大屏幕投影拼接墻的技術(shù)及應(yīng)用簡介(一)

    整個世界已經(jīng)進(jìn)入了信息爆炸時代，信息的顯示已由過去的僅用一二臺投影機(jī)就能完成的場合被如今的必須由更多的投影單元組成的投影墻所取代。而且，投影墻的功能和作用已不是僅用一二臺投影機(jī)所能達(dá)到的。隨著高分辨率投影機(jī)的不斷廣泛和提高，不論是在國外還是在國內(nèi)，重大項(xiàng)目中采取多臺投影機(jī)進(jìn)行圖形、圖像的拼接已成為調(diào)度、指揮中心必不可少的手段和工具。

一、什么是大屏幕投影拼接墻

    大屏幕投影拼接墻是由多臺投影機(jī)、多個投影屏及圖像控制器構(gòu)成的大屏幕顯示系統(tǒng)，一般用于一個畫面的超大屏幕顯示或特技顯示以及多個畫面的多窗口顯示（區(qū)別于多屏顯示）。所以輸入信號全部通過圖像控制器處理后分配輸出到每臺投影機(jī)上，每個顯示畫面可以跨越投影屏邊界，但通常保證圖像單元之間最小的縫隙。

    其投影單元的顯示品質(zhì)直接影響著整個投影墻的效果，采用不同類型的投影單元會得到大不相同的結(jié)果。圖像處理器是投影墻系統(tǒng)的核心。其作用是將計(jì)算機(jī)、視頻、網(wǎng)絡(luò)等要顯示的信號送到圖像拼接控制器，經(jīng)處理后的圖像信號被分別送到相應(yīng)的投影單元，每個投影單元只顯示整個圖像的一個部分，全部投影單元加在一起就構(gòu)成了一幅完整的大畫面（見圖1），大畫面的分辨率為每個投影單元分辨率的倍數(shù)。每路信號的圖像均是以窗口的形式顯示在投影墻上。窗口位置、大小、數(shù)量可任意改變。大屏幕的管理是由軟件實(shí)現(xiàn)的。大屏幕管理軟件用以實(shí)現(xiàn)：投影墻的調(diào)整、窗口管用、網(wǎng)絡(luò)控制、矩陣切換等功能。還可以預(yù)存一些常用的模式，使用時可隨時調(diào)用預(yù)存模式，即可實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果，從而簡化了操作，提高了效率。
 
    大屏幕投影拼接墻可分為電視墻和電腦墻兩個類別。僅僅用于視頻顯示的稱為電視墻，用于計(jì)算圖文顯示的稱為電腦墻，在電視墻和電腦墻之間并沒有嚴(yán)格的區(qū)分，但各有各的特點(diǎn)。大屏幕投影拼接墻有兩種方式實(shí)現(xiàn)，一種是用標(biāo)準(zhǔn)的投影單元和圖形控制器組成，另一種是根據(jù)客戶需要和使用現(xiàn)場具體情況，選擇適當(dāng)?shù)耐队皺C(jī)、投影屏、圖形控制器和投射方式及結(jié)構(gòu)方式設(shè)計(jì)制作，稱做現(xiàn)場拼接。絕大多數(shù)電視墻采用背投拼接的方式，用投影機(jī)拼接方式組建的大屏幕顯示系統(tǒng)，在功能性、實(shí)用性以及顯示效果等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他顯示設(shè)備的拼接。單項(xiàng)工程中數(shù)量最多可達(dá)到數(shù)十臺，屏蔽從一至多層不等。

    大屏幕投影拼接墻系統(tǒng)主要用于顯示大量的信息，如：視頻圖像、計(jì)算機(jī)模擬圖像、網(wǎng)絡(luò)信息圖像等。這些信息的顯示方式可以是：單屏顯示、任意開窗口、任意漫游等。背投影顯示墻具有顯示尺寸不受限制，占地深度小的特點(diǎn)。

二、大屏幕投影拼接墻兩大關(guān)鍵系統(tǒng)

  1、大屏幕控制系統(tǒng)

    顯示墻控制器是其信心部分。這里以Jupiter Fusion 930多屏控制器為例加以闡述。

    Jupiter FUSION 930多屏顯示控制器是業(yè)界領(lǐng)先的顯示控制器，每套控制器是高性能、基于網(wǎng)絡(luò)、支持由多臺投影機(jī)組成顯示墻的圖形顯示系統(tǒng)。FU-SION 930多屏控制系統(tǒng)的虛屏功能，可將所有投影機(jī)作為單一的超高分辨率的顯示屏。在整個顯示墻壁上，你可將窗口放大成任意尺寸，并可任意移動窗口位置，投影機(jī)之間不再有邊界阻隔。

    FUSION 930控制器支持虛屏顯示功能，即對FUSION 930控制器來說，整個多屏顯示墻可看成一個邏輯屏，整個多屏顯示墻只需用一鍵盤或鼠標(biāo)來進(jìn)行控制。

　　舉例來說，如果采用XGA分辨率背投系統(tǒng)（1024×768）來組成一個1×2的多屏顯示墻，你就可以得到一個2048×768的顯示墻。在這個功能下Windows很容易地可在整個顯示墻上任意開窗漫游，放大縮小，而不必修改應(yīng)用程序。
 
    FUSION 930控制器有實(shí)時多視頻同時播放顯示功能。標(biāo)準(zhǔn)配置為12個合成視頻及6個S-Video輸入。內(nèi)部集成矩陣切換器和模擬視頻總線允許任何視頻輸入通道通向任何輸出窗口，簡化了配置。這種功能可保證多個視頻信號同時在大屏幕上實(shí)時地、真彩顯示。你可將任何一個視頻信號在整個大屏幕上任意縮放或跨屏顯示。任何一個視頻可以縮小成一個圖標(biāo)（ICON），也可充滿整個顯示墻，并且完全支持多制式的視頻信號，無論是PAC、NTSC或SECAM。FUSION 930控制器接受多路視頻信號輸入，首先進(jìn)行內(nèi)容數(shù)字化處理，然后才輸出到顯示墻。經(jīng)過FUSION 930數(shù)字化處理的視頻信號具有同輸入高質(zhì)量模擬信號同樣的畫面品質(zhì)，同時還可單獨(dú)對畫面亮度、對比度、色彩進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)橐曨l已經(jīng)數(shù)字化處理，用戶可以任意抓取一幀圖像進(jìn)行存盤、打印等操作，非常適用于對緊急事故現(xiàn)場攝像記錄分析。

    Jupiter Fusion 930結(jié)合了強(qiáng)大的視頻和RGB輸入功能，運(yùn)行Microsoft Windows 2000，能與大多數(shù)Windows應(yīng)用程序兼容。標(biāo)準(zhǔn)功能包括：UNIX連通性軟件，可連接到UNIX和基于X Window的計(jì)算機(jī)；能夠從AMX和Crestron連接到觸摸屏設(shè)備；以及訪問企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用程序的聯(lián)網(wǎng)功能。ControlPoint軟件是控制器活動的中心，管理RGB和視頻窗口的布局和顯示，監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)，并提供開放的API以及串行協(xié)議和TCP/IP協(xié)議來定制操作，以滿足特定客戶需要。

    圖形顯示對系統(tǒng)的要求越來越高，人們也需要在多屏顯示墻上來顯示越來越多的計(jì)算機(jī)圖形，F(xiàn)USION 930控制器采用最新的圖形加速技術(shù)，其每個圖形輸出口都有自己的圖形加速處理器來為你處理圖形，是采用8位、24位圖形支持，還是采用4MB、8MB顯存，你都可在訂貨時提出要求。FUSION 930支持多屏圖像拼接，用戶可在任意位置開啟多個窗口顯示網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下工作站的各種應(yīng)用程序生成的畫面，所有窗口畫面可自由縮放、跨屏移動、不受物理接縫限制，顯示的窗口數(shù)量不受限制，同時具有足夠的控制速度。所有類型的顯示畫面都能從單屏顯示按相應(yīng)比例無級放大到全屏顯示（RGB窗口為4k×3k），全屏范圍內(nèi)顯示圖形不變形，整個屏幕亮度均勻，無暗角或亮角等現(xiàn)象，畫面穩(wěn)定無閃爍。采用軟件控制窗口的拼接與分割，屏與屏之間的拼縫不影響字符和圖形的正確顯示的。

  2、大屏幕投影拼接系統(tǒng)

    目前世界上流行的拼接控制系統(tǒng)主要有三種類型：硬件拼接系統(tǒng)、軟件拼接系統(tǒng)、軟件與硬件相結(jié)合的拼接系統(tǒng)。硬件拼接系統(tǒng)是較早使用的一種拼接方法，可實(shí)現(xiàn)的功能有分割、分屏顯示、開窗口：即在四屏組成的底圖上，用任意一屏顯示一個獨(dú)立的畫面。由于采用硬件拼接，圖像處理完全是實(shí)時動態(tài)顯示，安裝操作簡單；缺點(diǎn)是拼接規(guī)模小，只能四屏拼接，擴(kuò)展很不方便，不適應(yīng)多屏拼接的需要；所開窗口固定為一個屏幕大小，不可放大、縮小或移動。

    軟件拼接系統(tǒng)是用軟件來分割圖像。采用軟件方法拼接圖像，可十分靈活的對圖像進(jìn)行特技控制，如在任意位置開窗口；任意放大、縮��；利用鼠標(biāo)即可對所開的窗口任意拖動，在控制臺上控制屏幕墻，如同控制自己的顯示器一樣方便。主要缺點(diǎn)是它只能有Unix系統(tǒng)上運(yùn)行，無法與WIN95上開發(fā)的軟件兼容；PC機(jī)生產(chǎn)的圖形也無法與其接口；在構(gòu)成一個幾十臺投影機(jī)組成的大系統(tǒng)時，其相應(yīng)的硬件部分顯得繁雜。
可綜合軟件與硬件拼接系統(tǒng)兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)顯示多個RGB模擬信號及X Windows的動態(tài)圖形，是為多通道現(xiàn)場即時顯示專門設(shè)計(jì)的。通過硬件和軟件以及控制與接口，來實(shí)現(xiàn)不同窗口的動態(tài)顯示。它透明度高：圖像疊加透明顯示，共有256級透明度，令動態(tài)圖像和背景活靈活現(xiàn)。并聯(lián)擴(kuò)展性極好：系統(tǒng)采用并聯(lián)框結(jié)構(gòu)，可控制上千個投影機(jī)同時工作。

大屏幕投影拼接墻的技術(shù)及應(yīng)用簡介(二)