互動投影系統(tǒng)的運作原理首先是通過捕捉設(shè)備(感應(yīng)器)對目標(biāo)影像(如參與者)進(jìn)行捕捉拍攝,然后由影像分析系統(tǒng)分析,從而產(chǎn)生被捕捉物體的動作,該動作數(shù)據(jù)結(jié)合實時影像互動系統(tǒng),使參與者與屏幕之間產(chǎn)生緊密結(jié)合的互動效果。
互動投影原理圖
投影機投射的光線是可見光部分,它的紅外部分被它內(nèi)部的過濾膜過濾掉了,這樣對于攝像機來講它看不到投影機投射的內(nèi)容,如果紅外線如果強的話,攝像機就可以看見人體了。怎樣加強攝像機看到的物體的圖像呢,幸運的是目前市場上這樣紅外主動發(fā)射技術(shù)已經(jīng)很成熟了,例如監(jiān)控市場上賣的那種夜視攝像頭就可以發(fā)射近紅外(850 nm), 功率更大的有專門的遠(yuǎn)距離紅外燈,不過目前夜視攝像頭可以達(dá)到5m的距離,所以不需要了。夜視攝像頭主動發(fā)射紅外,然后ccd傳感器接受紅外,那么互動投影中最難的部分,人體與背景虛擬對象的分割就解決了,攝像機得到的是一副黑白的單色背景的包括人的圖像。 下一步,檢測人體的運動,采用的是圖像差分技術(shù),差分就是把攝像頭得到的連續(xù)兩幀的圖像進(jìn)行相減,那么得到的是什么呢,得到的是運動的部分,所以說只要人在動,差分就會把動的部分截取下來。接下來就是分析得到的數(shù)據(jù)了,再將虛擬部分投射出來了。當(dāng)然復(fù)雜的互動投影不只是這些技術(shù),這些只是最基本的原理了,其間還涉及到攝像機的標(biāo)定,光流法尋找運動方向,性能的優(yōu)化處理,特殊的效果。
系統(tǒng)組成
互動系統(tǒng)由四個部分組成*一部分:信號采集部分,根據(jù)互動需求進(jìn)行捕捉拍攝,捕捉設(shè)備有紅外感應(yīng)器、視頻攝錄機、熱力拍攝器等;第二部分:信號處理部分,該部分把實時采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與虛擬場景系統(tǒng)對接;第三部分:成像部分,利用投影機或其他顯像設(shè)備把影像呈現(xiàn)在特定的位置,顯像設(shè)備除了投影機外,等離子顯示器、液晶顯示器、LED屏幕都可以作為互動影像的載體.第四部分:輔助設(shè)備,如傳輸線路,安裝構(gòu)件,音響裝置等。
系統(tǒng)安裝
以使用投影機成像設(shè)備為例,*一部分與第三部分的設(shè)備均安裝在天花板下(部分地方為懸空吊裝),安裝時注意預(yù)留足夠的位置,一般情況下預(yù)留0.3~0.5立方米空間已經(jīng)足夠,安裝位置需提供良好的通風(fēng)散熱條件。第二部分設(shè)備安裝在特定的機房中。
互動投影系統(tǒng)的調(diào)試
*一、以使用投影機成像設(shè)備為例,虛擬投影互動系統(tǒng)現(xiàn)場的安裝調(diào)試過程與投影機吊裝調(diào)試技術(shù)接近,需要工程技術(shù)人員把投影圖像準(zhǔn)確投射到制定區(qū)域中;第二、不同的捕捉設(shè)備有專門的調(diào)試技術(shù)要求。
互動投影的系統(tǒng)維護(hù)
*一、定期檢查捕捉設(shè)備,捕捉設(shè)備是虛擬互動系統(tǒng)的*一個環(huán)節(jié),其工作狀態(tài)直接影像整個系統(tǒng)的運作。檢查內(nèi)容包括電源檢查,安裝位置有否易位,清潔保養(yǎng)等;第二、定期對投影設(shè)備、互動服務(wù)器以及地磚進(jìn)行保潔清洗,保持優(yōu)質(zhì)影像與良好的散熱。
互動投影的新發(fā)展——ProDisplay 透明投影膜
ProDisplay投影膜,是一種新型投影材料,獨特的透明投影材質(zhì),可以制造出影像懸浮于空中的立體感,采用背投方式,更節(jié)省空間,與室內(nèi)外裝飾風(fēng)格渾然一體。所謂全息Holography,是指一種技術(shù),可以讓從物體發(fā)射的衍射光能夠被重現(xiàn),其位置和大小同之前一模一樣。
ProDisplay有三種型號:
SunScreen背投膜,可以在陽光直射環(huán)境下使用,成像效果好;
Diffusion背投膜,它是散射膜的一種,透明度*高達(dá)75%,適合無陽光直射環(huán)境或者夜晚使用; ClearView背投膜,完全透明,透明度高達(dá)99%,適合做全息成像用。
互動投影的發(fā)展趨勢
由于傳統(tǒng)互動投影技術(shù)原理的局限(只能從正面捕獲人體的姿態(tài)信息),導(dǎo)致互動投影只能粗略的對人體的動作姿勢進(jìn)行定位,所以其應(yīng)用場合只能局限在一些要求不高的場合。近年來,隨著基于大屏幕的多點觸摸技術(shù)的日益成熟,能夠精確感知手指信息的多點觸摸技術(shù)正在逐步取代傳統(tǒng)的互動投影。
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