PowerWall 沉浸式虛擬現實(shí)顯示系統

　　PowerWall 沉浸式虛擬現實(shí)顯示系統是一種沉浸式虛擬仿真顯示環(huán)境，系統采用環(huán)形的投影屏幕作為仿真應用的投射載體，所以通常又稱(chēng)為環(huán)幕立體投影顯示系統。根據環(huán)形幕半徑的大小，通常為120 、135、180、240、270、360度弧度不等，由于其屏幕的顯示半徑巨大，通常用于一些大型的虛擬仿真應用，比如：虛擬戰場(chǎng)仿真、虛擬樣機、數字城市規劃、三維地理信息系統等大型場(chǎng)景仿真環(huán)境，近來(lái)開(kāi)始向展覽展示、工業(yè)設計、教育培訓、會(huì )議中心等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展。

　　然而，其環(huán)幕顯示特征導致了它的技術(shù)復雜性，通常一個(gè)完整的環(huán)幕投影系統需要有以下幾項強有力的核心技術(shù)做支撐：數字幾何矯正(即非線(xiàn)性失真矯正)技術(shù)、多通道視景同步控制技術(shù)、數字圖像邊緣融合技術(shù)，才能成功地將三維圖形計算機生成的實(shí)時(shí)三維數字影像、實(shí)時(shí)同步地輸出并顯示在一個(gè)具有一定半徑和弧度的巨幅環(huán)形投影屏幕上，從而形成一個(gè)具有 極高分辨率的、無(wú)任何變形失真的數字三維立體影像，所以，在眾多的虛擬仿真顯示系統中多通道環(huán)幕投影是一個(gè)技術(shù)含量極高的顯示系統，相反，其隱藏的技術(shù)風(fēng)險也要求用戶(hù)對供應商的選擇慎之又慎;同樣由于該系統的環(huán)幕顯示特征，其具有一定弧度的巨幅顯示空間包圍了所有參與者的整個(gè)觀(guān)看視野，再配合環(huán)繞立體聲響系統，可使仿真參與者充分體驗一種高度身臨其境的三維立體視聽(tīng)感受，獲得一個(gè)具有高度沉浸感的虛擬仿真可視協(xié)同環(huán)境。

　　柱面投影系統核心技術(shù)介紹

　　所有的投影機在設計時(shí)都是針對平面的投影屏幕，投射出的畫(huà)面也是矩形的(通常為4：3或16：9)，而當這樣的投影儀把圖像投射到環(huán)形幕或球幕這樣的弧形屏幕上，圖像就會(huì )變形失真變形，因為，弧形或球面投影幕(即環(huán)形幕布)上的每個(gè)點(diǎn)到每臺投影機的距離是不等的，這就會(huì )導致每臺投影機投射到環(huán)形幕布上的影像畫(huà)面出現變形失真，最直接的投射效果如下圖1，這種現象被稱(chēng)之為非線(xiàn)性失真。為了在弧形屏幕或球面屏幕上得到正確的圖像顯示效果，就必須對生成后的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行處理，這種處理被稱(chēng)之為非線(xiàn)性失真校正或曲面幾何校正。所以對于多通道柱面投影系統而言，解決圖像非線(xiàn)性失真是個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，通常情況下，有兩種方法可以實(shí)現非線(xiàn)性失真幾何校正，一種方法是通過(guò)光學(xué)校正，即通過(guò)具有獨特變形矯正功能的特定投影機來(lái)完成。這種方案一個(gè)典型的特點(diǎn)就是投資巨大，往往一臺這樣的投影機就需要幾十萬(wàn)美金，使得一般的用戶(hù)均難以承受;另一種方法是使用計算機非線(xiàn)性失真校正技術(shù)來(lái)實(shí)現，而這種方案相比之下則具有較好的性能價(jià)格比。