360°全景式3D仿真系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种360°全景式3D仿真系统，一种360°全景式3D仿真系统，该系统由总控交换机、仿真模拟车系统、灯光系统、音响系统、特技系统、图像处理系统、放映屏幕、放映系统及总控电脑服务器组成，所述放映屏幕是一对对称的环形曲幕；所述放映系统与所述图像处理系统相连，并包含多个投影机；所述图像处理系统与所述放映系统相连，用于将多个投影机的投影画面渲染合成为3D图像；其中，每一个环形曲幕对应四组八个投影机。使用该系统，其效果上都超越了现有的屏幕形式，观看画面更广，画面更加细腻，立体效果更好等，能够达到身临其境的真实效果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种3D仿真系统，用于灾难仿真、展览展示、主题游乐项目、科教、汽车试验等领域。
技术介绍
360°全景式3D仿真系统是一种全新的技术组成形式，通过3D立体成像、图像拼接、锁帧同步、几何校正、三自由度机械运动平台、仿真模拟车载系统等高科技技术融合重构组成，是针对地面上车类而研发的一种新型系统装置；该系统装置除了视野能够完全被包围之外，还能够进行运动的仿真模拟。目前市场上现有技术有120°环幕、180°环幕、穹幕、球幕等各种屏幕形式。但上述的各种屏幕覆盖面积不够，不能有效满足3D仿真的需求，为此，申请人提出以下的技术方案。
技术实现思路
本技术公开了一种360°全景式3D仿真系统，该系统由总控交换机、仿真模拟车系统、灯光系统、首响系统、特技系统、图像处理系统、放映屏.、放映系统及总控电脑服务器组成，其中，所 述总控交换机负责传输总控控制指令，并与仿真模拟车系统、灯光系统、音响系统、特技系统、图像处理系统及总控电脑服务器相连，实现仿真系统系统同步；所述仿真模拟车系统包含多个仿真模拟车，该仿真模拟车是载体，用于将游客从一个区域带到另外一个区域进行各种体验，每个仿真模拟车上有用于控制仿真模拟车的启动与停止、行走速度、车载声音的播放并告知总控电脑服务器仿真模拟车的实时位置的车载PLC控制器；所述特技系统是由特技设备和特技PLC组成，以造成溅水，喷火真实效果，所述特技PLC用于根据影片需求控制平台及其他特技；所述放映屏幕是一对对称的环形曲幕；所述放映系统与所述图像处理系统相连，并包含多个投影机；所述图像处理系统与所述放映系统相连，用于将多个投影机的投影画面渲染合成为3D图像；其中，每一个环形曲幕对应四组八个投影机。进一步的，所述灯光系统由各种特效灯具、舞台灯具组成，其中特效灯具可以产生下雪、闪电、爆炸效果，舞台灯具可以产生不同光斑与颜色，并在播放中不停的根据情境发生变化。进一步的，所述音响系统采用环绕音响系统，并配合超重低音。进一步的，其中所述屏幕的水平直线长度为54米，屏幕画面有效高度为10米，两侧屏幕最宽处为24米。进一步的，所述投影机使用投宽比为1.0 1.2的镜头，每个画面投射宽度在15-17米之间，投影距离为18米，投影机吊装高度为13米。本技术的360°全景式3D仿真系统，其效果上都超越了现有的屏幕形式，观看画面更广，画面更加细腻，立体效果更好等，采用该360°全景式3D仿真系统，生成数字图像的分辨率达到8640*1080，超高清的分辨率给画面更加真实细腻的质感，理论上，使用我们这套数字图像生成的方法理论上可以无限大的分辨率(与播放硬件有关)；该项目我们采用57米长13米高的巨幅画面无缝拼接，8组投射系统锁帧同步播放，增强画面图像的震撼，将人的视角完全包围住，能够达到身临其境的真实效果。附图说明图1表示360°全景式3D仿真系统的系统框图。具体实施方式参照图1，360°全景式3D仿真系统由总控交换机、该系统由总控交换机、仿真模拟车系统、灯光系统、首响系统、特技系统、图像处理系统、放映屏.、放映系统及总控电脑服务器组成。其中，所述总控交换机负责传输总控控制指令，并与仿真模拟车系统、灯光系统、音响系统、特技系统、图像处理系统及总控电脑服务器相连，实现仿真系统系统同步。所述仿真模拟车系统包含多个仿真模拟车，该仿真模拟车是载体，用于将游客从一个区域带到另外一个区域进行各种体验，每个仿真模拟车上有用于控制仿真模拟车的启动与停止、行走速度、车载声音的播放并告知总控电脑服务器仿真模拟车的实时位置的车载PLC控制器。所述特技系统是由特技设备和特技PLC组成，以造成溅水，喷火真实效果，所述特技PLC用于根据影片需求控制平台及其他特技。所述放映系统与所述图像处理系统相连，并包含多个投影机。所述放映屏幕是一对对称的环形曲幕，每一个环形曲幕对应四组八个投影机。所述图像处理系统与所述放映系统相连，用于将多个投影机的投影画面渲染合成为3D图像。所述图像处理系统，需要渲染超高分辨率的画面，才能在超过50米长、10米高的超大屏幕上，投射出足够精细的画面细节。因此，三维渲染使用多组渲染相机画面合并而成。渲染出来的多个相机组画面，组合在一起进行二次渲染。所谓二次渲染，就是把观众视角的画面在剧场的等比例三维场景中投射到屏幕上，再从三维场景的投影视角把画面渲染出来，以修正投影机投射画面角度和观众观看角度不一致导致的变形，以及画面在弧形屏幕上的扭曲变形。二次渲染的时候，屏幕的完整画面需要根据投影机的数量进行分屏，同时相邻投影机的画面需要有至少20%的重叠区域用于做边缘融合，每个投影画面的边缘，要做渐暗处理，以实现亮度均匀过渡。屏幕的水平直线长度约54米，屏幕画面有效高度约10米，两侧屏幕最宽处约24米。每一侧屏幕使用四组8个高清投影机投射画面，画面有效分辨率为(1920*(4-0.2*3))*1080 = 6528*1080。投影机搭配使用投宽比约1.0 1.2的镜头，每个画面投射宽度在15-17米之间，投影距离大约18米，投影机吊装高度在13米左右。最终，在实际剧场中对应于三维场景各个投影视角相机位置安装投影机，把各个对应的画面投射到剧场的物理屏幕上，拼接成一个完整的、无拼缝的、亮度均匀过渡的屏幕画面。放映屏幕长54米，高10米，巨大的荧幕将整个仿真模拟车包裹其中，而游客视线只能通过车窗观看屏幕，车顶是完全封闭的状态，从而使游客产生更逼真的身临其境的感觉。整个项目游玩大概可分为排队上客区，实景体验区，特技体验区，主演厅以及下客区；排队上客区是供游客排队并按次序搭乘仿真模拟车的区域。其中实景体验区是一些场景体验，如街道，楼房，山，等；特技体验区是特技体验区域，游客在这里可以体验地震坍塌，下雨，山洪等；主演厅是整个项目的高潮部分，由多台投影机、两块巨大屏幕、特技、动感平台等组成，平台处于屏幕的中间，仿真模拟车开上平台，平台突然升高，并配合影片左右晃动，使得仿真模拟车随着摇晃，使整个项目气氛高涨；下客区是游玩结束后，游客下车、购物的区域。本技术的360°全景式3D仿真系统，其效果上都超越了现有的屏幕形式，观看画面更广，画面更加细腻，立体效果更好等，采用该360°全景式3D仿真系统，生成数字图像的分辨率达到8640*1080，超高清的分辨率给画面更加真实细腻的质感，理论上，使用我们这套数字图像生成的方法理论上可以无限大的分辨率(与播放硬件有关)；该项目我们采用57米长13米高的巨幅画面无缝拼接，8组投射系统锁帧同步播放，增强画面图像的震撼，将人的视角完全包围住，能够达到身临其境的真实效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种360°全景式3D仿真系统，该系统由总控交换机、仿真模拟车系统、灯光系统、音响系统、特技系统、图像处理系统、放映屏幕、放映系统及总控电脑服务器组成，其中，所述总控交换机负责传输总控控制指令，并与仿真模拟车系统、灯光系统、音响系统、特技系统、图像处理系统及总控电脑服务器相连，实现仿真系统系统同步；所述仿真模拟车系统包含多个仿真模拟车，该仿真模拟车是载体，用于将游客从一个区域带到另外一个区域进行各种体验，每个仿真模拟车上有用于控制仿真模拟车的启动与停止、行走速度、车载声音的播放并告知总控电脑服务器仿真模拟车的实时位置的车载PLC控制器；所述特技系统是由特技设备和特技PLC组成，以造成溅水，喷火真实效果，所述特技PLC用于根据影片需求控制半台及其他特技；所述放映屏幕是一对对称的环形曲幕；所述放映系统与所述图像处理系统相连，并包含多个投影机；所述图像处理系统与所述放映系统相连，用于将多个投影机的投影画面渲染合成为3D图像；其中，每一个环形曲幕对应四组八个投影机。

【技术特征摘要】
1.一种360°全景式3D仿真系统,该系统由总控交换机、仿真模拟车系统、灯光系统、音响系统、特技系统、图像处理系统、放映屏幕、放映系统及总控电脑服务器组成，其中， 所述总控交换机负责传输总控控制指令，并与仿真模拟车系统、灯光系统、音响系统、特技系统、图像处理系统及总控电脑服务器相连，实现仿真系统系统同步； 所述仿真模拟车系统包含多个仿真模拟车，该仿真模拟车是载体，用于将游客从一个区域带到另外一个区域进行各种体验，每个仿真模拟车上有用于控制仿真模拟车的启动与停止、行走速度、车载声音的播放并告知总控电脑服务器仿真模拟车的实时位置的车载PLC控制器； 所述特技系统是由特技设备和特技PLC组成，以造成溅水，喷火真实效果，所述特技PLC用于根据影片需求控制半台及其他特技； 所述放映屏幕是一对对称的环形曲幕； 所述放映系统与所述图像处理系统相连，并包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王星，高新良，张正洪，
申请(专利权)人：深圳艾特凡斯智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44