TWM603538U - 虛擬實境影像投影架體架構 - Google Patents

Abstract

本新型係一種虛擬影像投影架構，其包含至少一虛擬實境架體，架體為立體半封閉框架組裝結構，架體上係於一觀景窗開口，在架體內部與假窗開口對立面為投影側，投影側係於一投影布幕，架體內部投影側之其餘面係以降低反光之吸光板材，減少投影反射光與環境光；至少一投影機裝於架體內部，利用超短焦投影機能在極短距離投影之特性，將投影機與投影布幕安裝放置架體內部，以結合出一虛擬動態景觀窗，利用景觀窗可視面積小於投影面積，動態投影內容受到侷限，觀賞者在窗口間移動視角才能觀看更多投影內容，而產生視錯覺作用創造虛擬實境之效果，另藉由架體可隨時替換外觀板材之功能，於不投影時得以裝潢造景牆面呈現，讓投影架體融入空間環境。

Description

虛擬實境影像投影架體架構

本創作係有關於一種虛擬實境景觀投影裝置，利用超短焦投影機極短距離投影之特性，將投影機與投影布幕安裝放置假牆架體內，利用半封閉式架體以及架體內部投影側之其餘面之吸光板材，減少投影反射光與環境光源影響提升投影品質，顯示影像透過景觀窗開口觀看，利用景觀窗可視面積小於投影面積，形成視錯覺達到身歷其境的虛擬實境效果，藉由架體可隨時替換外觀板材之設計，於不投影時得以裝潢造景牆面呈現，讓投影架體融入空間環境。

現行虛擬實境呈現，是透過將影像經過特效處理，藉以模擬產生視錯覺效果，再將影像撥放在平面屏幕上觀看，或是將影像傳輸至特殊裝置，藉由配戴實境頭盔或眼鏡裝置觀看。

然而上述中，影像的播放侷限於固定的空間與設備限制，觀賞者只能觀看固定視角之影像，並不能藉由透過移動位置改變影像畫面，另一種觀賞體驗方式則必須配戴頭盔或眼鏡裝置，而每次配戴都需要調整與適應，體驗過程雖可藉由透過移動頭戴裝置而改變影像，但過長時間配戴導致容易不適，如本身視力須配戴眼鏡者更加容易造成不適感，以及目前現行虛擬實境體驗對於空間有侷限性，且建置設備成本相當高昂。

再者，每當須更新替換影像時，都必須經過繁複的影像處理與轉換之後，才能供特定裝置使用，因而產生時間的成本難以估計，無法及時產生效益。

一般投影機為採用正面投影方式將影像投放於投影幕上，投影機投射出的光線會照射至投影幕上，因受到環境光(如：白天的光線或照明設備的光線等)的影響，使得投影幕上產生白霧狀態，造成顏色與明暗對比不足，導致影像成像不清晰，需要拉上窗簾或關燈以減少環境光的影響程度，才能看清投影幕上的影像。

鑒於目前上述虛擬實境在設備與呈現方式上都有很大的侷限性，本創作主要目的在於提供一種虛擬實境影像投影架體，在架體內安置投影機與投影布幕，具有快速組裝架體之功能，以及在架體內部投影可改善環境光所造成投影不清晰，達到在任何環境下都可清楚投影呈現虛擬實境之效果。

虛擬動態景觀牆，利用景觀窗可視面積小於架體內部投影面積，然而動態投影內容受到景觀窗的侷限，以及景觀框與投影布幕之間具有固定距離，而形成三維空間，觀賞者在窗口與影像之間移動才能觀看更多投影內容，造成視錯覺作用產生虛擬動態景觀效果，透過觀看架體上的景觀窗，觀賞者不需配戴任何裝置既可體驗生動的虛擬動態景觀效果。

多組架體可單獨使用亦可進行拼接或同步並聯，連接時不需經繁複的校正拼接影像，可達到全景虛擬實境之效果。

藉由架體可隨時替換外觀板材之設計，於不投影時得以裝潢造景牆面呈現，讓投影架體融入空間環境。

請參閱第1圖及第2圖，第1圖係為本創作之虛擬實境架體結構正面3D透視示意圖；第2圖係為本創作之虛擬實境架體結構側面3D剖析示意圖。如圖所示，本創作之虛擬實境架體包含由架體骨架22、22a建構出立體框架，並將建築板材21與景觀窗13安裝而成一立體箱體結構。

如第2圖所示在該架體內內側安裝投影布幕12，並將超短焦投影機11安裝於架體內側景觀窗13下方，其利用超短焦投影機11可在最短距離投影之特性，將投影設備移植至架體內部，利用半封閉式架體結構，達到降低環境光源影響，提升投影畫面的品質。

如第2圖所示此虛擬實境架構原理，主要利用景觀窗13與投影布幕12兩者之間必然存在其固定投影距離，以及景觀窗13之可視面積需小於投影布幕12之可視面積，創造出三維空間感，如第3圖在不同角度造成投影畫面變化示意圖所示，利用動態投影內容受到景觀窗13大小侷限，藉由觀賞者需在景觀窗13窗口前移動視角才能觀看更多投影內容，而產生視錯覺作用創造虛擬實境之效果，且該架構為半封閉之櫥窗型投影架體，因此可在任何環境下運作，不受限於現場環境光源之影響，可以清楚投影使用。

如第1圖所示虛擬實境架體因其可組裝之架構特性，且其內部投影架構可依照架體架構放大縮小調整所需投影畫面，因此可根據室內空間大小與使用需求調整其適當架體大小，可進行多組架體連接組裝，達到同步拼接影像或並聯影像使用，其利用投影畫面受景觀窗13侷限，因投影畫面受到侷限而非連續，因此同步影像時不需經繁複的校正拼接投影影像，可達到虛擬全景實境之效果。

如第2圖所示該架體內部於非投影布幕12側，採用如植絨或絨面布等深色吸光板材26、26a、26b，達到吸多餘光或減少光反射，藉由該材質將內側投影機11、11a照射到投影布幕12所反射之多餘光線吸收，以及將現場環境光源對於投影所造成影響降至最低，達到提升投影畫質清晰度與明暗對比等。

如第1圖所示虛擬實境架體外觀，其使用建築板材組裝而成，因此在進行其投影主題變更時，可依照其主題搭配替換架體外觀，達到快速更換裝潢與降低替換裝潢成本。

前述實施例，僅為說明本創作之較佳實施方式，而非限制本創作之範圍，凡經由上述揭示的技術內容作出些許微修飾、變更，仍不失本創作之要義所在，亦不脫離本創作之精神範疇，若依本創作之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本創作之範圍內，合予陳明。

綜上所述，本創作以可快速組裝之架體，透過內嵌置超短焦投影裝置與配合，可隨意調整架體大小，以及具備在任何光源環境下皆能提供清晰的影像，可供各所需環境場所使用，可彈性依照需求進行多架體拼接串聯成虛擬全景實境之效果，其構成架構簡單建置與維護成本低且修繕快速，兼具保有可簡單容易更新升級，且於不投影時得以裝潢造景牆面呈現。為一實用之設計，誠屬一俱新穎性之創作，確具產業實用性及成本效益，且未見於刊物或公開使用，爰依法提出新型專利之申請，懇請 鈞局明鑑予以審查，早日准予專利，無任禱盼。

11、11a:超短焦投影機

12:投影布幕

13:景觀窗

21、21a:假牆板材

22、22a:架體拼接骨架

23、23a:架體內部深色吸光板材

24:架體側面隔板

25:架體內部背板

26、26a、26b:架體內部深色吸光板材

31:天花板

32:牆面

第1圖係為本創作之架體結構正面3D透視示意圖

第2圖係為本創作之架體結構側面3D剖析示意圖

第3圖係為本創作在不同角度造成投影畫面變化示意圖

11、11a:超短焦投影機

12:投影布幕

13:景觀窗

21、21a:假牆板材

22、22a:架體拼接樑骨架

23、23a:架體內部吸光板材

24:架體側面隔板

31:天花板

32:牆面

Claims (7)

1. 一種虛擬實境影像投影架體架構：其包含至少一立體框架架體，架體由骨架與建築板材等建築基材組成，架體上係於一觀景窗開口，包含至少一超短焦投影機係於架體內部設置於觀景窗下方，在架體內部與假窗開口對立面為投影側，投影側係於一投影布幕。
2. 如申請專利範圍第1所述虛擬實境影像投影架體架構，其中該架體可由骨架與建築板材或輕隔間等建築基材，組裝成獨立立體框架投影空間，架體亦可隨意調整組裝大小與可替換外觀牆面板材或是採固定式裝潢牆面。
3. 如申請專利範圍第1所述虛擬實境影像投影架體架構，其中包含至少一超短焦投影機，採用雷射光源或LED與傳統燈泡之超短焦距投影機，具有貼近牆面投影之功能，係置於架體內部。
4. 如申請專利範圍第1所述虛擬實境影像投影架體架構，其中包含至少一供投影布幕或投影牆面，係置於架體內部內側於假窗開口平行對立。
5. 如申請專利範圍第1所述虛擬實境影像投影架體架構，其中該架體觀景窗口為造型窗戶或任何造型開口。
6. 如申請專利範圍第1所述虛擬實境影像投影架體架構，其中該架體內部非投影側之其餘面係以可降低反光之吸光板材，減少投影反射光與環境光。
7. 如申請專利範圍第1所述虛擬實境影像投影架體架構，其中該架體可複數使用，同步拼接影像或並聯影像使用，建構全景實境影像投影架體架構。

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