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1、西北工业大学机电学院单通道被动立体投影系统设计方案西安希盟信仿真科技有限公司二一一年九月目 录第一章 产品报价明细表3第二章 被动立体投影系统技术说明6第一节 单通道被动式立体成像原理6第二节 关于圆周偏振技术6第三节 单通道被动立体投影系统描述73.1系统结构介绍73.2通用立体播放器ModelViewer10第三章 方案产品介绍12第一节 Barco CLM W6投影机12第二节 金属幕布1421产品技术规格：1422特点：15第三节 HP Z800图形工作站15第四节 音响171HUSHAN(湖山音响）PM4600功放172. HUSHAN(湖山音响）HY100A音柱18第4页 共19页
2、客户价值利益最大化是我们不懈的追求！第一章 产品报价明细表 单位：元序号设备名称型号规格技术性能指标数量单位1投影机Barco CLM W6 亮度：6000ANSI流明 投影技术：DLP 全屏亮度均匀性：95% 真实分辨率：1280768 对比度：1000:1 运行噪音：56dB 功率消耗：最大870W2台2幕布定制 屏幕含边框尺寸：2480mm1880mm 屏幕布尺寸：24001800mm（120英寸） 增益：2.0 视角：90 涂层均匀度：95% 幕面厚度：2mm 幕面基材：合成树脂材料 幕面颜色：白色 边框颜色：哑光黑色 安装方式：壁挂式或者嵌入式，根据客户需求1张3投影机吊架定制用于垂
3、直吊装两台投影机，使之稳定、牢靠1套4图形工作站HP Z800 处理器：Intel Xeon E5606 2.13 8MB/1066 4C CPU-1 内存：HP 4GB (2x2GB) DDR3-1333 ECC 1-CPU RAM 硬盘：HP 500GB SATA 7200 1st HDD 光驱：HP 16X DVD+-RW SuperMulti SATA 1st Drive 显卡：Mid 3D - NVIDIA Quadro 2000 1.0GB 键盘：HP USB Standard Keyboard Chinese 鼠标：HP USB Optical Scroll Mouse 显示器：
4、LA2405wg1台5偏振片 类型：圆偏镜片 偏振角：45度 单体透光率：大于85% 尺寸：15cm15cm2片6立体眼镜 定制 被动式圆偏眼镜10副7功放湖山PM4600 额定电源电压:交流220V/50Hz 功率输出：CH:4100W/82CH:2250W/8、2.1CH:2100W/8+250W/8 频率响应：20HZ20KHz1.5dB 信躁比（A计权）：80dB 失真度：0.5 输入灵敏度：线路200mV10mV、话筒20mV2mV 净尺寸（宽高深）：430165420mm1台8音柱湖山HY100A 额定功率:100W 阻抗:8 灵敏度:92Db 频响:7015KHz 喇叭尺寸:双6
5、.5寸2个9通用立体播器ModelViewersimunionFLT、OSG、OBJ、IVE, 3DS、MD2、MS3D；.DXF等常用的三维模型数据可视化；实现了模型的基本操作功能(放大、缩小、平移、旋转)；可实现实时立体显示和立体投影系统的无缝结合；可以进行多种CAD软件的模型显示；支持DEM、DOM等数据调入，用户无需再次开发可实现模型的导入导出。1套10安装调试费/音、视屏接头、线缆等辅助材料/第二章 被动立体投影系统技术说明第一节 单通道被动式立体成像原理单通道被动式立体成像是使用两台投影机，一台投射左眼图像，另外一台投射右眼图像，将左右眼图像同时投射到屏幕上。投影机镜头前安装偏振光
6、片，使投射的光线变成偏振光，而观众配带的立体眼镜的镜片也是偏振光片，并且左眼的偏振片与投射左眼图像的投影机的偏振光片的偏振方向是相同的，右眼的偏振片与投射右眼图像的投影机的偏振光片的偏振方向是相同的。这样左眼图像只能透过左眼镜片，而右眼图像也只能透过右眼镜片，从而使观众看到立体的图像。第二节 关于圆周偏振技术其原理是：光线传播时，垂直传播方向的360度都有光波震荡传输。光的偏振实际上是利用某一特定方向的光波进行显示的原理。 以前的线性偏振的原理是偏振片方向不动，光只能以固定的角度传输，此方法的缺点是头部不能偏移。圆周偏振技术的原理是光的偏振方向可旋转变化，左右眼看到的光线的旋转方向相反。基于圆
7、周偏振技术，观察者的头部可以自由活动，因为光线的方向变化不影响显示。圆周偏振的优势我们先来比较一下几种立体显示技术。三维立体显示技术分为主动立体和被动立体两大类。商品化的仿真主动立体产品产生于上个世纪八十年代，之后很长时间以来是人们唯一的选择，很多人对此都比较熟悉。当计算机显示器输出图像的刷新率低于60Hz时，我们能明显感觉到图像带来的影响。投影机进行主动立体显示时，由于左右眼图像不同，要交替显示，实际上分给左右眼的图像刷新率只能是图像刷新率值的一半，如果计算机实际的图像刷新率较低，主动立体眼镜液晶关闭的时间会较长，我们会明显地感觉到图像的闪烁。另外主动立体眼镜因为重量原因也不适合长时间戴。之
8、后出现的线性偏振技术由于成本非常低而被采用过一段时间，但实践已经证明效果不好。因为：利用这种技术时投影机输出光和立体眼镜接收光的偏振方向是固定不变的，要求立体眼镜的左右眼偏振方向必须与投影机的偏振方向时刻保持一致，否则图像会消失，即要求观众看图像时头部不能活动，因此这种技术没有实际使用价值，在国外已经没有市场。我们推荐的单通道系统是通过圆周偏振技术解决了上述问题的。原理是：系统中两台投影机输出的左右信号光波是分别按顺时针和逆时针方向实时变化的，而立体眼镜的左右眼镜接收相应方向的图像，各种运动都不会影响图像质量，因而对观察者没有任何限制。第三节 单通道被动立体投影系统描述3.1系统结构介绍经过对
9、西北工业大学机电学院的需求了解分析，我们提出了一套技术先进，系统开放和扩展性好，同时集成技术成熟可靠、性价比高的立体仿真投影系统整体解决方案。系统主要包括专业虚拟现实工作站、立体投影系统、VR立体投影展示与虚拟现实人机交互等几个部分。本方案从整体设计的角度，充分结合虚拟现实技术发展的现状和用户的需求，可以协助用户完成人机功效检测；工业设计；虚拟设计、装配；军事模拟、虚拟战场等展示应用功能，是一套技术先进，功能完整，集成度好，经费合理可控的优秀方案。其系统实物图如下所示：西北工业大学机电单通道被动立体拓扑结构图系统连接说明：该单通道被动立体投影系统由图形工作站、2台高亮度DLP 投影机、偏振片、
10、金属幕布、3D立体眼镜、专业音响系统组成。首先用户通过图形工作站生成三维模型，通过图形工作站上的高端专业图卡的2个接口输入两路视频信号给2台投影机，投影机光线通过具有偏振作用的偏振片输出2个偏振光源投到金属幕布上，用户即可通过3D眼镜看到具有高质量的3D影像效果。虚拟现实技术是一项综合的、多学科的技术，涉及到计算机图形学、图像处理与模式识别、人机接口技术、并行处理技术和高性能计算机系统等方面的技术，需要计算机、心理学、人类工程学等多学科的领域知识。因此为了构建一个较为完善的虚拟现实系统，必须有相关的硬件和软件的支撑。 在硬件方面需要以下几类设备的支持： 高性能图像生成系统： 产生视觉图像，具有
11、高处理速度、大存储容量、强联网特性。虚拟现实系统要求图像生成系统具有相当好的实时计算能力和图形资源。要求可以看到三维场景，可以确定物体的大小、接近度、深度和距离。要求景物内容丰富，给观察者生成酷似真实的信息，并消除视觉异常现象，实时生成图像需要每秒钟更换115 幅画面。高分辨率、象素填充能力、纹理映射、图像保真等是图像生成要求的关键技术。图形显示系统: 事实上，人脑的60%是用来处理视觉信息的。可视化显示是虚拟现实仿真系统中关键的部分也是较为成熟的部分，必须充分发挥人类评价可视化信息的能力。 网络系统：用于实时仿真模型计算处理系统和高性能图像生成系统的连接，为了满足仿真系统性能的要求，必须组建
12、系统内部的高速局域网,以满足实时数据交换与控制的需求。 软件方面，除了一般所需的软件支撑环境外，主要是需要产生虚拟环境的工具集，它至少应具备以下的功能：l 具有强大的建模功能和丰富的实时数据库；l 能把各种数据库（如地形地貌数据库、物体形象数据库等）进行调用和互联； l 能够实时地完成对三维模型的驱动。其中第一和第二项功能是由实时三维建模软件实现的，第三项功能是由实时三维视景驱动软件实现的。 实时三维建模软件：它完成建立视景仿真应用的第二步骤工作，提供强大的建模工具进行模型设计、场景构造、纹理设计等。它提供符合标准的地形转换算法；它主要考虑如何生成面向仿真的在满足实时性的前提下逼真性好的大面积
13、的场景；它的逻辑化的层次场景描述数据库会使图像发生器知道在何时、以何种方式实时地以无可匹敌的精度及可靠性渲染三维场景。它要构造出带有逼真纹理的逼真的三维模型。 实时三维视景驱动软件：它完成建立视景仿真应用的第三步骤工作，是一个用于实时三维仿真的产品，它完成仿真驱动的功能，主要实现包括场景驱动、模型调动处理、地形处理等。它提供简便易用的图形界面，提供的API 可以使开发更灵活。它还提供一些选项，如特殊效果模块等等。3.2通用立体播放器ModelViewer希盟信仿真科技在给用户实施大量立体投影系统和应用开发基础上形成的国内第一套立体播放软件。支持常用的各种类型三维模型和立体视频 、图像的主被动立
14、体显示的实时渲染。基于先进的ffmpeg编解码软件，结合OSG主被动立体和强大的实时渲染功能上实现。ModelViewer播放器用于播放模型、图片及视频文件。配合相应的硬件（专业显卡及立体眼镜等）支持，主要用于立体效果的观看，可广泛用于今后各种场景，视频的演示等。对于时下的3D热潮，又无一款可同时支持模型、图片、视频文件的播放器，ModelViewer可以很好的解决这一问题。体系架构图：支持文件格式视频格式:avi .mpg .mov .flv .mp4 .mkv .wmv .3gp .swf.ts.vob.dat.dv.asf.trp.rmvb.rm.mpeg.m4v.m2ts.3g2图片格式: .jpg.png.gif.bmp.rgb.jpeg.hdr.jpeg.rgba.pic.dds.tga.tiff模型格式：.3ds.dxf.fbx.flt.lwo.lws.bvh.obj.stl.x.osg.ive.shp.stl.md2.asc等随着相应
