渾然一體的魅力-邊緣融合技術(shù)及融合器

　　投影系統(tǒng)應(yīng)用的最高端當屬模擬仿真/虛擬顯示/3維立體顯示等系統(tǒng)應(yīng)用，而這些高端應(yīng)用又都有一個共同的特點，即專為滿足特殊市場而設(shè)計，方案多為定制的。用到這類技術(shù)的行業(yè)包括基于航空、海洋、陸地的模擬，專業(yè)訓練培訓、空中交通控制模擬器、設(shè)計模擬、建筑工程、科研開發(fā)、軍事訓練、沉浸環(huán)境、三維設(shè)計等。這類狹窄的專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)最為依賴的，也即最重要的部分是前端的軟件建模，本篇此次要介紹的不是這些領(lǐng)域，而是重點介紹其中的邊緣融合技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用以及邊緣融合器。

    技術(shù)總是由高端逐漸向商用民用發(fā)展，昔日“王謝堂前燕”，總會隨著技術(shù)不斷的發(fā)展進步而“飛入尋常百姓家”。以前屬于高端模擬仿真中的技術(shù)，由于市場對高清晰度高亮度低成本商用的成熟模擬沉浸系統(tǒng)需求的增加，而變得越來越普及。在一些大型會場、展館等場所的顯示系統(tǒng)越來越多的開始采用高端技術(shù)，如更具沉浸感的無縫大屏幕顯示環(huán)境、互動娛樂等。專業(yè)大屏幕系統(tǒng)以前一般用于虛擬仿真、系統(tǒng)控制和科學研究，近來開始向展覽展示、工業(yè)設(shè)計、教育培訓、會議中心等專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展。其中正迅速崛起的數(shù)字化邊緣融合大屏幕拼接投影顯示技術(shù)，正在逐步成為適應(yīng)這一需求的有效途徑。下面就以幾個應(yīng)用案例來充分說明幾種技術(shù)方案的特色。

大屏幕無縫拼接屏

助力Mercedes Benz打造豪華發(fā)布室

    奔馳在發(fā)布其下一代豪華轎車E-class時，為了更好的傳達該款車的先進時尚豪華品質(zhì)，其決定打造一個具有高端顯示方案的發(fā)布室。會議發(fā)布室很明亮，且整個地板、會議桌、椅子全都為白色，與多彩的影像形成了強烈的對比，但同時由于環(huán)境光的增強也對投影系統(tǒng)提出了更高要求，即需要選用非常亮的投影機。最后該項目工程商PASS GmbH選擇了2臺Christie Roadster S+16K DLP投影機來完成無縫拼接的大型投影系統(tǒng)。同時，投射幕長25米，高0.8米，要在有限的空間投射出20平米的圖像，所以采用了背投方案。

    Roadster S+16K超亮投影機專為舞臺而設(shè)計，由于采用了強大的氙燈技術(shù)，使得每臺投影機的亮度可高達16,000 ANSI流明，并具有逼真的色彩表現(xiàn)。該款投影機配備了0.73:1短焦廣角鏡頭，可在與屏幕很小距離下投射無變形的大畫面，并支持軟邊融合。軟邊融合采用的是Dataton的“Watchout”系統(tǒng)。該系統(tǒng)與Roadster內(nèi)置的軟邊融合功能相結(jié)合，使得兩投影通道實現(xiàn)無縫拼接。

天市源在科視新產(chǎn)品展示會上展出的8×2.5米超大屏幕投影

    該系統(tǒng)采用了3臺科視Christie DS＋8K 三片式DLP投影機，3臺Silicon Optix公司的Image AnyPlace高品質(zhì)邊緣融合像處理器，以及1臺拼接控制器。幕為日本OS Screen8×2.5米白塑正投幕，其視角在120度以上，增益為0.9左右，幕的中間層夾了一層玻璃纖維，在此基礎(chǔ)上再進行復(fù)合加工，所以同其它一些聚酯纖維相比，其特點是即便溫度發(fā)生變化，布料發(fā)生伸縮的影響性也極小，能保持高度的平整性。Christie DS＋8K亮度為8500 ANSI流明，SXGA+分辨率，1600：-2000:1全視域，氙燈模塊。Image AnyPlace的先進圖像邊緣融合拼接能力在演示中得到了完美體現(xiàn)。畫面色彩和亮度均勻一致、渾然一體，超大的弧形屏幕加上高亮度色彩艷麗清晰的圖像，讓人產(chǎn)生沉浸在其中的感覺。

    天市源總工程師王勁松先生表示，邊緣融合、沉浸環(huán)境等原本都屬于模擬仿真的概念中，但隨著技術(shù)發(fā)展，這些技術(shù)越來越多的應(yīng)用到了會場、展館等普遍商用中。相比物理拼接墻而言，無縫邊緣融合系統(tǒng)的表現(xiàn)更讓人覺得舒適。另外，對于一個成功項目而言，有了各種高質(zhì)量的產(chǎn)品還不夠，還需要有多年相關(guān)技術(shù)研究和豐富實踐經(jīng)驗的集成商，才能根據(jù)用戶的實際需求和現(xiàn)場環(huán)境選擇合適的產(chǎn)品，并將所有設(shè)備的最佳性能充分利用。天市源此次布置的這個展臺可以說是公司在該領(lǐng)域長期潛心研究的一個例證。

無縫投影拼接系統(tǒng)的主角

    既然是投影系統(tǒng)，投影機自然是重要一員�？偟膩碚f，要根據(jù)具體環(huán)境來確定所需投影機的類型�？紤]到邊緣融合的黑電平問題，所以選擇黑電平低、對比度高的投影機會較好一些。屏幕方面，則需要增益小，視角寬。另外，最重要的還有邊緣融合器，其主要功能就是邊緣融合處理以及幾何變形校正。而邊緣融合功能又有為硬件實現(xiàn)和軟件實現(xiàn)。下面就對幾款邊緣融合產(chǎn)品做一個介紹。

    Image AnyPlace圖像處理器

    Silicon Optix 公司的Image AnyPlace是一種具備幾何變形校正功能的高品質(zhì)視頻和計算機圖像處理器。Image AnyPlace 集成了業(yè)界最高級別的圖像處理技術(shù)，依靠多種獨有的特色，為從專業(yè)AV系統(tǒng)到家庭影院發(fā)燒友的各種投影機應(yīng)用提供了極大的靈活性。

    Image AnyPlace的革命性技術(shù)提供了極大范圍的梯形校正能力——水平40度，垂直30度，讓使用者可以自由地擺放投影機。Image AnyPlace還通過數(shù)字方式對光學的變形失真進行補償。配合附加的eWARP控制軟件，Image AnyPlace可以讓圖像投射到球面、柱面、甚至不規(guī)則形狀的表面上。帶純硬件邊緣融合功能的Image AnyPlace可以讓多臺投影機的畫面無縫地融合在一起，圖像的上下左右和四個邊角都可以融合。Image AnyPlace的強大處理能力提供了前所未有的信號兼容性，RGB圖像（從模擬信號到DVI信號），SDTV（支持所有常見信號：復(fù)合視頻，S-Video，分量視頻；NTSC，PAL和 SECAM），模擬HDTV。SDTV在內(nèi)部采用了新型的視頻處 理和消隔行技術(shù)轉(zhuǎn)變成高清信號。

    Image AnyPlace可以同時通過前面板、遙控器和RS232/422/485操控。

    Image AnyPlace 既可以擺放在桌面上也可以通過安裝配件固 定在機柜中。

    其應(yīng)用場合包括了：前投影/背投影系統(tǒng)；高品質(zhì)AV系統(tǒng)；投影墻特殊效果顯示；弧形和球形屏幕；家庭影院；等離子旋轉(zhuǎn)顯示墻；廣告顯示等。

3D－XEON多屏圖像融合處理器

    為了令投影機能夠在任意曲面上投影，英獅數(shù)碼的工程師開發(fā)了3D－XEON多屏融合處理器，該處理器可以把多臺投影機圖像融合粘合在一齊，組成均勻無縫的整體屏幕。

    系統(tǒng)特點：可作任意形狀作線性修正，幾何失真校正，調(diào)整比例達到100%�？蛇x擇屏幕的四邊的任意一邊進行融合。實時圖像補償技術(shù)，消除調(diào)整后的畫面鋸齒現(xiàn)象，令畫面順滑。所見即所得的可視化調(diào)整界面，令整個調(diào)整過程準確、快捷、方便。可作整屏四方向（左/右/上/下）無級移動，整屏無級縮放，像素級調(diào)，確保融合部分的圖像精準順滑。兼容各種輸入信號，視頻制式范圍：NTSC，PAL,SECAM；計算機分辨率兼容范圍：640×480～1600×1200；輸出分辨率：800×600～1280×1024。 面向租賃工程，用戶可選擇3D－XEON_GT型號，他可以對多路不同信號進行特技切換，如淡入/出；更可以輸出超高清晰圖片瀏覽，分辨率可達到4000×1500有效像素。

    在06年12月在香港舉辦的2006 ITU世界電信展上，英獅科技公司為中國最大的固網(wǎng)運營商中國電信展項提供了大型環(huán)幕專業(yè)技術(shù)支持，利用3D-XEON三通道多屏融合處理器，在一個帶狀曲面把多臺投影機圖像粘合在一起，組成均勻無縫的整體屏幕，還對顯示形狀作了線性修正、幾何失真的校正，呈現(xiàn)出100%的影像效果。其在未來還會致力于開發(fā)“多屏融合”技術(shù)，為用戶帶來更完美的影像效果。

FreeShaper邊緣融合幾何校正處理機

    偉景行FreeShaper是獨立于圖像生成器的邊緣融合幾何校正處理機，廣泛應(yīng)用于各類平幕、環(huán)幕、球幕、折幕等多通道投影系統(tǒng)集成項目， 利用多臺投影機，組成一個無縫、連續(xù)、亮度和色度均勻的投影圖像。

    FreeShaper（部分型號）采用了新一代EdgeGen技術(shù)，不要求輸入信號具有重合區(qū)，這樣普通的Windows應(yīng)用程序無需處理直接使用多通道無縫投影系統(tǒng)。而且，F(xiàn)reeShaperTM特有的FlashPass專利技術(shù)，使得信號處理達到幾乎“零”延遲的性能，特別適合專業(yè)的虛擬仿真應(yīng)用。FreeShaper采用模塊化設(shè)計，通道數(shù)可以任意擴展，用戶可以方便地組成2 通道以上標準或立體多通道數(shù)字顯示系統(tǒng)。應(yīng)用包括多通道柱狀環(huán)幕、CAVE系統(tǒng)、球形屏幕等多種大屏幕顯示場合。

    軟件融合顯示技術(shù)

    基于純軟件方式的多通道顯示技術(shù)，只需要普通的投影機，而不用外部另加邊緣合器。它使客戶只需關(guān)注本行業(yè)應(yīng)用軟件功能的開發(fā)，而不必考慮多通道顯示所要面臨的場景分割、畫面同步等一系列的繁雜處理過程，有利于開發(fā)出更加強大的行業(yè)軟件。其應(yīng)用包括單機雙通道和多通道交互顯示技術(shù)，以及單機單通道、多機多通道立體多媒體播放和單機雙通道三通道非立體多媒體播放等。但純軟件方案在實時性和清晰度方面略有不足，最常應(yīng)用的地方還是在對實時性和顯示質(zhì)量要求不是很高的如娛樂等場所。

    在可容納成千上萬座位的場館，在新產(chǎn)品的國際發(fā)布會，在宏偉的藝術(shù)殿堂…，我們都需要巨大清晰的顯示來達到震撼效果。Dataton的WATCHOUT可用于生成無縫全景顯示。

    WATCHOUT可與標準計算機和顯示設(shè)備協(xié)同工作，是一款多顯示系統(tǒng)，WATCHOUT軟件是其核心。一臺主制作計算機通過ethernet與多臺播放計算機相連，每臺播放計算機配一臺顯示設(shè)備，如投影機，所有這些設(shè)備都由主制作計算機來控制。這種每臺顯示設(shè)備都配備一臺顯示功能電腦的連接方式使WATCHOUT系統(tǒng)可支持任何尺寸的顯示屏幕。