北京奧運創意應用 球形投影技術解析

1球形投影技術解析

　　[中關村在線投影機頻道原創]球形投影是一種創意投影表現方式，自北京奧運開幕式後，頻繁出現在商業展會、演唱會、大型文藝晚會中，曝光率逐年提升，目睹過球形創意投影的觀眾，都被其新穎、震撼、創意所陶醉。

球形投影技術解析

    普通人對於投影的認識就是一個大畫面顯示設備，作用和傳統的電視、液晶、等離子都是一樣的，投射出一個4:3、16:9或者2.35:1等比例的圖像畫面，圖像畫面就是一個平面的矩形。人們印象中的投影畫面都應該是矩形的，也就是大小、尺寸不一樣。

球形投影應用

    球形投影技術利用在曲面上實現大尺寸圖像內容的無縫拼接技術，實現特殊曲面甚至球面的全景影像，可以給觀眾以先進的科技體驗，這種投射形式技術難，要求高，屬於較為高端的投影技術。觀眾可以360度、全方位的對球體投影的內容進行感知，增加了觀看的信息量獲取，對於一些在球體上才能較好表現的事物提供了優秀的表現平臺。

2早期應用 球幕電影

    球形投影較早應用於球幕電影放映，這種電影的觀眾廳為圓頂式結構，銀幕呈半球形，觀眾被包圍其中，視銀幕如同蒼穹。由於放映的視域範圍可達180°，可自觀眾面前延至身後，且伴有立體聲環音，使觀眾如置身其間。按照視覺理論，人的視域範圍一旦超過150°，就會產生身臨其境的錯覺，因此，這種電影類型的沉浸效果非常強烈，並且可脫離立體眼鏡和頭盔，產生立體視覺。

球幕電影應用

    傳統的球幕電影採用70毫米膠片和魚眼鏡頭進行拍攝和放映，最典型的如加拿大IMAX公司開發的OmniMAX球幕技術。與之對應的數字球幕電影，包括兩個不同層面的含義：數字製作和數字放映。

觀眾仰望球幕

    近幾年，直徑10米以上、採用數字放映方式的大型數字球幕電影開始出現，直徑超過20米的巨型數字球幕很快也將成為趨勢。以製作出人類無法達到的過去世界、未來世界、微觀世界、外太空世界等一切人類未知或無法拍攝到的世界，其表現潛力幾乎不受限制。

3內投球幕 技術解析

    球形投影技術，分為外投方式和內投方式。內投球幕，它的球體外形極富合宇宙天體的外型，在表現宇宙天體方面有很大的優勢只要我們把描述諸如：行星、衛星、太陽等天體的片子用此內投球展示出來，形象直觀逼真。

內投球幕系統應用展示

　　內投球幕的尺寸可根據用戶的需求定製，安裝方式一般可固定在牆壁上、地面上、懸掛在空中，在計算機或投影機的互動完成展示。

內投球幕圖解

　　內投球幕系統可以廣泛的運用在空間科學中心、在天文臺、地震局，宇航局、學校、博物館等場所，通過動畫和圖像等表現方式，展示有關地球、衛星、行星、地震、海洋、大氣、太陽等內容，另外它還可以根據需要表現用戶想要表現的所有內容。

內投球幕應用展示

　　內投球幕系統相較外投球幕系統成本較低，同時需要的場地也較小，更易實現。內投球幕系統廣泛應用於教育、科學研究領域，形象逼真的演示方式，能更形象的運用於天文宇宙的研究領域。

4材質分類 硬質內投

    內投影球在材質上，它分為硬質球幕和充氣型軟質球幕。硬質球幕從製作的工藝上來講，又分為無縫內投球幕和雙拼(有拼接縫)內投球幕。

硬質內投球幕

    雙拼(有拼接縫)球幕，是國內較早的生產工藝，也就是二個半球幕利用膠水粘合或金屬線合起來，形成一個整球幕，但在球幕成像時，二個半球的拼接處的拼縫會顯得很突兀，很礙眼，畢竟是二個半球合在一起的球幕，根據我多年的經驗，到目前為止，球幕的圓度也很難達標。

硬質內投球幕

    硬質球幕特點是：    

    1，由於在球幕基材中增強對比度屏幕處理方法，使球幕在對比度和圖像品質方面都堪稱無以倫比。

    2，球體同時具有耐衝擊的堅韌特點，一般的外力對球幕沒有任何的影響。

    3，球幕的基材為樹脂，具有防水防潮，耐水解，耐酸鹼，耐黴菌的作用。    

    4，硬質球幕的直徑一般為66釐米-2米，安裝方便簡單，對安裝環境基本沒有要求。

    5，硬質球幕安裝方式靈活，可以懸掛；可以落地，甚至可以鑲嵌在牆面上。

    6， 維護成本低，適用於各類常年展館、規劃館、科技館等。

硬質內投球幕

    無縫內投球幕，材料為能夠投影顯像的光學樹脂為基材，進行一次性澆鑄開模而成，完全解決拼接縫的問題，使整球幕渾然一體。

5充氣軟質 內投球幕

    充氣型軟質球幕，主要基材為高透光性的特種PVC，利用高頻焊合或車縫的工藝使12-60片的PVC組成一個整球幕，依靠充氣原理，用進出排風系統，像汽球一樣吹脹起來，它的球面成像的原理和內投球影成像原理一樣，也是內投影成像技術。

充氣軟質球幕

   充氣型軟質球幕的特點：

    1，受光面的反射率極低，不會出現亮點暗點的差別。適用於高解析度、高亮度、高對比度的投影機，投影效果，色彩及影像逼真且視角廣。

    2，防黴防止細菌生長、抗紫外線、久不變色。

    3，原材料成分安全低鉛，低鎘無氣味，厚度平均，平均厚度＞0.28毫米 。

    4，不易破損撕裂，高柔軟度，回復性高不易變形。

    5，可用水或中性液體擦拭，清洗方便，能有效抑制太陽效應。

充氣軟質球幕

充氣軟質球幕

    由於充氣型軟質球幕一般是針對大型球幕，如直徑2米-24米，廣泛在特殊場合使用，如大型場館，臨時性的大型商業活動、大型夜場演出等，特點是攜帶方便，由於拼縫過多，造價成本過高，只適用於遠距離觀看及欣賞，並不適用於常年展覽使用。

6外投球幕 技術分析

   相反外投球則是通過四臺投影機從四個方向從外部對球幕進行投影，通過邊緣融合技術創造出球形無縫逼真畫面，可以做到畫面不變形，畫質清晰，色彩豔麗。將外投球懸掛在大廳中，即可營造出超絢動感的視覺效果。

外投球幕圖解

   外投球形演示，整個外投球的外表面都被圖像所覆蓋，當在外投球上播放地球表面的視頻圖像時，整個外投球看起來就像是一個地球。當播放的視頻在變化時，觀眾可以感覺到外投球在旋轉，就好像地球在自轉一樣。

外投球幕應用

外投球幕應用

   外投球的視頻一般是由多臺投影機投射出的畫面組成的，經過曲邊校正和無縫拼接技術，在外投球上形成一個完整的圖像。

7應用案例 廣告演示

   廣告最重要的就是內容創意，出色的主意，新奇的點子，美感的畫面。傳播心理學告訴我們，一個人的眼睛每天要看到大千世界的萬般景象，只有引起注意觀看時間達到一秒鐘的才能形成形象，仔細看三秒鐘以上才能產生記憶。因此，廣告作品的競爭，最後會歸結到創意的競爭上。

內投球幕廣告演示 

內投球幕廣告演示

    該廣告演示應用了內投球幕方式，憑藉球體龐大的外形，在一定意義上已經吸引了一部分人的眼球，再加上投影畫面的介入，無疑成為眾多事物中的亮點。根據客戶的需求，可以將客戶公司的LOGO或者宣傳視頻投射在球體上，達到宣傳效果。這種新的創意無疑將成夜晚的亮點，吸引路人駐足觀看，其宣傳效果勿庸置疑。

8應用方案 教學應用

   用球型投影來向學生、觀眾表達地球與天象的各方面信息，將更生動、形象，能對觀眾產生強大的吸引力，滿足人們對自然界、對科學的探索欲望，培養孩子們從小熱愛科學、積極探索的良好興趣，展示偉大的社會科技發展成果，與觀眾互動則成為科普館提高遊客參觀熱情，增加公眾興趣的亮點。

球形投影教學應用

 

球形投影教學應用

    用球型投影教學，教師將圖片、視頻、動畫等多媒體資源轉變為球面圖像，結合精密光學技術，瞬間展示於數位化球形投影屏幕上，動態立體的再現自然科學和社會科學的現象與過程。能夠廣泛應用於中小學地理、歷史等學科教學和科學素養拓展教育，滿足學校教學多元化和個性化需求，促進教師教學觀念、手段和方法的更新，激發學生的學習興趣，促進學習方式的變革。

9應用案例 大型演出

    2008年奧運會開幕式上的「藍色地球」，「地球」是英國著名舞美設計師馬克•菲舍設計的，它是目前全球最大體積的立體圓形舞臺，4組高亮度數字投影設備投射出一個蔚藍的我們共同生活的家園。該球體耗時一年設計、建造和安裝的巨大升降球體是最難投影的介質之一。 球體直徑18米，重約16噸，最高被提升到24米的高度。

球形投影應用於大型演出

    「藍色地球」運用了8臺20000流明的科視Roadster S+20K投影機基於融合度為12.5%的球形建模拼接而成，安裝在鳥巢二層平臺，每兩臺為一組，疊加投射畫面。觀眾席第二層的四套雙堆疊Christie Roadster S+20K通過邊緣融合在球體上創造出了360度的圖像。球體上的投影達到了160000 ANSI流明的超高亮度。

球形投影應用於大型演出

    重達16噸，直徑18米的夢想地球則是由8臺投影機基於融合度為12.5%的球形建模拼接而成的。畫面拼接的應用對於投影機的圖像要求非常高。只有當亮度、色彩、均勻度都具有高度一致的性能時，邊緣融合的拼接才可以完美地實現畫面和色彩的一致性。

10應用案例 科技展覽

    在2010年世博會上，世界氣象館中最大的亮點就是「小球大世界」。說它是亮點，不是因為它亮，而是因為它是世界氣象館內最鮮活直觀最具互動性也最具科技含金量的展示產品，會讓參觀者眼睛為之一亮。雖然名為「小球」，但其實球並不算小，它是由低碳纖維製成的直徑兩米的一個球體，吊拉於二樓的空中。

上海世博會球幕投影應用

    該方案呈現一個直徑約2米的立體正球體，動態的現實了地球的氣象變化，運用了球形無縫投影實現的效果，4個投影機從四個面將影片內容投影下來並實現無縫連接，效果非常具有科幻色彩。 

上海世博會球幕投影應用

    參觀者可以通過手中的遙控器操縱展示內容及其運行軌跡。全球地形地貌、全球氣溫的逐年變化、全球衛星雲圖(包括主要天氣系統的演變過程)、地球的晝夜變化、月球表面狀況、太陽耀斑的發生過程等等。

綜述：

    球形投影應用領域很廣泛，可用於科普教育、展覽展示、廣告行業、娛樂行業、系統集成。它時尚美觀，是高新科技展示產品，可以達到360度空間成像表現。它具有色彩鮮豔，有空間感、透視感，形成空中幻象等特點。它宛如巫師手中變化無窮的魔法球，動感而夢幻。它創意投影顯示的表現方式，帶給我們無限的震撼。

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