本發(fā)明涉及全息投影技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三維線路模型漫游的兩翼全息投影沙盤裝置及投影方法。

背景技術(shù)：

全息投影技術(shù)是利用干涉和衍射原理，記錄并再現(xiàn)物體三維圖像的記錄的技術(shù)。當(dāng)前的全息投影裝置，主要是通過多面或四面包圍錐體透射裝置，基于光線的折射在錐體的中心形成的全息合成效果，觀眾從錐體的多個(gè)不同側(cè)面，仿佛可以從不同角度看到投影模型的不同側(cè)面。受限于錐體包圍盒的表達(dá)，該裝置通常只能夠?qū)w量較小的單個(gè)模型如人物、汽車或建筑等進(jìn)行全息投影，一旦投影體量超過了投影裝置的大小，如大場景的鐵路公路工程，投影效果就會(huì)嚴(yán)重失真。

此外，模型場景受投影空間的大小限制，使得場景只能在靜態(tài)的封閉空間中表達(dá)，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)線性工程仿真所需要的漫游表達(dá)效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種三維線路模型漫游的兩翼全息投影沙盤裝置及投影方法，本發(fā)明簡化傳統(tǒng)的四面或多面投影錐體為兩側(cè)翼投影，接受線路兩側(cè)翼三維模型的表達(dá)，同時(shí)保持另兩個(gè)投影端面的開放性，這樣可以保障投影空間的開放，以便實(shí)現(xiàn)場景模型動(dòng)態(tài)的進(jìn)入與退出，從而形成對(duì)工程線路的漫游效果。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的三維線路模型漫游的兩翼全息投影沙盤裝置，其特征在于，它包括臥式三棱柱、第一投影儀和第二投影儀，其中，所述臥式三棱柱的兩端面為等腰三角形面，臥式三棱柱的第一側(cè)面和第二側(cè)面均為矩形面，臥式三棱柱的底面為矩形面，所述第一投影儀的鏡頭面向臥式三棱柱的第一側(cè)面并能向第一側(cè)面進(jìn)行圖像投影，第二投影儀的鏡頭面向臥式三棱柱的第二側(cè)面并能向第二側(cè)面進(jìn)行圖像投影，第一投影儀和第二投影儀投影到臥式三棱柱第一側(cè)面和第二側(cè)面上的投影畫面為空間上的同步畫面。

一種利用上述裝置的全息投影方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：電腦終端上兩個(gè)視頻輸出口向所述第一投影儀和第二投影儀輸出空間上同步的兩個(gè)投影畫面；

步驟2：第一投影儀向臥式三棱柱的第一側(cè)面進(jìn)行圖像投影，第二投影儀向臥式三棱柱的第二側(cè)面進(jìn)行圖像投影；

步驟3：所述第一投影儀投影到臥式三棱柱的第一側(cè)面上的投影畫面和第二投影儀投影到臥式三棱柱的第二側(cè)面上的投影畫面在臥式三棱柱內(nèi)折射后形成的影像在臥式三棱柱的中心形成合成的懸浮影像。

步驟4，每個(gè)第一投影儀和第二投影儀均按照步驟1～步驟3的方法依次在臥式三棱柱的中心形成合成的懸浮影像，這樣就實(shí)現(xiàn)了全息投影圖像的漫游。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明能將三維的工程線路畫面從臥式三棱柱的第一側(cè)面和第二側(cè)面進(jìn)行投影，并在臥式三棱柱的中心由投影折射光線展現(xiàn)出工程線路的兩翼投影效果，參觀人員可以從臥式三棱柱的兩側(cè)看到線路不同側(cè)面的三維效果，同時(shí)，本發(fā)明中的投影工程線路畫面可以在臥式三棱柱兩側(cè)面上進(jìn)行移動(dòng)漫游，從而便于按需要對(duì)工程線路的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的臥式三棱柱第一側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的臥式三棱柱第二側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為校驗(yàn)畫面。

其中，1—臥式三棱柱、1.1—端面、1.2—第一側(cè)面、1.3—第二側(cè)面、1.4—底面、2—第一投影儀、3—第二投影儀、4—電腦終端。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

一種三維線路模型漫游的兩翼全息投影沙盤裝置，如圖1～3所示，它包括臥式三棱柱1、第一投影儀2和第二投影儀3，其中，所述臥式三棱柱1的兩端面1.1為等腰三角形面，臥式三棱柱1的第一側(cè)面1.2和第二側(cè)面1.3均為矩形面，臥式三棱柱1的底面1.4為矩形面，所述第一投影儀2的鏡頭面向臥式三棱柱1的第一側(cè)面1.2并能向第一側(cè)面1.2進(jìn)行圖像投影，第二投影儀3的鏡頭面向臥式三棱柱1的第二側(cè)面1.3并能向第二側(cè)面1.3進(jìn)行圖像投影，第一投影儀2和第二投影儀3投影到臥式三棱柱1第一側(cè)面1.2和第二側(cè)面1.3上的投影畫面為空間上的同步畫面。一個(gè)臥式三棱柱1與兩臺(tái)投影儀構(gòu)成一個(gè)投影單元，當(dāng)要需要更長的投影空間實(shí)現(xiàn)工程線路更全面的表達(dá)時(shí)，可以通過多個(gè)投影單位串聯(lián)布置構(gòu)成一個(gè)無縫的組織裝置。

上述技術(shù)方案中，臥式三棱柱1適合三維線路模型漫游的兩翼表達(dá)。

上述技術(shù)方案中，臥式三棱柱1的具體折射率、第一投影儀2和第二投影儀3的投影角度，均需要根據(jù)具體的全息投影需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。

上述技術(shù)方案中，臥式三棱柱1為空心三棱柱。

上述技術(shù)方案中，所述第一投影儀2投影到臥式三棱柱1的第一側(cè)面1.2上的投影畫面與該第一側(cè)面1.2重合，第二投影儀3投影到臥式三棱柱1的第二側(cè)面1.3上的投影畫面與該第二側(cè)面1.3重合。該設(shè)計(jì)能保障兩側(cè)畫面的同步，并且便于拓展更多裝置組合實(shí)現(xiàn)更長的投影表達(dá)。畫面調(diào)整可以通過投影儀的變焦實(shí)現(xiàn)。

上述技術(shù)方案中，所述第一投影儀2投影到臥式三棱柱1的第一側(cè)面1.2上的投影畫面和第二投影儀3投影到臥式三棱柱1的第二側(cè)面1.3上的投影畫面在臥式三棱柱1內(nèi)折射后形成的影像在臥式三棱柱1的中心形成合成的懸浮影像。由于臥式三棱柱1具有高透性，畫面投到臥式三棱柱1上形成的影像是不是明顯的，光線會(huì)繼續(xù)穿透臥式三棱柱1后發(fā)生折射，當(dāng)兩側(cè)折射光線在中心碰撞到一起時(shí)，就會(huì)形成亮點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)懸浮影像的表達(dá)。

上述技術(shù)方案中，所述第一投影儀2和第二投影儀3接受來自電腦終端4上兩個(gè)視頻輸出口的影像輸出，電腦終端4中的全息視頻生成軟件控制第一投影儀2和第二投影儀3輸出空間上同步的兩個(gè)投影畫面。

上述技術(shù)方案中，所述臥式三棱柱1的材料為光學(xué)玻璃或亞克力有機(jī)板。上述材料能保障透光性與折射率。

上述技術(shù)方案中，所述第一側(cè)面1.2和第二側(cè)面1.3上均貼有全息膜。該設(shè)計(jì)能提高透光性與折射率，提高全息投影效果。

上述技術(shù)方案中，所述臥式三棱柱1的底面1.4貼有黑色遮光層。臥式三棱柱1的兩端面1.1保持開放。

上述技術(shù)方案中，所述第一投影儀2和第二投影儀3均有多個(gè)(一個(gè)第一投影儀2和對(duì)應(yīng)的第二投影儀3形成一組，即同時(shí)投影到臥式三棱柱1兩側(cè)面的兩個(gè)投影儀為一組)，多個(gè)第一投影儀2的鏡頭能依次面向?qū)?yīng)臥式三棱柱1的第一側(cè)面1.2并能依次向?qū)?yīng)的第一側(cè)面1.2進(jìn)行圖像投影；多個(gè)第二投影儀3的鏡頭能依次面向?qū)?yīng)臥式三棱柱1的第二側(cè)面1.3并能依次向?qū)?yīng)的第二側(cè)面1.3進(jìn)行圖像投影；

所有第一投影儀2和第二投影儀3投影到臥式三棱柱1第一側(cè)面1.2和第二側(cè)面1.3上的投影畫面為空間上的同步畫面。對(duì)于多組投影儀的構(gòu)建較長投影裝置的情況，每一側(cè)的投影儀畫面要求與無縫無疊地實(shí)現(xiàn)整個(gè)投影側(cè)面的覆蓋，通常情況下采用多部投影儀均分側(cè)面的投射方法。

一種利用上述裝置的全息投影方法，它包括如下步驟：

步驟1：電腦終端4上兩個(gè)視頻輸出口向所述第一投影儀2和第二投影儀3輸出空間上同步的兩個(gè)投影畫面；

步驟2：第一投影儀2向臥式三棱柱1的第一側(cè)面1.2進(jìn)行圖像投影，第二投影儀3向臥式三棱柱1的第二側(cè)面1.3進(jìn)行圖像投影；

步驟3：所述第一投影儀2投影到臥式三棱柱1的第一側(cè)面1.2上的投影畫面和第二投影儀3投影到臥式三棱柱1的第二側(cè)面1.3上的投影畫面在臥式三棱柱1內(nèi)折射后形成的影像在臥式三棱柱1的中心形成合成的懸浮影像；

步驟4，每組第一投影儀2和第二投影儀3均按照步驟1～步驟3的方法依次在臥式三棱柱1的中心形成合成的懸浮影像，這樣就實(shí)現(xiàn)了全息投影圖像的漫游。

在步驟1之前，還需要進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試過程為通過在第一投影儀2和第二投影儀3上分別投影一個(gè)校驗(yàn)畫面(如圖4所示)到裝置上，通過調(diào)整第一投影儀2和第二投影儀3的投影角度、投影高度以及兩投影側(cè)面絞合頂角的角度，讓通過第一側(cè)面1.2和第二側(cè)面1.3的校驗(yàn)畫面在臥式三棱柱1的中心匯合成一個(gè)圖形。

本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。