球幕动感影院设计方案

球幕动感影院设计方案上海圣好信息科技有限公司2011年7月目录一、方案概述.............................................31.1系统概述..........................................31.2设计说明..........................................31.3设计依据..........................................41.4项目展示目的.......................................41.5项目所演示的科学技术原理...........................4二、方案细化.............................................72.1系统示意图........................................72.2方案细化.........................................11三、系统说明............................................123.1投影系统.........................................123.2银幕系统.........................................153.3立体眼镜.........................................193.4音响系统.........................................203.５动感座椅系统.....................................333.６环境特效系统.....................................393.7影院座椅.........................................433.7、播放及控制服务器................................453.8、播放软件........................................48四、设备清单及报价......................................52一、方案概述1.1系统概述近年来，电影播放技术不断更新，各种技术层出不穷，先后发展出了各式各样的沉浸式影院，有3D电影、动感电影、特效电影、球幕电影；作为播放载体的银幕也经历了一次次的变革，由平面幕发展出弧幕、环幕、球幕。球形银幕是宽银幕发展到极限，转而又向天空发展而成的，它就像一口大锅一样把观众罩在下面。因此，球幕电影具有超大的视角，超高的沉浸临场感觉。心理学研究表明，就虚拟场景而言，当观察者的余光被场景全部包围后，观察者会自然地产生一种身临其境的感觉。球幕电影系统正是利用了视觉的这一特点，采用大尺寸屏幕，利用图形服务器强大的图形能力及专业投影机的诸多特殊功能，实时地将大视场视景显示在观察者面前，从而使他们完全“沉浸”在虚拟场景之中，并能与之即时地交互。由于屏幕尺寸很大，在普通显示器上不易展现的细节能够在此充分地展现。对于观众而言，置身于这样一个影院无疑是一种非常独特的体验。1.2设计说明整套球幕系统主要由投影系统、球幕、音响系统、动感座椅、运动平台及综合控制系统组成。图形系统实时生成多通道图像，投影系统负责将这些图像正确地投射到屏幕上，并保证多通道影像的正确融合。音响系统带给观众完美的听觉感受。综合控制系统用于保证整个系统运行稳定，同时包含一些附属设备一般包括信号转换接口、高质量信号线、矩阵交叉开关，负责保证信号在传输中的质量、信号的切换以及为系统提供音响、灯光控制等功能。1.3设计依据◆业主提供的文件和相关图纸；◆《电影影视听环境技术标准》GB/T3557-94；◆《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ25-86；◆《厅堂扩声特性测量方法》GB/T4959-1995；◆《声系统设备互连的优选配接值》GB14197-93；◆《反射放映银幕》(GB／T13982—92)1.4项目展示目的通过极大超越常规感受的“沉浸式”虚拟影像，让观看节目的每位观众在获得极大视听和感官震撼的同时，把节目内容深刻的印入脑海，成为愉悦并且难忘的知识内容。同时也让观众对于高科技技术产生浓厚的兴趣，由此激发出对科学知识的热爱和探索激情，达到寓教于乐的最高境界。1.5项目所演示的科学技术原理a）三维动画技术：三维动画(3D动画)是相对于二维动画(2D动画)而言的，因其采用了立体空间的概念，所以更显真实，而且对空间操作的随意性也较强。也更容易吸引人。b）同步控制技术：将多通道投影画面进行统一速率播放，使画面状态一致。对于观众来说，优秀的同步控制技术可以让他们感觉不到所看的画面是由多台设备播放拼接而成，就是一个完整的巨大影像。c）5.1环绕声技术：人对可视物体具有立体感受是因人有双眼，当两只眼睛看该物体时、会产生视角差。同样，人耳能辨别来自不同方位的声音，同样也是靠声源与双耳之间形成的相同或不同的角度。由于角度的差距，使得声音由声源传到左、右耳的时间产生微小的时间差，而人耳的生理特性对这微小的时间差非常敏感，使人能够产生准确的方向感；同时又由于角度的差距，使声源到达左、右耳的距离产生微小的差距，人耳又可以通过声音强弱的微小差距产生距离感，从而使声像得到准确地定位。从声像定位原理我们知道如果用一只音箱，只能产生“点”声源，点声源只能模拟声音的强弱并使人产生距离感，而不能产生不同声源在不同位置的位置感。接着从声像定位原理我们可以知道使用两只音箱可以产生“立体声”，也就是所谓双声道立体声，并且我们必须位于两只音箱正前方等腰三角形顶点上的位置时，才能准确表现原来的声场。但是两路音箱所能重现的声场只是我们前面的声场，对我们身边两侧和身后的声音就不能重现了。4D影院在进行音响系统设计时，采用5.1环绕立体声系统，在剧场后方放置两路左后和右后音箱，在银幕方向放置前左、前中、前右三路音箱，并在环境中增加超低音音箱。中间声道用以加强语言对白，超低音声道用以加强低频效果，共同增强声场的拟真程度。d)球幕无缝拼接：如果影像由多台投影机投射的影像组成，那么这些影像之间应该做到影像平滑过渡；上海圣好科技有限公司自主研制的无缝拼接技术进行多通道影片的拼接处理，使多通道影片在播放时无明显接缝存在，在很大程度上可以替代国外昂贵硬件接缝系统进行多通道影像的无缝拼接的工作。具有良好的性价比。e)实时曲面变形处理系统：采用微软的DirectX8.1对影片进行实时变形处理，使得投影机可以适应不同形状的银幕形状，如平面幕、柱形幕（环幕）、穹幕等。只需要一次调整到位，即可以在银幕上正常放映不同的影片。如果由于更换灯泡、更换投影机等操作带来的投影位置改变，可以简单地通过调整软件参数设置的方法进行再次调整，无需改变影片本身即可以达到适合新的投影位置的需要。二、方案细化2.1系统示意图a）系统连接图b）平面图c）立面图2.2方案细化整套球幕系统主要由投影系统、球幕、音响系统、4D动感特效系统及综合控制系统组成。投影系统包括高亮度投影机。银幕系统包括内投球幕和银幕固定架。音响系统包括功放、主音箱、环绕音箱、和重低音音箱。4D动感特效系统包括4D座椅、座椅动力源及特效、影院环境特效及其相关联接辅助件。控制播放系统包括主控服务器、播放服务器、特效控制箱、伺服控制器、传感器、相应操作面板以及电缆连接、网络连接等。三、系统说明3.1投影系统投影系统是在本项目视觉效果中起重要作用的一个部分，包括的设备有投影机、电动偏正镜、吊架、DVI信号线。为满足项目需求，我公司采用６台三洋DHT8000CL双灯DLP高亮度工程投影机。◆主要技术参数：◆投影机特征：设备类型三洋DHT8000cl投影技术DLP亮度8000流明投影机分辨率1920*1080投影比例16:9对比度7500:1耗电量423W尺寸400x242.2x523.5mm重量19.7KG3.2银幕系统◆球幕影院内天幕的主要性能参数：1、球幕半径：SR=120000mm；局部球面误差(直径小于4M的圆内)为3mm，整个球幕的球面误差为正负10mm。2、球幕面包含角度：180度，其误差在0～+0.5度之间。3、半球网壳：由规格为40×20mm×2mm的矩形钢梁做成的复合梁，并采用上窄下宽的形式，从而形成对整个球幕的良好支撑，在主梁的设计时，根据天幕的总重量计算出每根主梁上所承受的重量，并得出主梁在该重量下的挠度，再设计出主梁的双曲线的曲率，从而在安装结束后，能保证整个天幕在设计的精确球面上，天幕的底圈支撑在倾斜的钢结构立柱上，这些立柱支撑起球幕的全部重量。通过Solidworks集成的COSMOS计算分析，可保证在15年的使用期内，其变形量在正负10mm的范围内。4、天幕面板：蒙板为：符合球幕影院电影声光学放映要求的微孔铝板，孔径1.2mm，尽量按声学的要求来设计孔的孔径与孔的分布，来满足关于影院声场的要求(关于声场的设计，我们参照关于甲方的影院要求及专家关于声场的相关要求)。银幕的表面涂层各项(包括涂层的寿命、氧化程度、反射)均参照相关的国家标准来检测。a)涂层的附着力：涂层与底层的附着力不得低于3MPa(≈30kgfm)b)柔韧性：涂层在曲率半径为50MM的芯棒上弯曲后不得出现网纹、裂纹及剥落等现象c)涂层的厚度：0.05mmd)亮度系数不小于2.3e)视角为不小于45度f)耐水性：涂层经过25±l。C的蒸馏水浸泡30天后，不得出现气泡、生锈及剥落等现象。相关的检测方法如下：涂层的附着力——通过漆膜附着力试验仪来检测表面涂层(GB／T1720-88-JTSK6894)，涂层的厚度——参照国际标准涂层厚度试验(IS02808)；亮度系数——专用亮度系数的检测方法。◆天幕网架部分设计制作与安装采用SolidWOＲks建立3D数学模型，并用CAE的分析方法计算出它的自重变形量，并根据骨架与网架的联接方法来计算在增加了网架与面板后，它的变形量，从而在网架设计时，采用逆向消变形的方法，从而使之在安装网架时就使网架偏离理论球面一定的值，而加上面板后能正好因变形而形成了一个理想中的球面。1、天幕钢骨架选用马鞍山钢铁厂产的优质国标加厚型钢材拼接牢固。通过流体力学计算，避雷系统接地牢固，电阻值小于10欧姆的国家标准，安全可靠。2、球幕钢架主梁采用多根4#角钢焊接成80×40的槽钢；片梁采用3#角钢，共60片。主梁与片梁由多层环筋连接成一个正半球体，半球体与预埋钢板牢固焊接（预埋钢板与基础圈梁中的钢筋焊接）。3、银幕用吸音微孔硬铝板拼成半球形，微孔直径Ф2mm，中心孔距2.5mm。4、银幕微孔铝板通过30×25的木条与片梁钢架连接固定，微孔铝板拼接后用U形枪钉(13*10)将微孔铝板拼接处钉在木条上，以保证整个内天幕的平滑圆润。5、银幕固定完成后再喷上专用的漫反射油漆，色泽均匀一致，并保证足够的表面漫反射系数。6、银幕内外钢架之间用厚于30mm的石棉作为吸音、保温、隔热层，再用黑布固定并同时作为挡光层。7、球幕整体采用线条式箱式钢架结构，钢架材料除主梁均为3###、4###角钢，每一搭接处均满焊以保证坚固耐用。8、钢架结构与预埋钢板牢固焊接（预埋钢板与混凝土圈梁牢固焊接）。9、整体天幕材料与球型网架材料连接考虑：为了保证在矩形钢与铝合金因热膨胀系数不一致而引起整个球面的变形，我们拟采用的方法是：计算出矩形钢梁的经线在环境温度为-10度与40度的自由变形的变形量，然后在计算出铝板的变形量，两者这间的温差引起的长度差来控制铆钉的数目与排列，网架的变形情况，面板的变形进行矢量叠加后，整个网架的变形量对整个误差影响程度必须保证在设计的允许值内。10、选料：选LY6，选料的原则是尽量与骨架的材料一致，它有与网架矩形钢梁相似的热膨胀系数，在网架因温差变化时面板的材料能与之一致，从而消除