，使得所述投影介质释放装置从所述投影介质释放装置的当前位置移动到所述投影介质释放位置。具体的驱动方法可参见前述实施例的描述。
在一些实施例中，所述投影介质发生器包括至少两个投影介质释放装置，所述步骤S803还包括：
投影介质发生器根据目标投影区域的位置信息和各投影介质释放装置的当前位置信息确定用于释放介质的目标投影介质释放装置，控制驱动装置驱动目标投影介质释放装置从目标投影介质释放装置的当前位置移动到投影介质释放位置，并控制目标投影介质释放装置在投影介质释放位置释放投影介质。
步骤S804,控制所述投影介质释放装置在所述投影介质释放位置释放投影介质，以使得所述投影设备根据所述目标投影区域的位置信息计算投影角度调整投影方向进行浮空动向投影。
在一些实施例中，投影介质发生器监测到所述目标投影区域对应的动向投影片段的开始投影时间到达时，控制所述投影介质释放装置在所述投影介质释放位置释放投影介质；监测到所述目标投影区域对应的动向投影片段的结束投影时间到达时，控制所述投影介质释放装置停止释放投影介质。
在一些实施例中，投影介质发生器从投影设备获取介质停止释放指令，根据所述介质停止释放指令控制所述投影介质释放装置停止释放介质。
在一些实施例中，所述投影介质发生器至少有两个，所述方法还包括：
所述投影设备根据各投影介质发生器的初始位置信息和所述目标投影区域的位置信息确定释放投影介质的目标投影介质发生器，根据所述目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给所述目标投影介质发生器的通信模块。
上述方法可应用于图5或图6所示的浮空动向投影系统，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明上述实施例中的对浮空动向系统和投影介质发生器的描述。
根据本发明实施例，还提供一种投影介质发生器，该投影介质发生器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得所述投影介质发生器执行实施例中所述的浮空动向投影的方法步骤。
根据本发明实施例，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，所述处理器执行实施例中所述的浮空动向投影的方法步骤。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用直至得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种浮空动向投影的方法，所述方法应用于浮空动向投影系统，所述浮空动向投影系统包括至少两个投影介质发生器和投影设备，所述投影介质发生器包括驱动装置和至少一个投影介质释放装置，其特征在于，所述方法包括：
所述投影设备根据各投影介质发生器的初始位置信息和目标投影区域的位置信息确定释放投影介质的目标投影介质发生器，根据所述目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给所述目标投影介质发生器；
所述投影介质发生器从所述投影设备获取介质释放指令，所述介质释放指令携带有目标投影区域的位置信息；
根据所述介质释放指令中携带的目标投影区域的位置信息确定出投影介质释放位置；
获取所述投影介质释放装置的当前位置信息，控制所述驱动装置驱动所述投影介质释放装置从所述投影介质释放装置的当前位置移动到所述投影介质释放位置；
控制所述投影介质释放装置在所述投影介质释放位置释放投影介质，以使得所述投影设备根据所述目标投影区域的位置信息计算投影角度调整投影方向进行浮空动向投影。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述介质释放指令中还携带有与所述目标投影区域对应的开始投影时间和结束投影时间，所述投影介质释放装置移动到所述投影介质释放位置后，还包括：
所述投影介质发生器监测到所述目标投影区域对应的开始投影时间到达时，控制所述投影介质释放装置在所述投影介质释放位置释放投影介质；监测到所述目标投影区域对应的结束投影时间到达时，控制所述投影介质释放装置停止释放投影介质。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标投影区域的位置信息包括所述目标投影区域的中心点坐标信息，或者，所述目标投影区域的位置信息包括可确定目标投影区域大小和位置的各顶点的坐标信息。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述投影介质发生器控制所述驱动装置驱动所述投影介质释放装置从所述投影介质释放装置的当前位置移动到所述投影介质释放位置包括：所述投影介质发生器控制所述驱动装置驱动所述投影介质释放装置在第一维度和/或第二维度和/或第三维度进行移动，使得所述投影介质释放装置从所述投影介质释放装置的当前位置移动到所述投影介质释放位置。
5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述投影介质发生器包括至少两个投影介质释放装置，所述方法还包括：
所述投影介质发生器根据所述目标投影区域的位置信息和各投影介质释放装置的当前位置信息确定用于释放介质的目标投影介质释放装置，控制所述驱动装置驱动所述目标投影介质释放装置从所述目标投影介质释放装置的当前位置移动到所述投影介质释放位置，并控制所述目标投影介质释放装置在所述投影介质释放位置释放投影介质。
6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述投影设备获取各投影介质发生器的初始位置信息，并将各投影介质发生器的初始位置信息分别发送给各投影介质发生器；
各投影介质发生器根据各投影介质发生器的初始位置信息确定出各投影介质发生器的投影介质释放装置的初始位置信息。
7.一种投影介质发生器，其特征在于，所述投影介质发生器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得所述投影介质发生器执行如权利要求1-6任一项所述的浮空动向投影的方法。
8.一种浮空动向投影系统，其特征在于，所述系统包括至少一个权利要求7所述的投影介质发生器和投影设备，
所述投影设备，用于获取目标投影区域的位置信息，根据所述目标投影区域的位置信息生成介质释放指令发送给所述投影介质发生器，根据所述目标投影区域的位置信息计算投影角度调整投影方向进行浮空动向投影。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得浮空动向投影系统执行如权利要求1-6任一项所述的浮空动向投影的方法。
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