【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及投影，具体为一种基于异形投影的联动交互系统。
技术介绍
1、近年来，随着科技的不断进步和创新，各地的灯光涌现，吸引了无数群众的目光和关注。在这些灯光秀中，3dmapping技术逐渐成为人们热议的焦点。3dmapping，也被称作3d投影技术、facademapping、三维楼体投影、三维楼体艺术以及三维声乐影像投影等，是一种能够突破传统物理空间限制的神奇技术。它通过先进的投影手段，使得任何物体表面都能变成生动的动画，实现了物体与动画的无缝融合，从而创造出极具视觉冲击力的震撼效果。
2、然而，尽管3dmapping技术在户外投影领域已经得到了广泛的应用，但目前它主要还是集中在建筑的某一平面上进行展示。这种展示方式大多以内容映射为主，观众在观看过程中往往只能被动地接受，而无法参与到创作过程中来。因此，尽管视觉效果令人惊叹，但其互动性却相对较低，观众的参与感和体验感也因此受到了一定的限制。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于异形投影的联动交互系统，解决了互动性却相对较低，观众的参与感和体验感也会受到一定限制的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于异形投影的联动交互系统，包括触摸一体机、多个投影机、立体汽车模型和多媒体服务器，所述多媒体服务器中设置有融合程序，所述融合程序发送给指定投影仪做mapping投影展示并建立三维模
5、所述融合程序中mapping投影融合原理包括三维模型与uv展开、图像内容的生成、实时反算技术、边缘融合技术、几何校正技术、色彩平衡校正和畸变校正；
6、所述建立三维模型包括模型坐标系、世界坐标系、观察坐标系、投影平面和设备坐标系。
7、优选的，所述模型坐标系连接有模型变换，所述世界坐标系连接有观察变换，所述观察坐标系连接有关于视椎体三维剪裁，所述模型变换连接到观察变换，所述观察变换连接到所述关于视椎体三维剪裁，所述关于视椎体三维剪裁连接有投影，所述投影平面连接有窗口到视区变换，所述设备坐标系连接有显示，所述投影连接到所述窗口到视区变换，所述窗口到视区变换连接到所述显示。
8、优选的，所述三维模型与uv展开包括立体mapping投影融合软件，其核心是基于三维模型的uv展开或透视投射原理来产生影像内容，意味着软件进行三维模型的处理，并在模型的表面上展开二维图像或动画，以便他们可以被精确地映射到实际的物理表面上。
9、优选的，所述图像内容的生成包括通过计算生成合适的三维形状的图像内容，涉及到在三维空间中模拟投影机的位置、方向和角度，以及处理图像以适应被投影物体的几何形状。
10、优选的，所述实时反算技术包括利用反算技术将内容映射到真实模型上，涉及到根据投影机的实际位置和角度，动态调整图像内容，以确保图像能够精确地贴合被投影物体的表面，即使物体是不规则形状。
11、优选的，所述边缘融合技术包括边缘融合技术用于消除多台投影机重叠区域的亮度不均等和匹配效果，处理方法是让单侧的投影在融合带区域中的每个像素都乘以某个数值，使其迭加到另一个图像中的对应像素上时，能得到相应期望的像素值；
12、
13、其中，xx取值0和1分别代表融合带的左边缘和右边缘，ww和hh分别是融合带宽度和单边图像的像素宽度。
14、优选的，所述几何校正技术中，几何校正是为了消除投影系统失真效果，需要对影像进行配准，包括平移、刚性、仿射、投影等变换，几何校正需要求出投影机与投影幕之间的变换关系，可以通过摄像机作为中间变量来实现，
15、p′＝a·p+b
16、其中，pp是摄像机空间内点像素坐标，p′p′是投影屏幕空间内点像素坐标，aa和bb是变换矩阵和位移向量，需要通过现场情况和需求设计融合方案来确定。
17、优选的，所述色彩平衡用于修正图像的色偏、过饱和、饱和度不足等情况，gamma校正是一种非线性传输函数，用于补偿显示设备的非线性特性；
18、l∝vγ
19、其中，l、v和γ分别表示亮度、输入信号电压和gamma值的幂指数。
20、优选的，所述畸变校正中，由于投影到非平面物体上时可能会出现图像变形失真，软件必须具备畸变校正功能，以确保在非平面的屏幕上得到正确的图像显示效果，畸变校正用于修正镜头畸变，包括径向畸变和切向畸变；
21、xdr＝x(1+k1r2+k2r4+k3r6)
22、ydr＝y(1+k1r2+k2r4+k3r6)
23、其中，(x,y)是理想的无畸变坐标，(xdr,ydr)是畸变后图像像素点的坐标，r是从透镜中心的距离，k1,k2,k3是畸变系数。
24、工作原理：观众通过在一体机点选或自定义给车模绘画，传输给多媒体服务器中的融合程序，再由融合程序发送给指定投影仪做mapping投影展示。通过计算机图形学中的平行投影和透视投影的方法，其过程包括被投影物体的取景和观察，来建立相应的三维模型，并对投影机投射的位置、方向和角度等因素来建立坐标，然后经过投影变换来最终实现。展项采用了多种技术包括投影技术、高精准融合技术，将画面投影到车模上来创造超现实的景象，让人产生强烈的视觉冲击力。
25、(三)有益效果
26、本专利技术提供了一种基于异形投影的联动交互系统。具备以下有益效果：
27、本专利技术介绍了一种创新的异形投影联动交互系统，该系统通过将设计涂鸦图像投射至汽车表面，赋予汽车一种前所未有的视觉体验。该系统融合了先进的交互技术，允许观众直接与汽车模型互动，亲身体验涂鸦创作过程，从而营造出更加沉浸式和个性化的体验。此外，借助mapping技术，系统能在汽车表面创造出超现实的幻影艺术效果，给观众带来震撼的视觉冲击。它提供了一种独特的三维动态体验，颠覆了传统的视听产品，以一种全新的方式展现艺术与设计，有效地吸引儿童和年轻人参与创作。通过投影融合技术与汽车模型的结合，观众无需任何专业技能，便能享受到设计汽车造型的乐趣。
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1.一种基于异形投影的联动交互系统，包括触摸一体机、多个投影机、立体汽车模型和多媒体服务器，其特征在于：所述多媒体服务器中设置有融合程序，所述融合程序发送给指定投影仪做Mapping投影展示并建立三维模型；
2.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互系统，其特征在于：所述模型坐标系连接有模型变换，所述世界坐标系连接有观察变换，所述观察坐标系连接有关于视椎体三维剪裁，所述模型变换连接到观察变换，所述观察变换连接到所述关于视椎体三维剪裁，所述关于视椎体三维剪裁连接有投影，所述投影平面连接有窗口到视区变换，所述设备坐标系连接有显示，所述投影连接到所述窗口到视区变换，所述窗口到视区变换连接到所述显示。
3.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互系统，其特征在于：所述三维模型与UV展开包括立体Mapping投影融合软件，其核心是基于三维模型的UV展开或透视投射原理来产生影像内容，意味着软件进行三维模型的处理，并在模型的表面上展开二维图像或动画，以便他们可以被精确地映射到实际的物理表面上。
4.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互
5.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互系统，其特征在于：所述实时反算技术包括利用反算技术将内容映射到真实模型上，涉及到根据投影机的实际位置和角度，动态调整图像内容，以确保图像能够精确地贴合被投影物体的表面，即使物体是不规则形状。
6.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互系统，其特征在于：所述边缘融合技术包括边缘融合技术用于消除多台投影机重叠区域的亮度不均等和匹配效果，处理方法是让单侧的投影在融合带区域中的每个像素都乘以某个数值，使其迭加到另一个图像中的对应像素上时，能得到相应期望的像素值；
7.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互系统，其特征在于：所述几何校正技术中，几何校正是为了消除投影系统失真效果，需要对影像进行配准，包括平移、刚性、仿射、投影等变换，几何校正需要求出投影机与投影幕之间的变换关系，可以通过摄像机作为中间变量来实现，
8.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互系统，其特征在于：所述色彩平衡用于修正图像的色偏、过饱和、饱和度不足等情况，Gamma校正是一种非线性传输函数，用于补偿显示设备的非线性特性；
9.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互系统，其特征在于：所述畸变校正中，由于投影到非平面物体上时可能会出现图像变形失真，软件必须具备畸变校正功能，以确保在非平面的屏幕上得到正确的图像显示效果，畸变校正用于修正镜头畸变，包括径向畸变和切向畸变；
...【技术特征摘要】
1.一种基于异形投影的联动交互系统，包括触摸一体机、多个投影机、立体汽车模型和多媒体服务器，其特征在于：所述多媒体服务器中设置有融合程序，所述融合程序发送给指定投影仪做mapping投影展示并建立三维模型；
2.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互系统，其特征在于：所述模型坐标系连接有模型变换，所述世界坐标系连接有观察变换，所述观察坐标系连接有关于视椎体三维剪裁，所述模型变换连接到观察变换，所述观察变换连接到所述关于视椎体三维剪裁，所述关于视椎体三维剪裁连接有投影，所述投影平面连接有窗口到视区变换，所述设备坐标系连接有显示，所述投影连接到所述窗口到视区变换，所述窗口到视区变换连接到所述显示。
3.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互系统，其特征在于：所述三维模型与uv展开包括立体mapping投影融合软件，其核心是基于三维模型的uv展开或透视投射原理来产生影像内容，意味着软件进行三维模型的处理，并在模型的表面上展开二维图像或动画，以便他们可以被精确地映射到实际的物理表面上。
4.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互系统，其特征在于：所述图像内容的生成包括通过计算生成合适的三维形状的图像内容，涉及到在三维空间中模拟投影机的位置、方向和角度，以及处理图像以适应被投影物体的几何形状。
5.根据权利要求1所述的一种基于异形投影的联动交互...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文跃，李晖，侯耀华，李晓茜，宋昕，
申请(专利权)人：上海风语筑文化科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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