CN2706821Y - 地铁隧道动画广告装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种地铁隧道动画广告装置，包括有光阑板、压缩画面组、光阑板与压缩画面组之间的遮光片以及光源。每一个压缩画面组由遮光片分割成3～150个等宽的单元压缩画面，每个单元压缩画面分别压缩进整幅画面的一部分，光阑板固定于压缩图片前方与压缩图片平行，由此构成一个单帧画面单元；至少由50个单帧画面单元逐一等高横向排列于地铁隧道壁。本实用新型的效果是利用人眼的视觉暂留原理，并通过对画面的压缩处理和光阑板上的窄缝对画面可视范围的限制和累加，使得可以采用简单的工艺及较低的费用实现理想的动画效果。本结构适合在地铁隧道这种特殊环境中安装，具有安全可靠，故障率低，使用寿命长，维护与更换方便等特点。

Description

地铁隧道动画广告装置

技术领域：

本实用新型属于一种动画广告宣传装置，该装置特别适合使在隧道中以较高速度运动的人清晰地看到地铁隧道壁上呈现出的动画广告片效果。

 背景技术：

从地铁诞生以来，人们在地铁行驶的时候只能看到地铁的隧道外一片漆黑，很早之前就有人提出利用视觉暂留原理，使人能在高速行驶的地铁里看到窗外隧道壁上呈现动画。这里说的视觉暂留原理实际上是人的一种视觉生理现象：人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经需经过一短暂的时间，光的作用结束时，视觉也不立即消失。人的视觉暂留时间大约为0.1秒。电影和动画技术就是利用这个原理，把很多幅连续的相似画面依次呈现于人眼前的同一个地方。隧道动画技术的基本原理就是取自于电影和动画技术，然而地铁隧道动画的实现与电影和动画是有很大区别的，在地铁隧道中人与作为屏幕的隧道壁是做相对运动的，而电影和动画都是在人和屏幕保持相对静止的前提下，屏幕上逐帧快速闪过的内容衔接的相似画面，因为视觉暂留，人并不能感觉到画面之间有间断，而是觉得画面是连续的。

地铁在高速运动时，相当于地铁隧道壁相对于人做高速运动，乘客与地铁隧道壁的距离是基本保持不变的，乘客的运动路线与隧道壁平行。这个特点为地铁动画的实现提供了可行性的条件。

发明内容

本实用新型提供一种地铁隧道动画广告装置，包括有光阑板、压缩画面组、光阑板与压缩画面组之间的遮光片、光源，其特征是：光阑板是带有多个平行等间距窄缝光阑的矩形薄板，在光阑板与隧道壁之间设有与每条窄缝光阑相对应的单元压缩画面，所有单元压缩画面等高、等宽，由3至150个等宽等高画面内容不同的单元压缩画面按一定顺序横向铺列于一个平面组成一个压缩画面组，同一压缩画面组内的每两个相邻单元压缩画面间不设间隔并于相邻公共边上立有遮光片，遮光片用于遮挡单元压缩画面所发光线，防止光线从不与其对应的窄缝光阑中出射，光源置于光阑板之后压缩画面组的上下两边外，由此构成一个单帧画面单元；至少由50个单帧画面单元逐一等高横向与地铁运动方向平行排列与地铁隧道壁，每两个相邻单帧画面单元之间设有间隔或不设间隔。

所述光阑板高度不小于压缩画面组的高度。

所述压缩画面组是多幅单元压缩画面内容拼接在一起的一张或多张图片。

所述光阑板置于画面的正上方，左右是对称的，其对称轴在压缩画面组平面内上投影与压缩画面组中轴线重合。

所述窄缝光阑是一条狭长窄缝，窄缝平行于矩形光阑板与地铁的运动方向垂直的那组对边，窄缝光阑的条数与单元压缩画面个数相等并一一对应。

所述光阑板上的窄缝光阑宽为0.1～10毫米，长度等于或略大于单元压缩画面高度。

所述照明光源也可设置在压缩画面组与隧道墙壁之间或光阑板与压缩画面组之间，但要防止光源光线直接从窄缝光阑中射出。

所述光阑板和遮光片均为不透明材料制成。

所述遮光片为矩形薄片，长边与窄缝光阑长度相同，立于两幅单元压缩画面相连接的公共边，一条长边与这个公共边重合，另一条长边连接于光阑板，连接位置在上述两幅单元压缩画面各自所对应的窄缝光阑之间。

遮光片采用黑色粗糙面材料制成，以此降低遮光片对光线的反射率。

为了增强视觉效果，光阑板朝向观看者的那个表面也做黑色粗糙处理，降低光阑板对外部干扰光线的反射；为了增强画面亮度也可以对光阑板朝向压缩图片的表面做高反光处理。

以下结合附图对本实用新型的地铁隧道动画广告装置加以说明。

如图1所示，包括有光阑板 1、压缩画面组 3、光阑板与图片之间的遮光片2以及光源，其中：在光阑板后侧设置与其平行的压缩画面组，在压缩画面组与光阑板之间设有遮光片，由此构成一个单帧画面单元4。至少由50个单帧画面单元逐一等高横向排列，每两个相邻单帧画面单元之间设有间隔，也可以不设间隔。

如图1所示，本装置中的照明光源可设置在压缩画面组的上下两端，也可将设置在压缩图片与隧道墙壁之间或光阑板与压缩图片之间，但要防止光源光线直接从窄缝光阑中直接射出。

如图1所示，本装置中光阑板为平行于隧道壁平置于原始画面上方的开有窄缝光阑的平板。光阑板的高度与原始画面高度相等。光阑板上的窄缝光阑的竖直长度等于画面高度，宽度为0.1～10mm，且所有窄缝光阑的水平间距c都是相等的。每一条窄缝光阑对应原始画面的一个单元压缩画面，每两个相邻单元压缩画面之间由遮光片隔开。光阑板与原始画面的距离为a。

如图2所示，光阑板的窄缝光阑的水平间距c小于原始画面的一个单元压缩画面的宽度b，置于画面的正上方，左右是对称的，这样遮光片都是向着画面中心方向倾斜的。

如图2所示，由于光阑板的窄缝光阑是水平等间距的，且原始画面分成相隔开的等宽度的单元压缩画面，通过几何计算得出，所有单元压缩画面的画面通过窄缝光阑射出的光线中最左边的一条光线会交于一点，同样，最右边的一条光线也会交于一点，这两点距离压缩画面组等距离(距离为h，h＝a*b/(b-c)，h为最佳观看距离)，即两点的连线平行于隧道壁，这两点间的距离d(d＝b*b/(b-c))就是人在距离压缩画面组距离为h的地方垂直于窄缝光阑运动的时候人眼能看到画面的可视距离。当人在距离压缩画面组为h的距离随列车运动的时候，每个单元压缩画面内的画面都会在d这个范围内被人眼看到，且人眼看到的将是画面的原大显示。人在运动的列车中通过窄缝光阑看遮光片的间的压缩画面单元的过程实际上就是每个压缩画面单元透过窄缝光阑扫过人眼的过程，每一个瞬间通过窄缝光阑进入人眼的只是画面的一部分，由于视觉暂留效应，人眼把这个过程中与窄缝光阑成不同视角的时候通过窄缝光阑看到的压缩画面上的部分拼接起来。

所述单元压缩画面的压缩处理方法是：根据观看者到画面的距离`h及实施条件适当选取a、b、c的长度值(h＝a*b/(b-c)可以不等于`h，但要尽量接近`h的值)并确定每个压缩画面组由多少个单元压缩画面组成，以a/`h为压缩比将所希望显示在人眼中的一个单帧画面(即是上面所述的原始画面)进行横向压缩得到原始压缩画面，选取画面上下两边中点的连线；将此原始压缩画面放置在压缩画面组平面内，并且此连线与光阑板上的一个窄缝光阑在压缩画面组平面内的投影重合，在与这个窄缝光阑相对应的单元压缩画面范围内的原始压缩画面的图像部分就是本单元压缩画面内应该设置的画面内容；通过上一方法选取到每个单元压缩画面内的画面内容，当选取到原始压缩画面以外的范围时，原始压缩画面以外的内容补以纯黑色。

本实用新型的原理是该结构应用窄缝光阑来限制安装在隧道壁上的经过特殊压缩处理的图片在不同观察角度显示出画面的不同部分。当观看者平行于本装置移动时，在某一时刻，观看者可以透过多条窄缝光阑看到一个画面的部分内容，在一个极短的时间间隔后，这些窄缝光阑相对于人的位置有很小的改变，观看者透过窄缝光阑看到的内容也相应改变了；如此在某一很短时间内，人在一个单帧画面单元前高速平行于它横向运动而过，一幅画面的所有部分都依次呈现在相应位置上，因为人眼睛的视觉暂留，人会感受到一整幅画面同时出现在眼前的效果；当观看者在多个单帧画面单元前高速通过时，对观看者来说在相对于他不变的位置上会依次呈现多幅整幅画面，当呈现每幅画面之间的时间间隔小于人眼的视觉暂留时间而且画面连续变化的，就可以得到动画效果。

本实用新型可以采用简单的工艺及较低的费用实现理想的动画效果。本结构适合在地铁隧道这种特殊环境中安装，具有安全可靠，故障率低，使用寿命长，维护与更换方便等特点。

附图说明

图1为本实用新型的单帧画面单元结构俯视图；

图2为本实用新型的单帧画面单元结构及光路俯视图；

图3为本实用新型的单帧画面单元结构正视图，实线所示为窄缝光阑、虚线所示为压缩画面组中各单元压缩画面间的交界线也是各遮光片与压缩画面组的相交线；

图4为一幅原始画面例图；

图5为图4画面经过压缩处理后得到的压缩画面组；

图6图7为动画过程实例说明示意图。

图注：图中“1”为光阑板、“2”为遮光片、“3”为压缩画面组、“4”为窄缝光阑、“5”为一个单元压缩画面、“6”为地铁隧道壁、“7”为单帧画面单元；图中a为光阑板到压缩画面组的距离、b为单元压缩画面的宽度、c为相邻窄缝光阑间的距离、h为观看者到压缩画面组的距离、d为单帧画面单元在距离为h处的可视范围。

具体实施方式

以下结合实例说明动画过程：

当人面朝一个单帧画面单元并平行于它直线运动时，压缩画面组的宽度为95厘米，高度为61.8厘米，分成19个单元压缩画面，则每个单元压缩画面的宽度b为5厘米。如图4所示，为一幅未作处理的原始画面，也是动画过程中要显示的一帧；图5为经过压缩处理后得到的压缩画面组；光阑板的窄缝光阑的水平间距c为4.6厘米，光阑板与原始画面的距离a为15厘米，根据公式h＝a*b/(b-c)和d＝b*b/(b-c)可以算出，人在距离压缩画面组距离h为187.5厘米的地方扫过画面的时候人眼能看到画面的单帧画面单元可视范围d＝53厘米。在此距离h上人乘车相对于画面做平行运动，并且对于每一个单帧画面单元人只能在正对该单帧画面中央，d＝53厘米的宽度范围内看到画面发出的光线。当人乘坐地铁经过图2中所示从I点到III点之间的各个位置时透过窄缝光阑所看到的压缩画面组上的瞬间图案都是由一个个等间距窄条图案构成的，窄条图案正是原始画面上的相应位置的图案。而且，随着人的移动，窄条图案的内容也相应变化，人完成从I点到III点的移动的这个过程中，相对于人眼前固定位置上原始画面范围大小的一个区域内，都出现过窄条图案，而且窄条图案出现的位置和其内容恰好和原始画面的相应位置上的图案相吻合。当人乘坐的地铁速度为72公里/小时时，这个过程在约0.025秒内完成，由于人眼的视觉暂留效应，在所有位置上人眼看到的画面部分就会在人的眼中拼接为整体的原始画面图案。

如图6、图7所示，当人在多个在地铁隧道壁6上排列好的单帧画面单元前随地铁高速运动的时候，上述过程不断重复，每幅画面都完整的在人眼中依次出现，当每个单帧画面单元间隔为5厘米时，对72公里/小时的地铁上的人来说相邻画面呈现的时间间隔为0.05秒，由于视觉暂留效应，人就会感受到眼前同一位置始终都有画面，从而可以实现动画的效果。

Claims (8)

1、本实用新型提供一种地铁隧道动画广告装置，包括有光阑板、压缩画面组、光阑板与压缩画面组之间的遮光片以及光源，其特征是：光阑板是带有多个平行等间距窄缝光阑的矩形薄板，在光阑板与隧道壁之间设有与每条窄缝光阑相对应的单元压缩画面，由3至150个等宽等高画面内容不同的单元压缩画面按一定顺序横向铺列于一个平面内组成一个压缩画面组，每两个相邻单元压缩画面间均立有遮光片，由光阑板、压缩画面组、遮光片以及光源等构成一个单帧画面单元；至少由50个单帧画面单元逐一等高横向排列，每两个相邻单帧画面单元之间设有间隔或不设间隔。

2、根据权利要求1所述的地铁隧道动画广告装置，其特征是：所述窄缝光阑是一条狭长窄缝，窄缝平行于矩形光阑板一组对边并与观看者的运动方向垂直。

3、根据权利要求1所述的地铁隧道动画广告装置，其特征是：所述光阑板上的窄缝光阑的宽度为0.1毫米到10毫米，长度等于或略大于单元压缩画面高度。

4、根据权利要求1所述的地铁隧道动画广告装置，其特征是：所述遮光片立于两幅相邻单元压缩画面的公共边。

5、根据权利要求1所述的地铁隧道动画广告装置，其特征是：所述单元压缩画面的宽度大于等于1倍窄缝光阑间距。

6、根据权利要求1、2所述的地铁隧道动画广告装置，其特征是：所述单元压缩画面并排铺列于光阑板与隧道壁之间，并与隧道壁平行。

7、根据权利要求1所述的地铁隧道动画广告装置，其特征是：所述单元压缩画面为原始画面横向压缩画面。

8、根据权利要求1所述的地铁隧道动画广告装置，其特征是：所述压缩画面组是多幅单元压缩画面内容拼接在一起的一张或多张图片。

Images