TWI746466B - 沉浸式顯示器外殼 - Google Patents

沉浸式顯示器外殼 Download PDF

Info

Publication number
TWI746466B
TWI746466B TW105133102A TW105133102A TWI746466B TW I746466 B TWI746466 B TW I746466B TW 105133102 A TW105133102 A TW 105133102A TW 105133102 A TW105133102 A TW 105133102A TW I746466 B TWI746466 B TW I746466B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wall
room
image
immersive display
projector
Prior art date
Application number
TW105133102A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201715132A (zh
Inventor
孔亮
Original Assignee
孔亮
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 孔亮 filed Critical 孔亮
Publication of TW201715132A publication Critical patent/TW201715132A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI746466B publication Critical patent/TWI746466B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B37/00—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1601—Constructional details related to the housing of computer displays, e.g. of CRT monitors, of flat displays
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H3/00—Buildings or groups of buildings for public or similar purposes; Institutions, e.g. infirmaries or prisons
    • E04H3/10—Buildings or groups of buildings for public or similar purposes; Institutions, e.g. infirmaries or prisons for meetings, entertainments, or sports
    • E04H3/22—Theatres; Concert halls; Studios for broadcasting, cinematography, television or similar purposes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/10—Projectors with built-in or built-on screen
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/145—Housing details, e.g. position adjustments thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1601—Constructional details related to the housing of computer displays, e.g. of CRT monitors, of flat displays
    • G06F1/1605—Multimedia displays, e.g. with integrated or attached speakers, cameras, microphones
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/147—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units using display panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/001—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background
    • G09G3/002—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background to project the image of a two-dimensional display, such as an array of light emitting or modulating elements or a CRT
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/001—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background
    • G09G3/003—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background to produce spatial visual effects
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/02—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
    • G09G5/026—Control of mixing and/or overlay of colours in general
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/36—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the display of a graphic pattern, e.g. using an all-points-addressable [APA] memory
    • G09G5/37—Details of the operation on graphic patterns
    • G09G5/377—Details of the operation on graphic patterns for mixing or overlaying two or more graphic patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/3147—Multi-projection systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3191—Testing thereof
    • H04N9/3194—Testing thereof including sensor feedback
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2206/00—Systems for exchange of information between different pieces of apparatus, e.g. for exchanging trimming information, for photo finishing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/01—Indexing scheme relating to G06F3/01
    • G06F2203/012—Walk-in-place systems for allowing a user to walk in a virtual environment while constraining him to a given position in the physical environment
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2354/00—Aspects of interface with display user
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2370/00—Aspects of data communication
    • G09G2370/16—Use of wireless transmission of display information

Abstract

一種沉浸式顯示器外殼10，包括機殼12，所述機殼包含一個外牆、一個連接到外牆的內牆以及一個位於外牆與內牆之間的洞穴24，內牆設有在機殼12內定義了一個房間的一個或多個表面，機殼12包含至少一個橋接外牆和內牆以供人員出入房間的入口22，設在外牆的內部並用來將圖像投射到內牆的房間側的一個投影機系統，從而為坐在房間裏的人員提供沉浸式觀影體驗，以及一個至少部分地位於洞穴24內的電腦系統36，所述電腦系統36與投影機系統連接從而控制投影圖像。

Description

沉浸式顯示器外殼
本發明關於一種沉浸式顯示器外殼。
在過去幾十年裏，顯示幕技術得到了提高，其中包括LCDs(液晶顯示器)取代了CRT(陰極射線管)，這使得電視機和電腦顯示器的厚度顯著變薄，“平面螢幕”也隨即出現。為達成發光性能，平面螢幕通常含有稀土元素(鑭系元素)。近來，電子顯示幕的平均顯示器尺寸得到大幅提升，現代電腦顯示器的尺寸約為30英寸(76釐米)，現代化電視機的尺寸約為55英寸(140釐米)。
然而，隨著越來越多的人有能力購買大尺寸電子顯示幕，過時的電子顯示幕廢物也隨之增加。由於這些廢棄物難以回收，如果不另作它用，它們通常被運往垃圾填埋場。與此同時，由於礦產資源有限，鑭系元素正變得越來越昂貴，越來越難以獲取。這意味著在短期內對大多數消費者來說，大型的電子顯示幕將過於昂貴。
大型電子顯示幕的一個可供替代的選擇是CAVE(洞穴狀自動虛擬環境)，其是一種觀看3D圖像的沉浸式虛擬現實環境。典型的CAVE是一個在較大的房間 內構造的房間大小的立方體，CAVE的牆外設有投影機，透過背面投影將圖像投射到牆上。這可以緩解在CAVE牆附近移動人員的影子投射到牆上的問題。多人可同時共用一個CAVE。觀看3D畫面時，須佩戴定製的3D眼鏡。
然而，由於以下原因，CAVE尚未被廣泛接受。首先，為了恰當地裝配投影機，CAVE外部需要較大的空間，而大多數消費者家裏沒有足夠大的房間來容納該設備。由於投影機、螢幕及電纜繁多，CAVE也較難組裝(通常有絆倒隱患)，且設計中不含快速組裝或拆除。換句話說，一般需要一個特意為使用CAVE設計的房間，而不是臨時提供一個房間。此外，操作CAVE需要昂貴的定製軟體，而圖像從牆外投影則導致圖像對比度和清晰度降低。
本發明的目的正是減少或實質上避免上述問題。
本發明公開了一種沉浸式顯示器外殼，包含一個機殼，所述機殼包含一個外牆、一個與外牆連接的內牆及位於外牆和內牆之間的洞穴，內牆具有一個或多個在機殼內界定了一個房間的表面，機殼包含至少一個橋接內牆及外牆、以供人員出入洞穴的入口，還包含一個設在外牆內部的投影機系統，用來將圖像投射到內牆的洞穴側，從而為位於房間內的人員提供一種沉浸式觀影體驗，以及包含一個至少部分位於洞穴內的電腦系統，所述電腦系統與 投影機系統相連接並控制投影圖像。
帶來便利的是，該沉浸式顯示器外殼設備齊全，不需要終端用戶在使用前大幅度地構建或組裝零部件；將電腦系統部分地納入洞穴內亦促成了這點。例如，內牆的功能是作為一個從投影機系統顯示圖像的超級大螢幕，與常見的電視機及顯示器(例如)相比，能最大程度地讓用戶沉浸在所顯示的圖像中，而無需大的LCD顯示器。
投影機系統位於機殼內，因此本沉浸式顯示器外殼尺寸受限於外牆的尺寸。因此沉浸式顯示器外殼所需的面積是預先決定的，所需空間能根據預定的尺寸最小化。將圖像投射到內牆的房間側(即內牆朝內的表面)是有利的，因為與反投影相比，這樣能增加圖像的對比度和清晰度。
內牆在機殼的上部區域可包含一個支撐結構。所述投影機系統可由支撐結構支撐。因此投影機系統架在頭頂上，大體上不會阻礙房間內人員觀看內牆的視線。
支撐結構可以是一個架子。投影機系統可裝配在架子上，並由此向外投射圖像。
較佳地，內牆包含一個大致垂直的螢幕，且投影機系統用來將圖像從架子投射到螢幕上。
房間內至少設有一個附加螢幕，所述附加螢幕可設在大致垂直的螢幕與投影機系統之間。這樣能讓圖像投射到不同的螢幕上，形成前景、背景以及可能出現的一 個或多個中遠距離的效果，從而加強沉浸式觀影體驗。
架子可包含一個遠邊。投影機系統可面向所述遠邊將圖像投射到螢幕上。投影機系統可包含兩個或更多投影機，其中至少一個投影機可面向所述遠邊安裝。
投影機系統的一部分可面向架子。在這種情況下，架子可適於允許投影圖像透過其中的大量通道，這樣可讓投影機系統將圖像投射到機殼的地面。將圖像投射到機殼內的地板或地面上(對於機殼沒有地板的實施例)，能增強沉浸式觀影體驗。架子大體上不與投影圖像互相影響，因此對投影圖像的質量不造成影響。
架子可包含一個或多個與投影機系統對準的開口或光傳送部位(例如玻璃或塑膠窗)。
投影機系統可遠離機殼一側並指向機殼的另一側。投影機系統可從機殼的內部區域指向機殼的外部區域。投影機系統可至少部分地安裝在洞穴內。
這意味著投影機系統投射的圖像源於靠近內牆的點。因此，與從房間裏相對中心的位置投射圖像的投影機系統相比，阻礙投影圖像的影子投影之前，人員必須緊密地靠近內牆。投影機系統部分地位於洞穴內也減小了系統突進房間內的程度，將可供來回走動的空間最大化。
電腦系統可全部地安裝在洞穴內。這樣能為在房間內走動提供更大空間，也能讓入口更寬闊。
機殼的下面可裝配有支撐輪。較佳地，支撐輪是萬向的。進一步較佳地，支撐輪設有可用於阻止輪子旋 轉的刹車。還進一步較佳地，支撐輪大體安裝在機殼的洞穴內，並最小程度地突出。
無需耗費時間拆卸及重新組裝，支撐輪能讓本沉浸式顯示器外殼輕易從一個位置移動到另一位置。使用萬向支撐輪可達成任何方向的自由移動，同時刹車可用來確保該沉浸式顯示器外殼不自動地滾出位置。在沒有地板的沉浸式顯示器外殼實施例中，將支撐輪整合到機殼裏意味著機殼僅由支撐輪從地面升起到最小程度。反過來這意味著在房間的完整牆面上顯示的圖像看起來與地面無縫地相接。
內牆的表面可包含至少一個金屬表面。內牆的表面可包含至少一個曲面。
金屬表面作為投影圖像的螢幕尤其有效。就這一點而言，越光滑的表面越有效，因為投影機系統發射光的漫反射將越小。與平面螢幕相比，曲面能在房間內在人員的周圍延伸，從而達成更好的沉浸式觀影體驗。
機殼可在房間內圍繞觀影區域大致延伸至少180°。較佳地，機殼在房間內圍繞觀影區域大致延伸360°。進一步較佳地，投影機系統在機殼內部可將圖像投影到地面上。
對於位於房間內的人員，顯示圖像的區域填充了他們大部分的視線，從而達成更好的沉浸式觀影體驗。360°沉浸式顯示器外殼的沉浸效果更好，其完全地填充了觀影人員的視線並允許他們看見全景圖的不同部分，例如 透過調轉。將圖像投影到地面進一步增強了投影場景的沉浸效果(及現實感)。
電纜佈線可將電腦系統與投影機系統連接在一起。較佳地，電纜佈線至少部分地位於機殼的洞穴內。
透過將電纜放置在洞穴內，沉浸式顯示器外殼的地板上沒有任何電纜佈線。因此，人員不會被電纜佈線絆倒。由於電纜沒有妨礙內牆，內牆仍然是一個光滑連續的表面，將電纜佈線整合在洞穴內也是有利的。
投影機系統可包含多個投影機。電腦系統可包含一個連接至投影機的圖像融合處理器。處理器可使投影機將圖像構件投射到內牆上。
使用多個投影機能構建一個較大的顯示器(即較大的圖像)，同時保持圖像的高解析度。其也能使投影機系統在不同方向顯示不同的圖像(即圖像構件)。
這些單獨的圖像能透過圖像融合處理器來正確地組合(或融合)，呈現一種整體的無縫圖像或錄影，從而增強沉浸式觀影體驗。
機殼可包含連接至電腦系統的一個攝影系統，用來追蹤房間內的人員。較佳地，電腦系統大致地根據攝影系統捕捉到的人員在房間內的位置調節投影圖像。進一步較佳地，電腦系統可透過攝影機系統捕捉到的特定動作由人員進行控制。
攝影機系統將資訊反饋到電腦系統，從而連續地或定期地相對于房間內人員的位置和/或運動調節投影 圖像。這使表面視角根據(例如)人員站立或坐的情形以及根據他們在房間內的相對位置上發生變化。攝影機系統也能達成電腦系統的遙控，其中特定行動、運動或手勢對應於特定的指令。例如，走出房間能觸發電腦系統關閉或進入睡眠狀態。
機殼可包含連接至電腦系統的一個揚聲器系統。所述揚聲器系統可適合於有選擇地從一個或多個方向發出聲音，其可對應於一個或多個顯示在內牆上的投影圖像的位置。
這透過產生環繞身歷聲來模仿真實的情形，其中聲音根據不同的觸發聲音的人或事件產生於不同的位置。因此，透過時間和表面聲音源與投影圖像同步，該沉浸式顯示器外殼能提供更真實及沉浸效果更好的觀影體驗。發出的聲音也能“移動”或根據人員/物體的圖像跨過螢幕來運動，從而提供更好的現實感，使其成為最高效的360°沉浸式顯示器外殼。
內牆或外牆之一或兩者可包含至少一個允許進入洞穴內的檢修門。這便於維護和修理電纜佈線及其他位於洞穴內的部件，如果需要，同時允許初始安裝及升級。
內牆或外牆之一或兩者都設有開口。例如，一些開口可作為排氣閥讓電腦系統散熱。其他開口可允許周邊設備連接至電腦系統(例如USB盤)、允許電腦系統的開關或按鍵的使用和/或允許其他設備指令的往返傳輸，例如平板電腦。
房間的入口可包含一個或多個門。可選擇地，入口可包含一個或多個拱門。尤其是在360°沉浸式顯示器外殼的情況下，為了增強沉浸式觀影體驗，門比拱門更適用。拱門允許快速出入房間，也允許房間外的人員看見該沉浸式顯示器外殼。
外牆大致為不透明的。這能阻止環境光線干擾房間內顯示的圖像。換句話說，外牆大致地阻止了該沉浸式顯示器外殼之外的光線進入房間，保持了內牆上投影圖像的圖像質量。
10:沉浸式顯示器外殼
12:機殼
14:側牆
16:側牆
18:頂牆
20:後牆
20a:金屬螢幕
22:拱門(入口)
22a:架子
22b:自由邊
24:洞穴
26:檢修門
28:殼套
30:鉸接蓋
32:鉸接前板
34:抽屜
36:電腦系統
38:電腦
40:圖像融合處理器
42:按鈕
44a:開口
44b:開口
46:投影機
48:電纜(電線)
50:電纜(電線)
52:輪子
100:人員
210:沉浸式顯示器外殼
310:沉浸式顯示器外殼
312:機殼
314:側牆
316:側牆
318:頂牆
320:後牆
320a:螢幕
322:入口
324:內牆
326:外牆
327:架子
327a:遠邊
328:洞穴
330:電腦系統
332:電腦
334:圖像融合處理器
336:揚聲器
338:開口
340:投影機
342:攝影機
344:電纜(電線)
348:萬向輪
410:沉浸式顯示器外殼
412:機殼
414:外牆
414a:門
414b:門
416:頂牆
416a:開口
418:內牆
418a:螢幕
420:洞穴
422:電纜(電線)
424:投影機
426:攝影機
428:電腦
430:揚聲器
432:支撐牆
432a:圓周邊
434:開口
436:萬向輪
510:沉浸式顯示器外殼
512:顯示系統
514:機械結構
516:粒子螢幕
518:投影機系統
520:3D圖像
522:電腦系統
523:電纜
524:第二機殼
524a:上部
526:門
528:攝影機
530:萬向輪
532:3D圖像
534:3D圖像
536:3D圖像
610:沉浸式顯示器外殼
610a:上部
610b:下部
612:外牆
612a:垂直部分
614:螢幕
為了更好地理解本發明並清楚地顯示其如何實施，現透過舉例的方式對附圖進行說明，其中：圖1A是沉浸式顯示器外殼的第一種實施例的前透視圖(標示了部分內部元件)；圖1B是圖1A所示沉浸式顯示器外殼的前透視圖，檢修門在圖中已標示出；圖1C是圖1A所示沉浸式顯示器外殼的殼套在封閉狀態下的前透視圖；圖2是沉浸式顯示器外殼的第二種實施例的前透視圖；圖3A是沉浸式顯示器外殼的第三種實施例的前透視圖；圖3B是圖3A所示沉浸式顯示器外殼的平面圖； 圖3C是圖3A所示沉浸式顯示器外殼的仰視圖；圖3D是圖3A所示沉浸式顯示器外殼的橫截面側視圖；圖3E是圖3A所示沉浸式顯示器外殼的前透視圖，演示了如何使用檢修門；圖4A是沉浸式顯示器外殼第四種實施例的前透視圖；圖4B是圖4A所示沉浸式顯示器外殼的平面圖；圖4C是圖4A所示沉浸式顯示器外殼的仰視圖；圖4D是圖4A所示沉浸式顯示器外殼的橫截面側視圖；圖5A是沉浸式顯示外殼的第五種實施例的透視圖；圖5B是圖5A所示沉浸式顯示器外殼的一部分的透視圖；圖5C是圖5A所示沉浸式顯示器外殼的另一部分的透視圖；圖5D是圖5A所示沉浸式顯示器外殼的部分的橫截面側視圖。
圖5E是圖5A所使用的沉浸式顯示器外殼的透視圖；圖6是沉浸式顯示器外殼的第六種實施例的透視圖。
首先參考圖1A到1C，沉浸式顯示器外殼的第一種實施例通常用10標示。沉浸式顯示器外殼10包含一個機殼12，所述機殼包含一個外牆、一個內牆以及位於外牆與內牆間的洞穴24。
所述外牆和內牆包含相互連接在一起的兩個 側牆14和16、一個頂牆18以及一個後牆20。側牆14和16與頂牆18在後牆20的對面形成了一個前拱門22，從而允許人員100進入沉浸式顯示器外殼10。牆14、16、18、20與拱門22彼此相接的外緣和頂點是圓形的。在一些實施例中，為了方便運送，機殼12由單獨的兩塊組裝而成。同樣地，機殼12可被分成幾部分來組裝。
內牆在機殼12內定義了一個房間。如圖所示，人員100站在房間的邊緣以供參考。外牆大致是不透明的，從而將進入房間的外部光線(環境光)最小化。
在房間裏，後牆20包含一個金屬螢幕20a。螢幕20a是光滑平坦的，從而均勻地反射入射光線。
機殼12內設有架子22a。架子22a伸進遠離入口22的房間內。架子22a大致是水平的。架子22a設在前拱門22的後面、後牆20的對面。內牆包含檢修門26，如箭頭A、B所示，所述檢修門能被打開並露出洞穴24。架子22a包含一個自由邊22b。自由邊22b是架子22a離拱門22最遠的一部分，並在本實施例中離螢幕20a最近。
機殼12包含一個殼套28。殼套28從內牆和外牆延伸，穿過拱門22。殼套28包含一個中空部，該中空部是洞穴24的組成部分。殼套28包含一個允許進入殼套28內部的鉸接蓋30(如圖1C所示)。殼套28還包含一個能向外打開的鉸接前板32。機殼12進一步包含供儲物用的一組抽屜34。抽屜34也從內牆和外牆延伸 並穿過拱門22，位於殼套28的對面。殼套28和抽屜34中的一個或兩者均可用作附件設備的架子。
殼套28包含一個電腦系統，通常標示在36。電腦系統36包含一個電腦38及一個圖像融合處理器40。在可選實施例中，電腦系統36可包含其他的部件或周邊設備，包括但不限制於：無限接收機、信號傳送器和/或收發器、揚聲器、數據機以及路由器。
電腦38設有分別與周邊設備連接的不同套介面(例如USB盤)以及按鈕42(例如用來打開和關閉電腦38的按鈕)。開口44a、44b設在殼套28的相對側，分別地面向並遠離房間。為了方便使用，電腦38排成一行，從而使其套介面和按鈕42都面向開口44a、44b中的任一個。因此開口44a、44b能與電腦38連接，而無需打開鉸接蓋30，同時也能作為通風孔來進行空氣循環。在本實施例中，朝內的開口44a(圖1C)比朝外的開口44b(圖1B)大。
在靠近房間頂部位置的內牆上設有一個投影機系統。在本實施例中，投影機系統包含三個安裝在前拱門22後的架子22a上的投影機46，從而使所述投影機大致地被遮蔽。三個投影機46在一條直線上以定距離間隔。投影機46中的其中一個設在架子22a的中間。其他兩個投影機46以大致相同的距離設在中心投影機46的兩邊。每個投影機46朝向並大致與螢幕20a垂直，位於機殼12的一側並正對機殼12的另一側。每個投影機 46對齊並正對架子的自由邊22b，從而減少與螢幕20a的投影距離。這降低了人員在房間內走動時阻擋投影畫面到達螢幕20a的可能性。
在一個可選實施例中，投影機系統可按一種不同的方式來佈置，例如按2x2排列4個投影機。
洞穴24內設有資料電纜和電線48、50。這種方式將電纜隱藏，從而避免用戶絆倒隱患。資料電纜和電線48、50將投影機46與電腦系統36連接在一起，分別傳送資料和電力。資料電纜和電線48、50也將電腦系統36的各部分連接在一起。在一個可選實施例中，電纜可固定在機殼的內牆上，例如使用小線卡。
電腦38透過圖像融合處理器40將圖像分程傳遞到投影機46。圖像融合處理器40處理來自電腦38的圖像，並指導圖像的不同部分(構件)進入不同的投影機46。因此，每個投影機46將圖像投射到螢幕20a上。每個圖像構件大致地與其相鄰圖像構件在螢幕20a上對齊從而形成合成圖像。例如，圖像可分成前景、中景和背景構件，圖像融合處理器40在投影機之間將這些圖像組合並相應地分配資料，從而在螢幕20a上形成連貫的圖像。
四個輪子52連接在機殼12的底部(其中三個如圖1A所示)。四個輪子52中的每一個都是萬向的。四個輪子52中的兩個安裝在後牆20的另一端的底部。四個輪子52中的另外兩個分別安裝在殼套28和抽 屜34的下面。四個輪子52設有一個穩定平台，沉浸式顯示器外殼10能在所述平台上移動。
四個輪子52中的每一個都配有刹車，用來阻止沉浸式顯示器外殼無意中從一個位置滾到(或被滾到)另外一個位置。
在使用中，用戶可從前拱門22進入房間，然後啟動電腦系統36和投影機46。投影機46用電腦系統36提供的圖像照亮螢幕20a，例如播放拳擊電腦遊戲時的視頻。螢幕20a大體上比平均的常規電視螢幕及顯示器大，因此能為使用沉浸式顯示器外殼10的人員提供沉浸式效果很強的觀影體驗，在本實施例中，設有現實尺寸的拳擊對手和拳擊場地。在一個房間的臨時位置使用時，沉浸式顯示器外殼10能透過解開四個輪子52上的刹車來移動，並把沉浸式顯示器外殼10推/拉到另一個位置。然後重新合上刹車將沉浸式顯示器外殼10固定。
在第一種實施例的某些變體中，設有第二螢幕。第二螢幕安裝在一個捲軸上，使其能捲起來儲存，使用靈活。第二螢幕安裝在房間的頂部，與原始螢幕20a隔開並能拉下來供使用(打開螢幕)。第二螢幕由塑膠或纖維織物製成，並大致為半透明的(或為大致透明的)，從而允許光線從原始螢幕20a反射。這種方式將觀看的前景和後景區域分開，增強了表面現實感及圖像的深度。換句話說，為觀看者呈現了動態視差，從而形成三維場景的幻覺。可選擇地或附加地，透過專業人員熟悉的已知技術， 第二螢幕可顯示立體的或自由立體的三維圖像。
參照圖2，沉浸式顯示器外殼的第二種實施例通常標示為210。沉浸式顯示器外殼210包含第一種沉浸式顯示器外殼10的相似特徵，並參照相同的參考序號。
在本實施例中不包含抽屜及殼套。而是將電腦系統36包含在側牆14內的洞穴24裏。開口(圖中未標示)設在機殼12內的適當位置，與第一種實施例的原因類似。由於沒有殼套和抽屜，沉浸式顯示器外殼210的拱門22有效地設有一個較寬的入口，因此房間也較大。萬向的四個輪子52設在殼套和抽屜的下面，而在第一種實施例中，輪子設在側牆14、16的下面，拱門22的對面。
接下來參照圖3A到3E，沉浸式顯示器外殼的第三種實施例通常標示為310。
沉浸式顯示器外殼310包含機殼312，所述機殼設有一個外牆326，一個內牆324以及位於外牆和內牆326、324之間的洞穴328。外牆和內牆326、324包含整體形成的兩個側牆314、316、頂牆318以及後牆320。側牆314、316和頂牆318在後牆320對面形成了一個前入口322，以供人員進入沉浸式顯示器外殼310。機殼312大約是半圓柱體的形狀。沉浸式顯示器外殼310的使用方式與第一種實施例相似。
後牆320的內表面是一個彎曲的螢幕320a。當在房間內從觀看區域觀看螢幕320a時，螢幕 320a大體上至少180°填充了觀看者的視野。如圖所示，人員100站在房間的邊緣(圖3A)和房間外(圖3D)，以供參考。
架子327設在機殼312內，從外牆326下垂並伸進房間內。架子327如圖3D和3E所示。架子327在入口322後向螢幕320a延伸。架子327大體上是圓弧形狀。架子327包含一個遠邊327a，位於架子327離入口的最遠端。
在圖3E中，側牆314、316能作為檢修門被打開並進入洞穴328內，如箭頭C、D所示。後牆320包含也能以類似方式打開的檢修門(圖中未標示)，大體上無需改變螢幕320a。
洞穴328設有包含一個電腦332、一個圖像融合處理器334以及一個揚聲器系統的電腦系統330。電腦332朝向內牆324的較低端，揚聲器系統與電腦332相鄰。揚聲器系統包含圍繞內牆324以定距設置的揚聲器336。開口338透過機殼312的較低面設置，從而改善電腦系統330周圍的空氣循環。
帶有三個投影機340的投影機系統設在架子327上，將圖像投射到彎曲螢幕320a上。投影機340在架子327周圍放射狀地以定距間隔。投影機340中的其中一個位於架子327的中心，並朝向入口322對面的螢幕320a。其他的投影機340大致等距地在中心投影機340的兩旁間隔排列。本實施例中的投影機340對齊到螢 幕320a的面法線。
投影機340大致與架子327的遠邊327a對齊。投影機340全部用來投射圖像，從而將螢幕320a完全覆蓋。投影機340沿發散線朝外，從入口322指向後牆320。
每個投影機340都由電腦332控制並投射圖像構件，所述圖像構件大體上與相鄰圖像構件在螢幕320a上對齊，從而呈現全景圖。這是透過圖像融合處理器334以第一種實施例中所述的類似方式來達成的。對齊的圖像包含某些重復部分。電腦332使投影機340與揚聲器336同步，因此正在使用沉浸式顯示器外殼310的人員能聽到連貫的投射圖像和聲音。
架子327上安裝有攝影機系統。攝影機系統設有供兩種不同目的使用的攝影機。第一種目的是錄影，第二種目的是捕捉動作。使用攝影機來捕捉動作的系統的例子包括KINECT®，Intel® RealSense®，以及Leap Motion®。
在動作捕捉攝影機的使用過程中，錯誤會隨著時間累積。例如，由於沉浸式顯示器外殼內的障礙物、來自除了投影機之外光源的光線干擾或用戶在房間內的定位或位置妨礙了精確的追蹤，動作捕捉攝影機會停止捕捉用戶的動作。透過比較捕捉到的圖像以及確定用戶的實際位置和動作，視頻攝影機用來糾正動作捕捉攝影機的錯誤。
在一些實施例中，以動作捕捉為目的的攝影機 與一個慣性運動單元連接(即串聯工作)。製造商Yei、Sixense、Invensense或Notiom可提供合適的動作捕捉技術。所述慣性運動單元可設在一個小巧耐用的輸入設備裏。
這支援手部運動(或其他運動)的精確追蹤。由於用戶能將指令輸入到所述耐用設備裏，這也避免了對多種輸入設備的需求，例如Kinect®及鍵盤。
攝影機系統包含三個攝影機342，與投影機340相鄰設置。在本實施例中，一個攝影機用來追蹤用戶的動作，其他兩個攝影機用來錄影。如圖3A及3D所示，攝影機342在入口322的周圍大致地與架子327一樣的定距間隔開。各個攝影機342都能捕捉房間內大致發生的事件。
為了從不同角度觀察人員，攝影機342有視野重疊區。資料電纜及電線344設在洞穴328內並把投影機340、攝影機342以及電腦系統330的不同部件相互連接。
電腦系統330處理來自攝影機342的錄音，從而確定動作或手勢，例如由人員作出的動作或手勢。如果檢測到一個特定的動作/手勢，電腦系統330啟動對應的預定程式反應。例如，當人員在房間走動，電腦系統330(大體上即時地)改變投影圖像，從而模仿對應的視角改變。因此，攝影機系統用作一個光反饋系統，改善正在使用沉浸式顯示器外殼310人員體驗的現實感。
帶有刹車的三個萬向輪348設在機殼312的底部。萬向輪348中的兩個安裝在後牆320的另一端的底部，第三個萬向輪安裝在後牆320的下面，且為了穩定性，安裝在其他兩個萬向輪348之間的大致中間位置。
現在參照圖4A到4D，沉浸式顯示器外殼的第四種實施例通常標示為410。沉浸式顯示器外殼410包含一個機殼412，所述機殼包含外牆414、頂牆416以及為了通風穿過頂牆416的開口416a。外牆414大致為圓柱形的形狀。機殼412也包含一個在機殼412內定義了一個房間的內牆418。
洞穴420設在內牆和外牆418、414之間。內牆418以360°的方式圍繞站立在機殼內的人員(見圖4A)。外牆414包含可在箭頭E和F方向移動的門414a、414b，從而能進出機殼412。在一些實施例中，為了運送方便，機殼412由大致為半圓柱體形狀的兩部分組裝而成。
沉浸式顯示器外殼410包含一個電腦系統、投影機424以及攝影機426。內牆418包含一個螢幕418a，其顯示來自投影機424的圖像。螢幕418a設在背向並足夠遠地遠離頂牆的開口416a，因此環境光大體上不會降低在螢幕418a上的投影圖像的清晰度。攝影機426排列成一個全景攝影機陣列。攝影機426與第三種實施例中所描述的類似，其中兩個攝影機作為動作捕捉攝影機。
投影機424和攝影機426設在支撐牆432上(與第三種實施例中的架子類似)在可選實施例中，投影機424可牢固地固定在支撐牆432的預定位置上，或懸掛在內牆418上.
支撐牆432大致為環形。支撐牆432從外牆414的頂部一個內曲邊大致垂直地依靠，並大致水平地由此向房間內延伸，從而形成一個架子。換句話說，支撐牆432是一個面向內牆418的懸臂支架。投影機424在支撐牆432周圍以大約30°增量等距間隔。攝影機426設在支撐牆432上，大致地每90°一個。
支撐牆432包含一個圓周邊432a。圓周邊432a是支撐牆432離中心的沉浸式顯示器外殼410最遠的位置。投影機424中的一些大致水平地安裝在支撐牆432上，將圖像投射到內牆418上。這些投影機424從機殼412的內區域到機殼412的外區域正對所述圓周邊432a，例如從支撐牆432向外牆414。
其他的投影機424大致垂直地設在支撐牆432上，面向支撐牆432，從而將圖像投射到機殼412內的地面上。穿過支撐牆432的開口(圖中未標示)設在與垂直安裝的投影機424對齊的位置，從而使投影圖像沒有任何部分被遮蔽。
在可選實施例中，支撐牆432包含大致透明或半透明的部分來達成同樣的目的。
在本實施例中，洞穴420內設有四個電腦 428。電腦428中的每一個都連接至並控制三個投影機424和攝影機426，即共12個投影機424和四個攝影機426。洞穴420內的資料電纜和電線422將每台電腦428與其投影機424及攝影機426連接，並將不同的電腦428相互連接。
電腦系統包含一個揚聲器430。揚聲器430圍繞內牆418的根部沿圓周延伸。電腦428控制揚聲器430，從而使聲音起源於對應的圖像可見的內牆418區域。換句話說，如果一個圖像的指定元素在螢幕418a周圍相對於其起始位置移動，揚聲器430配合發出與所述元素同步的聲音(如果聲音與所述元素相關聯)。例如，在進行拳擊電腦遊戲時，裁判員的口頭指令出自有裁判員圖像的內牆418的區域。
機殼412的底部設有四個開口434，以90°間隔為每個電腦428設置。四個萬向輪436也設在機殼412的底部，功能如其他實施例中所述。萬向輪436大體上位於洞穴420內，以最小程度從機殼412的底部突出。因此，機殼412的離地間隙最小，投影圖像看起來與地面幾乎無縫地連接。
在使用中，電腦系統、投影機424、攝影機426以及揚聲器430都相互同步，從而使得投射到螢幕418a上的圖像以全景圖像圍繞人員，發出的聲音也與顯示的圖像時空配合。換句話說，無論在房間內面向哪種方向，觀看者都能觀看到投影圖像的完整畫面(頂牆開口416a除 外)，以及聽到從房間內不同區域發出的類比現實的聲音。
現在參照圖5A到5E，沉浸式顯示器外殼的第五種實施例通常標示為510。所述沉浸式顯示器外殼510包含第四種沉浸式顯示器外殼的類似特徵，為了便於參考引用，使用相同的序號。
與第四種實施例類似，沉浸式顯示器外殼510包含機殼412，一個頂牆416和開口416a、一個內牆418以及螢幕418a和洞穴420，等等。除了第四種實施例的特徵，沉浸式顯示器外殼510還包含一個3D顯示系統512。顯示系統512在申請人授權的專利GB 2517069中進行了詳細的描述，本文附上公開文本以供參考。在本實施例中，顯示系統512包含將三維圖像投射到一個三維顯示空間上的投影機，進一步將圖像顯示在三維顯示空間後的一個或多個螢幕上，其中至少一個是半透明的。透過在相對較小的物理空間內創造大型虛擬世界的幻覺，這種方式為使用者創造了擁有高級沉浸式效果的虛擬現實環境。
在圖5A到5D所示的例子中，顯示系統512設在頂牆416的開口416a內。顯示系統512透過四個機械結構514安裝。機械結構514與開口416a的週邊連接，並圍繞顯示系統512等距佈置。機械結構514可以是條狀框架，例如，將沉浸式顯示器外殼510的不同部件連接在一起並改善沉浸式顯示器外殼510的結構整體性。
3D顯示器系統512包含大量粒子螢幕(通常用虛線標示為516)以及一個投影機系統518(見圖5D)。大量的粒子螢幕516用作螢幕或顯示空間。投影機系統518包含多個投影機。大量的粒子螢幕516被投影機系統518照亮，顯示3D圖像520。大量的粒子可由水組成，在此情況下，機殼412內可設有煙霧器和水箱(圖中未標示)，以產生大量粒子。電腦系統522與投影機系統518連接並控制投影的圖像。電腦系統522可設在洞穴420內，如上述實施例一樣。電纜523將電腦系統與投影機系統518連接。
沉浸式顯示器外殼包含一個嵌套在機殼412內的第二機殼524。機殼412、524透過機械結構514連接在一起。第二機殼524的上部524a位於洞穴420內。上部524a設有輪子和軌道(圖中未標示)，允許第二機殼524相對於外機殼412移動。第二機殼524的外部與內牆418隔開。
投影機系統518的另一部分用來將圖像投射到第二機殼524上，因此所述第二機殼的功能是作為沉浸式顯示器外殼510的另一個螢幕。第二機殼514大致是透明的。這讓在第二機殼後面(相對於用戶)的表面反射的光線(即來自內牆418的螢幕418a的光線)能被看見。
第二機殼524包含一個門526。與第二機殼524類似，門526大致是透明的。門526可在箭頭G的 方向上滑動來打開門526，再返回關上門526。基於與其他輪子436的同樣的原因，萬向輪530設在第二機殼524的下面。
儘管在本實施例中第二機殼524大致是圓柱形狀，在可選實施例中其形狀可能不同。
攝影機528透過電纜523連接至電腦系統522，從而監測用戶的位置及與投影圖像的互動。攝影機528與第三和第四實施例中所述情形類似。攝影機528提供的反饋允許電腦系統522相應地更新圖像，從而給用戶即時提供更真實的觀影體驗。攝影機528位於沉浸式顯示器外殼510的不同區域。攝影機528陣列從不同角度記錄並捕捉沉浸式顯示器外殼510內的運動。大量的粒子和第二機殼不會遮擋面向螢幕方向的攝影機的任何錄影。
在本實施例中，攝影機528以兩層(或排列)來安裝。這種方式能記錄沉浸式顯示器外殼內部的全景錄影。反過來，如果需要系統維護，工程師可遠端看見沉浸式顯示器外殼510的狀況，從而指導用戶如何修復或修理故障，而無需親自達到現場。
沉浸式顯示器外殼510內設有三個螢幕，由於增加了投影圖像(或全景圖)的視深，沉浸式觀影體驗得到極大的增強。這是透過將背景影像投射到內牆螢幕418a上，將中景影像投射到第二機殼524上以及將前景影像投射到大量的粒子螢幕516上來達成的。與單個螢幕相比，這種方式製造了一種更接近地複製了圖像深度和視 角的多層效果。
3D身歷聲音響系統進一步增強了沉浸式觀影體驗。在本實施例中，沉浸式顯示器外殼510設有多個揚聲器。每個投影機系統518都設有揚聲器。如果大量粒子螢幕516上顯示有畫面，與該畫面相對應的任何聲音都將透過相應的揚聲器發出，從而模仿聲音的位置和強度，仿佛在臨近位置發出一樣。同樣地，如果第二機殼524上顯示有畫面，或在更遠的內牆418上顯示有畫面，相應的揚聲器將發出聲音，聽起來聲音是從比圖像的視覺位置更遠的地方發出(其可超過沉浸式顯示器外殼510的視深)。
如果螢幕間的圖像轉換朝向、圍繞或遠離用戶(及其組合)，聲音也相應地在揚聲器之間轉移。無論何種人員或物體相對於用戶進行靠進、盤旋或後退(或其他視覺運動的組合)，視覺現實感均得到改善。
在使用中，電腦系統522建立景象的3D模型及與沉浸式顯示器外殼510對應的坐標系。攝影機528捕捉用戶的動作並透過電腦將該動作與景象內的圖像同步。當計算如何相對於用戶運動進行圖像更新時，用戶被指定一個座標值作為虛擬數位，形成參考系。攝影機528使虛擬數位的坐標系在電腦系統522中保持最新。
如圖5E所示，3D圖像(或模型)536、532、534在離用戶不同的距離顯示。每個3D圖像都由多個2D圖像構件(或圖像網格)構成，並相對於用戶具有座標。這些座標與沉浸式顯示器外殼510中的位置相對應，等同 于大量粒子螢幕516(所呈現的圖像的位置)和第二機殼524(所呈現的圖像的位置)，呈現多層效果。
特別是對於顯示在大量粒子螢幕516上的3D圖像536，其相關座標將對應於用戶與3D圖像536之間的現實世界距離。換句話說，3D圖像座標值與成果圖像在現實世界的位置之間有一定的關係。用戶的虛擬數位到其他圖像的相對位置影響了現實世界所顯示的圖像。其他的3D圖像532、534以及內牆418的螢幕418a上顯示的圖像可能需要進一步的修改，從而以用戶的視角來調整這些特徵的感知位置。
參照圖6，沉浸式顯示器外殼的第六種實施例通常標示為610。本實施例的特徵與第四或第五種實施例類似，外牆612定義了一個大致為圓柱形的空間。但是，與那些實施例不同的是，外牆612本身不是圓柱形狀。而是在沉浸式顯示器外殼的側邊設有縫隙，所述縫隙被一個易彎曲的螢幕614覆蓋。螢幕614圍繞沉浸式顯示器外殼610的大部分圓周延伸。
螢幕614將沉浸式顯示器外殼分成上下兩部分610a、610b。由於外牆612可由金屬製成，使用易彎曲的螢幕能降低沉浸式顯示器外殼的整體重量，便於運送。
易彎曲的螢幕614從沉浸式顯示器外殼610的上下部分插入。易彎曲的螢幕614構成了內牆(圖中未標示)的一部分，並作為投射圖像用的顯示幕幕。外 牆612的垂直部分612a牢固地將上部610a控制在下部610b之上。垂直部分612a的朝內部分構成了帶有易彎曲螢幕614的內牆的一部分。
如第四或第五種實施例所述，電腦系統、投影機系統以及支撐架位於外牆612內的一個洞穴裏(圖中未標示)。
儘管以上已對幾個實施例進行了描述，其他的實施例仍然在附加的請求項的設想範圍內。關於其中一個實施例的特徵描述可與一個或多個可選實施例相結合。例如，第一個和第二個實施例是彎曲的沉浸式顯示器外殼，或第三種實施例可以是相對平面形狀的沉浸式顯示器外殼。
例如，機殼可由金屬和/或循環再用的材料製成。內牆可以全部是金屬的，而不是金屬塗層。內牆與外牆之間的洞穴可以是任意形狀，機殼可包含地板與地面毗連的一個底層牆，以達成圖像從內牆到地面的無縫轉換。電腦系統可包含多個設備，包括但不限於電視機硬體和遊戲機(及相關硬體)，例如XBOX®和/或KINECT®。可使用VR攝影機替代全景攝影機陣列。
動作捕捉攝影機和組合使用的視屏錄影攝影機的數量可不同，例如一對一。電腦上安裝的軟體可替代圖像融合處理器。其他週邊設備，例如跑步機，也可整合到該沉浸式顯示器外殼裏。在已知實施例中，可按任意組合在不同的對應位置設有任意數量的電腦、投影機、攝影 機、開口及輪子。
可使用組合的資料電纜和電線。電腦系統可透過智慧手機或平板電腦或其他設備達成遙控。
以上所述實施例僅透過舉例方式提供，各種改變及修改對本領域的技術人員是顯而易見的，並沒有脫離本發明的附加請求項所定義的範圍。
10:沉浸式顯示器外殼
12:機殼
14:側牆
16:側牆
18:頂牆
20:後牆
20a:金屬螢幕
22:拱門(入口)
22a:架子
22b:自由邊
24:洞穴
28:殼套
34:抽屜
36:電腦系統
38:電腦
40:圖像融合處理器
42:按鈕
46:投影機
48:電纜(電線)
50:電纜(電線)
52:輪子
100:人員

Claims (10)

  1. 一種沉浸式顯示器外殼，包括一個機殼，機殼包含一個不透明的外牆其包含側牆、頂牆以及後牆，側牆和與頂牆在後牆的對面形成了前拱門、與外牆連接的內牆以及位於外牆和內牆之間的洞穴，內牆設有一個或多個在機殼內定義了一個房間的表面，機殼包含至少一個橋接外牆和內牆以供人員進出房間的入口，一個投影機系統設在外牆的內部並用來將圖像投射到內牆的房間側，從而為坐在房間內的人員提供沉浸式觀影體驗，以及至少部分地位於洞穴內的一個電腦系統，電腦系統與投影機系統連接，從而控制投影圖像，房間的入口包含壹個或多個門，房間的入口還包含壹個或多個拱門，不透明的外牆將射向屏幕的環境光最小化。
  2. 根據請求項1所述的沉浸式顯示器外殼，其中內牆包含一個設在機殼上部的支撐結構，投影機系統由支撐結構支撐，其中支撐結構為一個架子，投影機系統安裝在架子上由此向外投射圖像，其中內牆包含一個大致垂直的螢幕，投影機系統用來將圖像從架子投射到螢幕上，其中在房間裏設有至少一個附加螢幕，設在大致垂直的螢幕與投影機系統之間。
  3. 根據請求項2所述的沉浸式顯示器外殼，其中架子包含一個遠邊，投影機系統至少朝向遠邊將圖像投射到螢幕上，其中投影機系統的一部分面向架子，架子可適於允許投射圖像透過其中的大量通道，從而使投影機系統在房間內將圖像投射到地面。
  4. 根據請求項1所述的沉浸式顯示器外殼，其中投影機系統從機殼的一側指向機殼的另一側，其中投影機系統從機殼的內區域指向機殼的外區域，其中投影機系統至少部分地位於洞 穴內，其中電腦系統完全地位於洞穴內，其中至少一個支撐輪位於機殼的下面，其中支撐輪是萬向輪，其中支撐輪包含可用於阻止輪子旋轉的刹車，其中支撐輪大體上安裝在機殼內，並以最低程度從洞穴突出。
  5. 根據請求項1所述的沉浸式顯示器外殼，其中內牆的一個或多個表面包含至少一個金屬表面，其中內牆的一個或多個表面包含至少一個彎曲面。
  6. 根據請求項1所述的沉浸式顯示器外殼，其中機殼圍繞房間的觀看區域大致地至少按180°或360°延伸。
  7. 根據請求項1所述的沉浸式顯示器外殼，還包含一電纜位於機殼的洞穴內或與機殼的洞穴相鄰。
  8. 根據請求項1所述的沉浸式顯示器外殼，其中機殼包含一個與電腦系統連接的攝影機系統，用於追蹤房間內的人員，其中電腦系統將投影圖像調節至與攝影機系统捕捉到的房間內人員的位置大體上相對應的位置，其中電腦系統透過攝影機系統捕捉到的特定動作可控。
  9. 根據請求項1所述的沉浸式顯示器外殼，其中機殼包含一個與電腦系統連接的揚聲器系統，揚聲器系統用於選擇性地將聲音對應於內牆上顯示的一個或多個投影圖像的位置從一個或多個方向發出。
  10. 根據請求項1所述的沉浸式顯示器外殼，其中內牆和外牆中的一個或兩個包含至少一個允許進入洞穴內的檢修門，還包含至少一個開口設在內牆和外牆中的一個或兩個上。
TW105133102A 2015-10-26 2016-10-13 沉浸式顯示器外殼 TWI746466B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1518878.2A GB2533201B (en) 2015-10-26 2015-10-26 Immersive display enclosure
GBGB1518878.2 2015-10-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201715132A TW201715132A (zh) 2017-05-01
TWI746466B true TWI746466B (zh) 2021-11-21

Family

ID=55130200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105133102A TWI746466B (zh) 2015-10-26 2016-10-13 沉浸式顯示器外殼

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN106959731B (zh)
GB (1) GB2533201B (zh)
TW (1) TWI746466B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3072632A1 (en) 2016-09-16 2018-03-22 Christopher Ghaleb A floorplan visualisation system
DE102017120779A1 (de) * 2017-09-08 2019-03-14 Lars Bergmann System zur Darstellung einer virtuellen Umgebung für einen Nutzer
CN108945915B (zh) * 2018-04-28 2020-12-18 国网智能科技股份有限公司 一种传送式信息存储实体件机械手爪及工作方法
CN108983963B (zh) * 2018-06-07 2021-03-26 吉利汽车研究院（宁波）有限公司 一种车辆虚拟现实系统模型建立方法及系统
CN110045832B (zh) * 2019-04-23 2022-03-11 叁书云(厦门)科技有限公司 基于ar交互的沉浸式安全教育实训系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020124479A1 (en) * 1997-03-13 2002-09-12 Branc Joseph R. Workspace display
US20090100767A1 (en) * 2005-09-14 2009-04-23 Tetsujiro Kondo Audio-visual system
US20120146902A1 (en) * 2010-12-08 2012-06-14 Microsoft Corporation Orienting the position of a sensor
CN104035268A (zh) * 2013-03-07 2014-09-10 上海曼恒数字技术有限公司 一种投影装置及投影系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29611602U1 (de) * 1996-07-03 1996-09-05 Artemedia Productions Gmbh Vorrichtung zur Projektion von Bildern bei Gruppenpräsentationen
JP5282705B2 (ja) * 2009-09-04 2013-09-04 株式会社セガ 立体視画像表示装置
WO2012034011A2 (en) * 2010-09-10 2012-03-15 Imax Corporation Transportable immersive motion picture display structures
CN201974812U (zh) * 2011-04-11 2011-09-14 东莞市新雷神仿真控制有限公司 造型穿越系统
CN103064245B (zh) * 2012-11-07 2016-03-30 上海星影数码科技有限公司 5d360°环幕数码立体影院系统
CN103035269B (zh) * 2012-11-29 2015-05-13 罗建平 一种开合式整体家庭影院系统
CN204440872U (zh) * 2015-02-16 2015-07-01 北京影诺美景科技发展有限公司 U型沉浸显示系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020124479A1 (en) * 1997-03-13 2002-09-12 Branc Joseph R. Workspace display
US20090100767A1 (en) * 2005-09-14 2009-04-23 Tetsujiro Kondo Audio-visual system
US20120146902A1 (en) * 2010-12-08 2012-06-14 Microsoft Corporation Orienting the position of a sensor
CN104035268A (zh) * 2013-03-07 2014-09-10 上海曼恒数字技术有限公司 一种投影装置及投影系统

Also Published As

Publication number Publication date
GB2533201B (en) 2016-12-14
GB2533201A (en) 2016-06-15
CN106959731B (zh) 2022-02-01
TW201715132A (zh) 2017-05-01
GB201518878D0 (en) 2015-12-09
CN106959731A (zh) 2017-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI746466B (zh) 沉浸式顯示器外殼
US10827167B2 (en) Systems and methods for dynamically adjusting a synthetic view of a scene for showing the scene from a virtual camera perspective
CN103149689B (zh) 扩充的现实虚拟监视器
JP6511386B2 (ja) 情報処理装置および画像生成方法
US8373746B2 (en) Surround vision
Barry et al. Augmented reality in a public space: The natural history museum, London
US20150348326A1 (en) Immersion photography with dynamic matte screen
KR20140010883A (ko) 상영관 구조물 및 이를 이용한 다면 상영 시스템
KR102605411B1 (ko) 몰입식 올인원 pc 시스템
WO2020198823A1 (pt) Sistema e método de captação e projeção de imagem, e, uso do sistema
JP2019115408A (ja) ホール用表示システム及びこれを用いて行うイベントの実施方法
WO2021079550A1 (ja) 映像処理装置、表示システム、映像処理方法、およびプログラム
Takatori et al. Large-scale projection-based immersive display: The design and implementation of largespace
US20200225467A1 (en) Method for projecting immersive audiovisual content
JPH04204842A (ja) 映像シミュレーション・システム
CN209765260U (zh) 全息投影设备及全息投影系统
CN206023911U (zh) 虚拟现实系统
Stuerzlinger et al. TIVS: temporary immersive virtual environment at simon fraser university: a non-permanent CAVE
KR102165026B1 (ko) 360도 ar 입체영상 체험 시스템
JP2019205176A (ja) アクターの動きに基づいて生成されるキャラクタオブジェクトのアニメーションを含む動画をライブ配信する動画配信システム
CN116941234A (zh) 用于运动捕捉的参考系
TWM605560U (zh) 模擬全景系統
KR20220077079A (ko) 가상체험을 위한 다면 부스 시스템 및 몰입형 전시체험을 위한 다면스크린의 컨텐츠 제공방법
TW202203646A (zh) 模擬全景系統及其使用方法
JP2021177587A (ja) 全方向映像表示装置、その表示方法、および全方向映像表示システム