伴著耳邊裊裊的絲竹之音,巍峨的午門在大屏幕上緩緩打開,藍天白云下金碧輝煌的太和殿展現(xiàn)在觀眾眼前。2003年10月23日,故宮文化資產(chǎn)數(shù)字化研究所在故宮落成,開幕式上放映了計算機作品《紫禁城·天子的宮殿》。該作品采用虛擬現(xiàn)實技術(shù),產(chǎn)生逼真的三維場景,通過Barco投影機將雄偉的故宮畫面投影在大型柱面弧形幕上,配合音響,跟著鏡頭,觀眾仿佛身臨其境,漫游在故宮之中。從天安門到太和殿,觀看過程中觀眾可以通過手中的遙控器隨意推進、升降、像乘坐直升機一樣,飛翔著從任意角度欣賞宮殿的每一個細節(jié)。
中國故宮博物院安裝BARCO三通道GALAXY投影機和柱面特大弧形幕。該投影機采用最新DLP技術(shù),通過三通道光學投影無縫拼接,把數(shù)字故宮搬上了大屏幕,將故宮建筑群獨特的風格和宏偉壯觀的氣勢展現(xiàn)在觀眾面前。
Barco在充分考慮用戶的需求后,為故宮進行了整體光路設計,選型安裝了三通道投影系統(tǒng)及柱面特大弧形幕。該三通道投影系統(tǒng)經(jīng)過了系統(tǒng)集成級別的技術(shù)改造和優(yōu)化,采用了BARCO特有的恒定光輸出技術(shù),光學邊緣融合技術(shù)等。BARCO在演播廳正中安裝的投影幕高4.2米,寬13米,半徑8.5米,視角105度,是BARCO公司目前在中國安裝的最大一塊投影幕。
故宮博物院約有文物100萬件,由于年代久遠,一些文物已經(jīng)不適合經(jīng)常翻看,通過數(shù)字化的手段,有利于文物的保護和研究。數(shù)字故宮是一個龐大的工程,故宮接下來還要進行大量古建和文物的數(shù)字化。
本文就Barco虛擬現(xiàn)實投影系統(tǒng)做詳細介紹。
一、中國故宮博物院對故宮虛擬現(xiàn)實投影系統(tǒng)的具體要求
1、建立具有沉浸感的大屏幕顯示多通道投影顯示環(huán)境
2、多通道間的畫面要求無縫拼接
3、任何條件下(尤其是畫面較暗時)拼接區(qū)不能有亮帶效果出現(xiàn)
4、必須用技術(shù)手段保證多通道的實際輸出亮度能實時保持一致
5、必須用技術(shù)手段保證多通道的實際輸出三原色能實時保持一致
6、必須用技術(shù)手段保證跨通道的幾何校正不失真
7、系統(tǒng)輸出亮度能連續(xù)調(diào)整
8、有量化的、明確的驗收標準
9、必須提供詳細的光學和機械原理設計
10、滿足用戶的其它個性化設計要求
Barco Simulation設計小組根據(jù)故宮項目的要求,與用戶和日本Toppen多次討論,專門根據(jù)現(xiàn)場情況和應用需求定制出滿足要求的設計方案。包括環(huán)境設計要求、光學設計、機械設計等等。
與國外應用系統(tǒng)建設類似,Barco是根據(jù)最終用戶的要求,以人為中心進行全面的光學設計。以能到達觀眾眼睛的實際圖像分辨率、實際圖像亮度、實際圖像對比度、有效觀看區(qū)域要求等指標為基礎,結(jié)合現(xiàn)場特點提供了最佳光路學設計。
二、三通道投影系統(tǒng)及柱面特大弧形幕的選型、安裝
安裝特大弧形屏幕的技術(shù)要注意兩個方面:
1、機械加工和安裝精度。
如果實際的精度達不到要求,將來會出現(xiàn)圖像波動、局部變形等問題。Barco提供的設計和安裝精度完全滿足用戶的需求。
2、屏幕材料確定
國際市場上可供選擇的屏幕材料有上百種,不同情況下要求作出不同的選擇。依據(jù)是前面提到的觀眾對(到達眼睛的)實際亮度、對比度、有<