服務器或電腦主機Α1，該內(nèi)置式服務器 或電腦主機Α1與數(shù)字投影機Α2建立數(shù)字信號連接，W及與揚聲器A3連接，在所述數(shù)字投影 機Α2上安裝魚眼鏡頭Α4,對應魚眼鏡頭Α4的上方設置球面幕Α5,所述球面幕Α5、內(nèi)置式服務 器或電腦主機Α1與數(shù)字投影機Α2均安裝在物理支撐基座Α6上，所述揚聲器A3置于物理支撐 基座Α6內(nèi)部，W及其他功能性輔助設施。
[0017] 本發(fā)明中，所述軟件子系統(tǒng)Β，包括系統(tǒng)控制單元Β1和特定音視頻文件單元Β2;所 述系統(tǒng)控制單元Β1通過有線或無線通信方式與內(nèi)置式服務器或電腦主機Α1連接，用于控制 系統(tǒng)播放的影像內(nèi)容和音頻內(nèi)容;所述特定音視頻文件單元Β2為符合要求的音視頻源文 件。
[0018] 本發(fā)明中，所述硬件子系統(tǒng)A中的物理支撐基座，其材料為金屬或非金屬制成，用 來支撐球幕、數(shù)字投影機及其他功能性輔助設施。
[0019] 本發(fā)明中，所述硬件子系統(tǒng)A中的其他功能性輔助設施，可選擇升降平臺、移動平 臺、互動控制器件、互聯(lián)網(wǎng)功能組件、動感座椅、健身器材、模擬座艙、娛樂設施、風雨環(huán)境模 擬裝置中之一種或幾種，應根據(jù)投影方式及實際需求的不同進行配置。
[0020] 本發(fā)明中，所述軟件子系統(tǒng)B中，選擇單通道正投影或是單通道背投影任一方式， 音視頻文件單元的視頻文件需要進行預置變形處理，即，把正常不變形的原始圖像的像素 排列方式按特定崎變規(guī)律進行二維坐標轉(zhuǎn)換，使球面幕上能顯示符合人眼觀看習慣的圖 像，所輸入的視頻文件原始圖像像素坐標系為直角坐標系，其中橫軸為X軸，縱軸為y軸，直 角坐標系上任一個點的坐標為(X，y)，轉(zhuǎn)換后的坐標系為極坐標系P-徑坐標和Θ-極角，P-徑 坐標表示與極點的距離，Θ-極坐標表示按逆時針方向坐標距離0°極軸的角度，極軸就是在 平面直角坐標系中的X軸正方向，片源制作考慮鏡頭崎變的影響，θ-極坐標不同的點所對應 的崎變因子了地不盡相同，兩個坐標系之間的關系應為:口 =又2+7^3110 = ^，義*〇^=19口 X cos 目，y = T9Psi 打目 D
[0021] 本發(fā)明中，所述軟件子系統(tǒng)B中的有線控制方式，包括有線鍵盤控制、有線贏標控 審ij、觸摸屏控制，所述的無線控制的無線頻率在200MHz-6000MHz范圍內(nèi)。
[0022] 本發(fā)明中，選擇單通道正投影方式或是單通道背投影任一方式，硬件子系統(tǒng)A中， 均通過少量調(diào)節(jié)所述魚眼鏡頭的軸向位置，改變鏡頭共輛距離，使顯示系統(tǒng)能夠適應直徑 尺寸不同的球面幕顯示面，并通過改變魚眼鏡頭的視場角及鏡頭距離球面幕球屯、的距離， 可產(chǎn)生不同的"最長像距和最短像距之比值"Γ，而維持該比值始終保持在1含Γ含1.74范 圍內(nèi)。
[0023] 本發(fā)明中，選擇單通道正投影方式或是單通道背投影任一方式，硬件子系統(tǒng)A中， 其球面幕的球面形狀可W替換為近似球面的其他面型，如楠球面、拋物面;所述球面幕的對 稱軸可根據(jù)不同使用情況而與水平方向保持不同的夾角。
[0024] 本發(fā)明中，所述投影方式為單通道正投影方式時，為滿足合理布置球面幕內(nèi)各種 功能性輔助設施、便于觀看、防止阻擋光路的目的，可適當對所述數(shù)字投影機位置進行調(diào) 整，數(shù)字投影機光軸可適量偏離球面幕對稱軸，而且，相對于球面幕對稱軸來說，數(shù)字投影 機光軸可做平移或旋轉(zhuǎn)調(diào)整。
[0025] 本發(fā)明中，所述投影方式為單通道正投影方式時，通過結合單機立體技術，增加必 要立體顯示技術要素，而可W在球面幕上產(chǎn)生立體影像。
[0026] 本發(fā)明所具有的有益效果是:利用超大視場角的魚眼鏡頭將虛擬物場映射到一個 承載連續(xù)像場的大球屯、角球面幕或近似球面幕上，使畫面立體感、空間感、融入感更強，可 視像場范圍更大，用W布置功能性輔助設施的空間環(huán)境更寬松，投影機等設施均可隱蔽置 于球面幕內(nèi)部，觀眾既可在球幕內(nèi)觀看，也可在球幕外觀看。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明背投影形式系統(tǒng)構成圖；
[0028] 圖2是圖1超大視場角魚眼鏡頭的光學結構圖；
[0029] 圖3是顯示系統(tǒng)的視頻文件圖像坐標轉(zhuǎn)換示意圖；
[0030] 圖4是圖1鏡頭視場角及位置對應變化示意圖；
[0031] 圖5給出了本發(fā)明正投影形式的系統(tǒng)構成示意圖；
【具體實施方式】
[0032] 下面將結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0033] 為解決現(xiàn)有球型顯示系統(tǒng)背投影形式中數(shù)字投影機暴露于球面幕之外、功能性輔 助設施布置空間緊張的局限性，W及解決球型顯示系統(tǒng)正投影形式球面幕有效區(qū)域球屯、角 較小的局限性，而設計了一種基于超大視場角魚眼鏡頭的球型顯示系統(tǒng)，該顯示系統(tǒng)總體 解決方案包括，所述球型顯示系統(tǒng)，投影方式可構造為單通道背投影形式也可構造為單通 道正投影形式;本系統(tǒng)使用超大視場角的魚眼鏡頭，所述魚眼鏡頭的全視場角α的范圍為 220°含α含300°，可將一個特定物場投射到一個連續(xù)的像場上，像場具有與球面幕相同的形 狀，像場能夠有效覆蓋球面幕球屯、角0為270° ±30°的范圍，且能夠在除去預留圓形開孔之 外的全部球面幕區(qū)域范圍形成清晰影像;所述魚眼鏡頭幕方零視場像距與最大視場像距稱 最短像距與最長像距，則最長像距與最短像距之比值為Γ，Γ具有取值區(qū)間，Γ的取值區(qū)間 是1含Γ含1.74;為了更充分的說明本發(fā)明，可結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0034] 見圖1所示的一種基于超大視場角魚眼鏡頭的球型顯示系統(tǒng)的背投影方式。該球 型顯示系統(tǒng)包括硬件子系統(tǒng)A和軟件子系統(tǒng)Β兩部分。本實施例所述的硬件子系統(tǒng)Α，具有電 腦主機A1，該電腦主機A1與數(shù)字投影機A2建立數(shù)字信號連接，與揚聲器A3建立連接，在所述 的數(shù)字投影機A2上安裝超大視場角魚眼鏡頭A4,對應超大視場角魚眼鏡頭A4的上方設置球 面幕A5,所述球面幕A5、電腦主機A1與數(shù)字投影機A2均安裝在物理支撐基座A6上，所述揚聲 器A3設置于物理支撐基座A6內(nèi)部，W及其他功能性輔助設施（圖中未給出），構成硬件子系 統(tǒng)A的配置。本實施例的軟件子系統(tǒng)B，由系統(tǒng)控制單元B1和特定音視頻文件單元B2構成。所 述系統(tǒng)控制單元B1通過有線或無線通信與電腦主機A1連接，用于控制系統(tǒng)播放的影像內(nèi)容 和音頻內(nèi)容，也可根據(jù)具體需要控制"人機交互"內(nèi)容，W實現(xiàn)最佳視聽效果與諸多特定功 能，其控制方式包括有線控制和無線控制;所述特定音視頻文件單元B2是指符合要求的音 視頻源文件。本實施例中的球型顯示系統(tǒng)，投影方式為單通道背投影形式，觀眾在球面幕A5 外部觀看。
[0035] 本實施例中，所述的硬件子系統(tǒng)A中的球面幕A5是一種具有銀幕光學特性的球面， 球面幕A5所具有的球屯、角β的范圍為270° ±30°，且球面幕A5上具有一圓形開孔，該球面幕 Α5可W是拼接組合而成的，也可W是經(jīng)誘注成型無縫的，所述球面幕Α5置于物理支撐基座 Α6上。因為投影方式為單通道背投影方式，所W，球面幕Α5采用透射幕或其他復合有機透明 材料構成球幕基材，在基材內(nèi)表面噴涂有與透射幕具有相同光學特性的介質(zhì)，球面幕Α5直 徑為2m，則球面幕Α5半徑R=lm，球面幕Α5的對稱軸與數(shù)字投影機Α2的光軸、魚眼鏡頭Α4的 光軸重合。進一步地，所述魚眼鏡頭A4應按照"物"一"像"非相似原理和有限距離共輛成像 原則進行設計，保證球面幕A5的面構成的"像面"和數(shù)字投影機A2忍片上之有效區(qū)域構成的 "物面"形成完整光學共輛映射，根據(jù)球面幕A5的實際尺寸和有效區(qū)域、球面幕A5與魚眼鏡 頭A4之間的特定位置關系、數(shù)字投影機A2的引擎數(shù)據(jù)、數(shù)字投影機A2的忍片數(shù)據(jù)等信息，設 定崎變規(guī)律，合理設置包括幕方視場角在內(nèi)的各種光學技術指標，并合理控制鏡頭其他像 差，確保球面幕A5面上的像質(zhì)滿足要求。
[0036] 系統(tǒng)中魚眼鏡頭A4的全視場角α的范圍是220°如。00°，魚眼鏡頭全視場角α = 220°可滿足最長像距和最短像距之比值Γ= 1.74的系統(tǒng)需要，魚眼鏡頭全視場角α = 300° 可滿足Γ =1的系統(tǒng)需要;而在1< Γ <1.74范圍內(nèi)，根據(jù)系統(tǒng)需要計算魚眼鏡頭Α4的視場 角度值α;所述球面幕Α5球屯、角β、魚眼鏡頭Α4全視場角α、最長像距和最短像距之比值ΓΞ 者滿足如下數(shù)學關系：
[0037]
[0038] 該關系式和球面幕Α5