
人们对于视觉效果的追求从未止步。从黑白平面到彩色立体,人们对于更逼真的视觉效果的追求是推动显示技术进步的原动力。《阿凡达》等3D电影的火爆票房充分反映了人们对于立体视觉的追捧,于是,我们希望能将3D技术应用于广告行业,以达到用最炫酷的视觉效果为商家吸引更多顾客目光的目的。
三维显示区别于二维显示,它通过各种方法给观看者带来视觉上的深度感知,使其自然或不自然地获得画面中第三维度的信息。三维显示技术发展到今天已经产生大量的成果,这些成果大致分为全息三维显示、体三维显示、体视三维显示等。全息术能产生非常逼真的空间效果,但在动态显示方面需要高分辨率的空间光调制器以及高速的数据处理系统,这两个因素极大地限制了这种技术的进步,使之目前还无法进入实际应用阶段。体三维显示和体视三维显示目前都已经有比较好的显示设备出现,其中也有部分设备可以满足全视角观看的需求,但显示装置相对复杂造价也比较昂贵,并且现有的三维显示器显示面积都很小,要想实现数十平米的大面积准三维显示,只有另辟蹊径。
于是,我们回归成像理论,基于反射成像原理和多视点拼接构建了实用的360°悬浮式准三维显示装置。

如示意图1所示,“360°悬浮式准三维显示装置”包括两套投影方向相同的投影显示系统,第一投影显示系统包括从上到下依次放置的第一投影机1、第一金字塔形反射镜8;第二投影显示系统包括第二投影机2、第三投影机3、第四投影机4、第五投影机5。第二屏幕7和第二金字塔形反射镜9。第二屏幕7为“回”字形屏幕,第二屏幕下方设有第二金字塔形反射镜9,第二屏幕7上方设有处于同一平面上的第二投影机2、第三投影机3、第四投影机4、第五投影机5,第一金字塔形反射镜8置于第二金字塔形反射镜9内,按照轴线相互平行且底边相互平行的方式排列,且朝向相同。第一屏幕6和第二屏幕7分别与第一金字塔形反射镜8和第二金字塔形反射镜9的地面平行且中心点分别在第一金字塔形反射镜8和第二金字塔形反射镜9轴线上。
所述的第一屏幕6和第二屏幕7为背投屏幕,其中第一屏幕6为正方形。第一金字塔形反射镜8是一个空心正四棱锥,第二金字塔形反射镜9是一个空心正四棱锥台形,第一金字塔形反射镜8、第二金字塔形反射镜9的侧面与底面的夹角都是45°角,所有侧面都用部分反射部分透射型材料制成,反射率约在10%~20%。
如示意图2所示,第一投影机1投影于第一屏幕6上的图像经第一金字塔形反射镜8反射后镜像于第一平面10上,第二投影机2投影于第二屏幕7上的图像经第二金字塔反射镜9反射后镜像于第二平面11上,而第一像平面10和第二像平面11互相平行且不重合,从而在V处观看时会看到三角形A和圆形B处在不同深度的平面上,给观看者带来良好的立体感。

该设备核心显示部件为三角锥体,可以任意定制展台尺寸,配以不同样式的固定装置,以适用于不同场合。本装置可以是展柜形式,也可以悬吊在天花板上,可以满足不同角度的观看需求。配合以人机互动操控屏,更是可以达到变换展示内容、展品视角,放大缩小,空间变换等效果,便于观察内部、细微等不易观察的结构,有相当的吸引力与视觉震撼力。此外,由于我们选用了具有半反射半透射特性反射材料,所以立体图像可以和周围环境交融,形成很好的悬浮效果,达到相当的清晰度与细节表现力。