浑然一体的魅力-边缘融合技术及融合器

　　投影系统应用的最高端当属模拟仿真/虚拟显示/3维立体显示等系统应用，而这些高端应用又都有一个共同的特点，即专为满足特殊市场而设计，方案多为定制的。用到这类技术的行业包括基于航空、海洋、陆地的模拟，专业训练培训、空中交通控制模拟器、设计模拟、建筑工程、科研开发、军事训练、沉浸环境、三维设计等。这类狭窄的专业应用系统最为依赖的，也即最重要的部分是前端的软件建模，本篇此次要介绍的不是这些领域，而是重点介绍其中的边缘融合技术的商业应用以及边缘融合器。

    技术总是由高端逐渐向商用民用发展，昔日“王谢堂前燕”，总会随着技术不断的发展进步而“飞入寻常百姓家”。以前属于高端模拟仿真中的技术，由于市场对高清晰度高亮度低成本商用的成熟模拟沉浸系统需求的增加，而变得越来越普及。在一些大型会场、展馆等场所的显示系统越来越多的开始采用高端技术，如更具沉浸感的无缝大屏幕显示环境、互动娱乐等。专业大屏幕系统以前一般用于虚拟仿真、系统控制和科学研究，近来开始向展览展示、工业设计、教育培训、会议中心等专业领域发展。其中正迅速崛起的数字化边缘融合大屏幕拼接投影显示技术，正在逐步成为适应这一需求的有效途径。下面就以几个应用案例来充分说明几种技术方案的特色。

大屏幕无缝拼接屏

助力Mercedes Benz打造豪华发布室

    奔驰在发布其下一代豪华轿车E-class时，为了更好的传达该款车的先进时尚豪华品质，其决定打造一个具有高端显示方案的发布室。会议发布室很明亮，且整个地板、会议桌、椅子全都为白色，与多彩的影像形成了强烈的对比，但同时由于环境光的增强也对投影系统提出了更高要求，即需要选用非常亮的投影机。最后该项目工程商PASS GmbH选择了2台Christie Roadster S+16K DLP投影机来完成无缝拼接的大型投影系统。同时，投射幕长25米，高0.8米，要在有限的空间投射出20平米的图像，所以采用了背投方案。

    Roadster S+16K超亮投影机专为舞台而设计，由于采用了强大的氙灯技术，使得每台投影机的亮度可高达16,000 ANSI流明，并具有逼真的色彩表现。该款投影机配备了0.73:1短焦广角镜头，可在与屏幕很小距离下投射无变形的大画面，并支持软边融合。软边融合采用的是Dataton的“Watchout”系统。该系统与Roadster内置的软边融合功能相结合，使得两投影通道实现无缝拼接。

天市源在科视新产品展示会上展出的8×2.5米超大屏幕投影

    该系统采用了3台科视Christie DS＋8K 三片式DLP投影机，3台Silicon Optix公司的Image AnyPlace高品质边缘融合像处理器，以及1台拼接控制器。幕为日本OS Screen8×2.5米白塑正投幕，其视角在120度以上，增益为0.9左右，幕的中间层夹了一层玻璃纤维，在此基础上再进行复合加工，所以同其它一些聚酯纤维相比，其特点是即便温度发生变化，布料发生伸缩的影响性也极小，能保持高度的平整性。Christie DS＋8K亮度为8500 ANSI流明，SXGA+分辨率，1600：-2000:1全视域，氙灯模块。Image AnyPlace的先进图像边缘融合拼接能力在演示中得到了完美体现。画面色彩和亮度均匀一致、浑然一体，超大的弧形屏幕加上高亮度色彩艳丽清晰的图像，让人产生沉浸在其中的感觉。

    天市源总工程师王劲松先生表示，边缘融合、沉浸环境等原本都属于模拟仿真的概念中，但随着技术发展，这些技术越来越多的应用到了会场、展馆等普遍商用中。相比物理拼接墙而言，无缝边缘融合系统的表现更让人觉得舒适。另外，对于一个成功项目而言，有了各种高质量的产品还不够，还需要有多年相关技术研究和丰富实践经验的集成商，才能根据用户的实际需求和现场环境选择合适的产品，并将所有设备的最佳性能充分利用。天市源此次布置的这个展台可以说是公司在该领域长期潜心研究的一个例证。

无缝投影拼接系统的主角

    既然是投影系统，投影机自然是重要一员。总的来说，要根据具体环境来确定所需投影机的类型。考虑到边缘融合的黑电平问题，所以选择黑电平低、对比度高的投影机会较好一些。屏幕方面，则需要增益小，视角宽。另外，最重要的还有边缘融合器，其主要功能就是边缘融合处理以及几何变形校正。而边缘融合功能又有为硬件实现和软件实现。下面就对几款边缘融合产品做一个介绍。

    Image AnyPlace图像处理器

    Silicon Optix 公司的Image AnyPlace是一种具备几何变形校正功能的高品质视频和计算机图像处理器。Image AnyPlace 集成了业界最高级别的图像处理技术，依靠多种独有的特色，为从专业AV系统到家庭影院发烧友的各种投影机应用提供了极大的灵活性。

    Image AnyPlace的革命性技术提供了极大范围的梯形校正能力——水平40度，垂直30度，让使用者可以自由地摆放投影机。Image AnyPlace还通过数字方式对光学的变形失真进行补偿。配合附加的eWARP控制软件，Image AnyPlace可以让图像投射到球面、柱面、甚至不规则形状的表面上。带纯硬件边缘融合功能的Image AnyPlace可以让多台投影机的画面无缝地融合在一起，图像的上下左右和四个边角都可以融合。Image AnyPlace的强大处理能力提供了前所未有的信号兼容性，RGB图像（从模拟信号到DVI信号），SDTV（支持所有常见信号：复合视频，S-Video，分量视频；NTSC，PAL和 SECAM），模拟HDTV。SDTV在内部采用了新型的视频处 理和消隔行技术转变成高清信号。

    Image AnyPlace可以同时通过前面板、遥控器和RS232/422/485操控。

    Image AnyPlace 既可以摆放在桌面上也可以通过安装配件固 定在机柜中。

    其应用场合包括了：前投影/背投影系统；高品质AV系统；投影墙特殊效果显示；弧形和球形屏幕；家庭影院；等离子旋转显示墙；广告显示等。

3D－XEON多屏图像融合处理器

    为了令投影机能够在任意曲面上投影，英狮数码的工程师开发了3D－XEON多屏融合处理器，该处理器可以把多台投影机图像融合粘合在一齐，组成均匀无缝的整体屏幕。

    系统特点：可作任意形状作线性修正，几何失真校正，调整比例达到100%。可选择屏幕的四边的任意一边进行融合。实时图像补偿技术，消除调整后的画面锯齿现象，令画面顺滑。所见即所得的可视化调整界面，令整个调整过程准确、快捷、方便。可作整屏四方向（左/右/上/下）无级移动，整屏无级缩放，像素级调，确保融合部分的图像精准顺滑。兼容各种输入信号，视频制式范围：NTSC，PAL,SECAM；计算机分辨率兼容范围：640×480～1600×1200；输出分辨率：800×600～1280×1024。 面向租赁工程，用户可选择3D－XEON_GT型号，他可以对多路不同信号进行特技切换，如淡入/出；更可以输出超高清晰图片浏览，分辨率可达到4000×1500有效像素。

    在06年12月在香港举办的2006 ITU世界电信展上，英狮科技公司为中国最大的固网运营商中国电信展项提供了大型环幕专业技术支持，利用3D-XEON三通道多屏融合处理器，在一个带状曲面把多台投影机图像粘合在一起，组成均匀无缝的整体屏幕，还对显示形状作了线性修正、几何失真的校正，呈现出100%的影像效果。其在未来还会致力于开发“多屏融合”技术，为用户带来更完美的影像效果。

FreeShaper边缘融合几何校正处理机

    伟景行FreeShaper是独立于图像生成器的边缘融合几何校正处理机，广泛应用于各类平幕、环幕、球幕、折幕等多通道投影系统集成项目， 利用多台投影机，组成一个无缝、连续、亮度和色度均匀的投影图像。

    FreeShaper（部分型号）采用了新一代EdgeGen技术，不要求输入信号具有重合区，这样普通的Windows应用程序无需处理直接使用多通道无缝投影系统。而且，FreeShaperTM特有的FlashPass专利技术，使得信号处理达到几乎“零”延迟的性能，特别适合专业的虚拟仿真应用。FreeShaper采用模块化设计，通道数可以任意扩展，用户可以方便地组成2 通道以上标准或立体多通道数字显示系统。应用包括多通道柱状环幕、CAVE系统、球形屏幕等多种大屏幕显示场合。

    软件融合显示技术

    基于纯软件方式的多通道显示技术，只需要普通的投影机，而不用外部另加边缘合器。它使客户只需关注本行业应用软件功能的开发，而不必考虑多通道显示所要面临的场景分割、画面同步等一系列的繁杂处理过程，有利于开发出更加强大的行业软件。其应用包括单机双通道和多通道交互显示技术，以及单机单通道、多机多通道立体多媒体播放和单机双通道三通道非立体多媒体播放等。但纯软件方案在实时性和清晰度方面略有不足，最常应用的地方还是在对实时性和显示质量要求不是很高的如娱乐等场所。

    在可容纳成千上万座位的场馆，在新产品的国际发布会，在宏伟的艺术殿堂…，我们都需要巨大清晰的显示来达到震撼效果。Dataton的WATCHOUT可用于生成无缝全景显示。

    WATCHOUT可与标准计算机和显示设备协同工作，是一款多显示系统，WATCHOUT软件是其核心。一台主制作计算机通过ethernet与多台播放计算机相连，每台播放计算机配一台显示设备，如投影机，所有这些设备都由主制作计算机来控制。这种每台显示设备都配备一台显示功能电脑的连接方式使WATCHOUT系统可支持任何尺寸的显示屏幕。