[发明专利]球幕多通道投影仿真方法

说明书

技术领域

本发明属于屏幕投影显示技术领域，具体涉及一种球幕多通道投影仿真方法。

背景技术

随着科技的高速发展，社会信息化程度也不断增强，大屏幕投影技术近年来广泛使用在大型会议、电影放映甚至家庭娱乐等领域。

作为大屏幕投影的一种，球幕多通道投影是指使用多台投影机，在球形屏幕上拼接融合投影出完整连续的画面。球幕投影可以表现出高分辨率、大视角范围的显示效果，可以给观众带来新颖的视觉体验，让观众感受到强烈的视觉震撼和身临其境的感觉。

在计算机3D技术中，对于球幕多通道投影，通常将投影画面作为纹理，将纹理坐标与均匀的二维顶点阵列对应，每个顶点都有自己的二维空间位置坐标和对应的二维纹理坐标，求每个顶点所对应二维纹理坐标的过程即为球幕投影仿真的过程。也就是说，投影仿真是指：根据球幕和投影机的相对位置，通过仿真计算，确定出每个投影机的投射画面。

目前投影仿真的通常方法为：通过人工计算或估算的方法，计算出二维顶点阵列中每个顶点对应的纹理坐标。对于人工计算方式，由于人工计算比较繁琐，往往因为二维顶点阵列的维数不够，一般只能达到10*10的维数，从而导致图像的拟合精度不够，画面形状过渡不够平滑的问题；而对于估算的方法，因为本身没有体现投影仿真的本质原理，所以也存在校正操作工作量大、校正精度不足的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种球幕多通道投影仿真方法，提高了人工调试的效率和仿真结果的精准度。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种球幕多通道投影仿真方法，包括以下步骤：

S1，建立仿真模型，向该仿真模块中输入已知参数值；其中，所述已知参数值包括以下参数：投影机所处位置的三维空间坐标、投影机左右转动角度、投影机上下倾斜角度、投影机投影比和投影机长宽比；

S2，使仿真模型进行仿真计算，具体为：

S2.1，对于球幕多通道投影的场景，设任意一个投影机i对应投影通道i，在投影通道i的投射画面上建立m×n的均匀二维顶点阵列，顶点(0，0)位于投影画面的左下角，坐标值为(0，0)；顶点(m-1，n-1)位于投影画面的右上角，坐标值为(m-1，n-1)；

S2.2，投影机i发出的光线将二维顶点阵列投射到球幕上，计算二维顶点阵列在球幕上投射点的位置坐标；

S2.3，进一步计算球幕上投射点在纹理画面上的纹理位置坐标；

S2.4，判断纹理画面上的纹理坐标是否为所需要的纹理位置坐标，如果判断结果为否，则调整S1中的所述已知参数值，然后使所述仿真模型重新进行仿真计算，直到使纹理画面上的纹理坐标满足要求。

优选的，S2.2具体为：

S2.2.1，读取用户输入的投影机i所处位置的三维空间坐标，令其为坐标原点O(0，0，0)，同时建立空间坐标系xyz和球坐标系(r，θ，)，设所建立的m×n的均匀二维顶点阵列为矩形LMKI，设矩形LMKI的IK边与平面xoy平行；

S2.2.2，取LMKI的几何中心为点A(xA，yA，zA)，长LI和宽IK的中点分别为C(x_C，y_C，z_C)、D(xD，yD，zD)，则对于二维顶点阵列上任一顶点B，光线在球幕上的交点为T，即：T点即为顶点B在球幕上的投射点；

S2.2.3，依次计算向量向量向量向量然后计算出向量