成都军区总医院多媒体互动展示方案书.docx
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成都军区总医院多媒体互动展示方案书
成都军区总医院
多媒体互动展示方案书
2013年5月
第一章系统设计
成都军区总医院多媒体互动系统将通过《地面互动长廊系统》、《电子签名留言》、《多点互动触摸墙》、《体感互动》与宣传画册等多种展示途径，向观众形象、生动、全面地介绍成都军区总医院建设成就，描绘未来美好的蓝图。
本项目希望通过双方的精诚合作和共同努力，实现：
成都军区总医院丰硕成就及未来广阔前景展现；
一个体验式的互动多媒体展厅；
一流的数字化高科技宣传效果。
实现沉浸式的观赏体验，通过展示厅内的各种高科技展示元素，使观众在深刻了解历史发展、远景规划及展望的同时，感受到视、听觉上的绝对震撼。
为便于把握数字化展厅系统实施过程中的规范性和内容的准确性，以下将对其主要的模块一一阐述，在实施过程中把握整个制作风格一致性、可操作性、完整性。
1.1基本定位
（1）展区定位
展示成都军区总医院建设成就及现有风貌、未来发展远景！
（2）宣传定位
将电子签名留言、体感互动、多人多点触摸墙作为一个整体来设计，通过多视角、全方位、高科技、新手段，立体化的展示成就及未来新面貌。
（3）展厅定位
以高科技的体感互动、多点交互互动技术与电子留言技术相结合，为项目打造向各级领导、军区内部单位展示、宣传平台。
1.2项目组件
硬件构成
第一单元——地面互动长廊系统
第二单元——电子签名留言系统
第三单元——多点触摸互动系统
第四单元——体感互动系统
第五单元——远程控制系统
1.3系统基本原则
成都军区总医院互动展厅系统是展示发展成就，在设备选型的过程中，应严格遵循以下原则进行：
Ø可靠性
⇨生产安装具备严格的产品生产流程和质量控制体系；
⇨系统关键部件冗余配置；
⇨模块化设计理念，功能按模块分散，提高系统运行安全性；
⇨多样化的应用系统接入方式，多途径保障应用系统的显示；
⇨制定规范的系统操作流程指导操作人员。
Ø先进性
系统是目前世界上最先进的，技术含量很高的可视化高科技展示手段，具有高度的行业领先位置。
随着信息技术发展的日新月异，各种展沉元素及大屏幕投影系统具备高分辨率显示、色彩均匀稳定，并且能与各种信号良好兼容的特性。
⇨投影机采用DLP技术XGA的显示模式，使屏幕墙显示更加清晰。
DLP核心寿命长达100,000小时。
⇨完善的色彩一致性，保证颜色的高度一致。
⇨采用数字技术，使图象灰度等级提高，图象噪声消失画面稳定同样的像素DLP技术画面均匀色彩锐利。
⇨先进的画面处理技术，具有边缘融合技术、高亮度，视角宽，无缝拼接，均匀性好。
⇨一体化内置图像集群处理系统，可以直接接入数字信号（DVI-1），可以和各种制式的视频信号、模拟/数字计算机信号和网络信号兼容，可以满足IT技术不断反展的应用需求。
Ø实用性
系统具有沉浸性、交互性、构想性特征：
⇨沉浸性指人能够沉浸到各种展成元素系统所创建的环境中，由观察者变为参与者，成为各种虚拟现实系统的一部分；
⇨交互性指人能用多种传感器与多维化信息的环境发生交互，如同在真实的环境中一样与虚拟环境中的对象发生交互关系；
⇨构想性指人能从虚拟环境中得到感性和理性的认识，进而深化概念、产生新意和构想。
借助于虚拟现实仿真技术，让每一位参与者从处于一个具有身临其境的、具有完善交互作用能力的、能帮助和启发构思的信息环境，使人不仅仅靠听读文字或数字材料获取信息，而是通过与所处环境的交互作用，利用人本身对接触事物的感知和认知能力，以全方位的方式获取各式各样表现形式的信息。
Ø开放性
整个系统具备很好的软/硬件系统兼容性，系统除了可以直接接入计算机RGB信号、视频信号外、网络信号。
通过对各种计算机图、文及网络信息、视频图像信息的动态综合显示，为领导和规划人员提供一个高清晰度、高亮度、高智能化、完美的一个交互式的平台。
Ø可维修性
由于显示系统的开放性更便于诊断故障和更换部件，以缩短故障时间。
预防性维修使故障减少到最低。
投影机、灯泡、控制处理器均可方便拆卸。
更换一个灯泡只需2～3分钟，投影机的控制板、电源模块，更换非常方便。
Ø可扩展性
系统有增加新设备和新功能的能力，软件只需进行简单的扩容就可以满足要求，不必更改源程序；硬件只需相应增加。
使系统跟得上时代的发展需求。
Ø可操控性
系统所有设备由中央控制系统全部控制，操控者只需一台掌上PDA就可以对展厅所有设备进行开关机，视频播放，灯光调节，音量调节等设备进行操控。
第二章系统组成
成都军区总医院展厅主要由《地面互动长廊系统》、《电子签名留言》、《多点互动触摸墙》、《体感互动》、《远程系统》五个展示元素组成。
（效果图）暂无：
第一单元——地面互动长廊系统
1.1系统概述
地面互动长廊系统是指采用多台投影机组合而成的多通道大屏幕展示系统，同时通过摄像机、互动软件、互动鱼、花等内容，让人仿佛进入一个仙境。
它比普通的单台投影系统具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率，以及更具冲击力和沉浸感的视觉效果。
在本系统中，我们分成两个组成部分，一是6米*2米大屏幕拼接融合系统，二是人机互动系统。
下面分别介绍各系统组成。
1.26米*2米长廊投影系统组成
本系统中，考虑到贵方的现状和长远计划，以及对大屏幕投影系统的技术指标高、稳定可靠、维护费用低、性能价格比优，选用三台夏普投影机，结合北京博睿公司生产的纯硬件融合控制器BR-Vision631S、电脑及音响等设备組成大屏幕投影显示解决方案。
1.2.1用户主要设计要求
一、大屏幕投影系统的要求
●大屏幕投影规模：
6米×2米显示系统，显示面积12平方米。
●类型：
投影机采用直接投射方式，3台投影机融合方式。
二、控制系统要求
●具备计算机图形工作站信号采集，任意开窗口
●具备几何校正功能
●具备软边融合功能
1.2.2设计原则
为最终使用户满意，大屏幕显示系统应遵循如下设计原则：
✧实用性
追求高效、低成本是各行业所必须采取的措施。
因此，所选用的设备在兼顾合理的、良好的性能基础上，也要考虑经济性，除考虑系统总体造价外还应考虑长期运行所造成的成本。
✧可靠性
要保证系统能提供长时间的连续运行，且稳定可靠。
我们采用博睿公司的纯硬件融合控制器，硬件控制器没有操作系统，上电即可工作，确保了系统能够一天24小时稳定的运行。
夏普投影机采用先进的DLP技术，结合先进的工艺水平，整套系统具有极高的可靠性。
核心部件寿命超过100000小时，平均无故障时间大于20000小时。
投影机设备无烧坏损伤现象，采用了PHILIPSUHP冷光源灯泡，因而投影机能一天24小时长期连续工作。
✧先进性
本设计方案的融合控制系统采用博睿（BR）公司的产品BR-Vision631S。
BR融合控制器拥有出色的图形处理能力，是目前世界上先进的拼接墙专用图形控制器之一。
投影单元采用夏普DLP数字投影机，该投影机采用为高质量特制镜头，可以提高图像的清晰度，电动变焦镜头，对图像进行随心所欲的控制。
系统的功能和性能达到同档次显示系统的先进水平。
✧方便性
系统的调整、使用简单易行，用户操作界面友好，操作过程简捷，经短时培训即可操作使用。
我们提供的与控制器配套使用大屏幕管理软件使操作大屏幕变得友好直观，用户在对大屏幕的操作、窗口的切换和缩放、信号源的切换布局方便快捷、得心应手。
在本系统工程项目中，我公司将竭诚为您提供世界先进的高品质产品，为用户提供完善的系统配套及产品售后服务，确保将该项目建设成为一流的系统工程，使用户放心购买，安心使用。
1.2.3系统组成结构
大屏幕显示系统由投影显示子系统、显示控制子系统、用户信号源系统及相关的配套设备组成
1.2.3.1投影显示子系统
●投影设备：
由3台4：
3显示规格DLP工程投影机夏普XG-SV200XA，BR-Vision631S融合控制器1台，投影机调节结构吊架3套、配套辅材1套组成。
●组合方式：
1（行）×3（列）融合
●单台投影机显示面积为：
2667mm（宽）×2000mm（高）（±1％）
●拼接后整屏显示面积为：
6000mm（宽）×2000mm（高）（±1％）
●单屏分辨率为：
1024X768
●投影距离：
小于3000mm（±1％），加上机身和散热空间需要3500mm
1.2.3.2显示控制子系统
显示控制子系统包括硬件控制设备及相配套的控制软件组成
1、控制部分：
●软边融合控制器BR-Vision631S
2、输入信号
●图形工作站RGB信号
1.2.3.3系统连接示意图
1.3系统结构说明
一、系统大屏幕显示部分由3台夏普投影机投影图像融合组成，拼接方式为1×3（行X列），投影单元总数为3屏。
二、系统由BR-Vision631S融合控制器控制整个大屏幕系统的显示。
三、系统RGB信号处理
用户1路RGB信号输出到融合控制器，这1路RGB信号同时完全实时的在大屏幕显示，局域网内其余的任一台计算机信号都可通过网络服务器在大屏幕上显示，窗口可任意放大、缩小、跨屏，叠加，漫游，实现多种功能。
四、系统的控制部分由系统专用计算机（控制PC）及相应的控制软件完成。
系统专用计算机通过相应的控制线缆主要控制以下设备：
对投影机单元的控制、对融合控制器的控制。
也可通过无线中控来控制，实现显示场景的读取、室内灯光、电源等控制。
1.3.1夏普XG-SV220XA投影机介绍
1.3.1.1投影机详细参数
产品类型：
工程投影机,3D投影机,360度旋转投影机，电动镜头投影机
投影技术：
DLP（数字投影机）
显示芯片：
0.65英寸
亮度：
6000流明
标准分辨率：
XGA（1024*768）
最高分辨率：
1600×1200
对比度：
3000：
1
光源类型：
超高压汞灯
灯泡功率：
440W
产品细节图片
1、夏普XG-SV220XA投影机，支持主动3D投影，适用于主动3D投影系统工程！
2、夏普XG-SV220XA投影机控制面板
3、夏普XG-SV220XA投影机后视图
4、夏普XG-SV220XA投影机正视图
投影参数
变焦方式：
电动变焦
聚集方式：
电动聚焦
变焦比：
2倍
投影比：
1.5-3.0:
1
色轮：
六色段五倍速
3D显示：
支持（可用于3D主动投影系统）
接口参数
输入端子：
1×HDMI
电脑/色差信号：
2×15pinMiniD-SUB
1×S视频输入（4pinMiniDIN）
1×视频输入（RCA）
1×音频输入（Ф3.5mm立体声微型插孔）
1×音频输入（RCA）
输出端子：
1×15pinMiniD-SUB
1×音频输出（Ф3.5mm立体声微型插孔）
控制器及通讯端子：
LAN（RJ-45）×1
USB（B型）×1
RS-232C（9针微型DIN）×1
其他参数
扬声器：
10W
额定电压：
交流100-240V
额定功率：
50/60Hz
输入电流：
5.2A
工作温度：
5度-35度
外壳：
塑料
重量：
8Kg
特有特点优势
外形设计：
其镜头保护镜片的设计可以隔离灰尘，避免外部损伤，从而有效保护镜头，同时省略了以往的镜头盖。
灯泡侧面抽取设计，使客户可以方便、安全的更换灯泡，即使投影机安装在天花板上或在其他更高位置，也省去了拆卸吊架的麻烦。
并且，夏普提供的专用端口防护罩，可以隐藏连接电缆&其它性能：
具有±50%的镜头垂直位移和±25%的镜头水平位移。
配备几何校正功能，可根据使用环境迅速调整图像，对不规则的画面进行矫正只需确定四点的位置，即可轻松调整图像。
其它特点：
具有投影机全新概念--旋转，配备连接旋转组件AN-SV100T，夏普XG-SW100WA即可实现旋转功能，满足用户对投影图像不同位置的要求。
旋转组件AN-SV100T可分别完成向左、向右各180°的电动旋转动作，实现360°投影。
同时其可以通过手动调整投影倾角，范围为最大10°。
其高亮度、高画质及3D投影表现，可以满足高校、政府、军队、广告、展示展览、博物馆等行业工程的应用。
这款产品的镜头位移、2.0倍电动变焦、几何校正、旋转功能，则可以满足教室、会议系统、展厅、仿真系统、控制室、广告显示、大屏融合等应用领域的工程应用需求。
保修信息
保修政策：
全国联保，享受三包服务
质保时间：
2年
质保备注：
灯泡6个月
1.3.2BR-Vision631S边缘融合控制器介绍
没有任何割裂感觉的整幅画面总是带给人们完美的视觉享受，靓丽的画面更是带来美妙的视觉冲击，更高的分辨率在提高清晰度的同时，使人们感受到细微显示的魅力，投影距离的减少，大大提高了空间利用率，减少了使用成本。
如何完成满足这些需求呢？
首先需要的是一张超大无缝的投影屏幕。
投影边缘融合是在投影拼接方式原理发展出来的，形成原理如下图
通过α亮度衰减将亮带消掉
2个需要融合的图像
2个通道图像形成边带
2个通道图像将边带叠加,图像拼接好后，产生亮带
Brillview/BR-Vision631S边缘融合控制器是在研发的新一代，高性能边缘融合处理设备。
它集视频多窗口处理技术和边缘融合技术为一体，在一台控制器上完美实现视频多窗显示、边缘融合、色差校正、多路信号源选择、无缝切换、输入信号自动调整和预存场景自由调用等功能。
BR-Vision631S边缘融合控制器支持各种标准或用户自定义信号的识别和处理，和板卡式处理器不同，它能自动对输入信号进行位置的精确校准、能自动对模拟输入信号的相位进行精确调节，能自动记住不同输入信号的特征，保证在调整过的输入信号再次出现时能自动套用预存的参数。
1.3.3特点说明
BR-Vision631S边缘融合控制器可实现平面融合、柱面融合、球面融合等多种融合模式。
融合区域大小可任意调整，融合带特性参数可自由调整，融合效果较好。
BR-Vision631S边缘融合控制器内置多种测试图样和色彩图板，融合区域调整手段完备，通道间的色差校正功能齐全，工程安装调试方便快捷。
BR-Vision631S边缘融合控制器采用并行总线处理结构，整个系统封闭式运行，稳定性大大高于基于WINDOWS操作系统的“计算机＋板卡”方式的传统处理器。
BR-Vision631S边缘融合控制器可接受高分辨率或非标准分辨率的RGB、VGA，复合视频等视频信号，并可以按用户要求对视频信号进行视窗大小、图像比例等方面的调整和变换。
BR-Vision631S边缘融合控制器支持对所有视频窗口进行任意缩放、任意漫游和任意叠加。
BR-Vision631S边缘融合控制器是硬件控制器，不需要操作系统支持，上电即可工作，启动迅速，稳定性高。
BR-Vision631S边缘融合控制器可通过RS232、键盘、网络的方式进行远程或近程控制。
BR-Vision631S边缘融合控制器无需专用的融合投影机，用普通工程投影机上便可实现完美效果
1.3.4功能详细说明
融合边带处理
融合边带处理功能主要实现光学拼缝消融， BR-Vision631S内置多种伽马渐变模式，同时也支持用户自定义模式。
自动色彩均衡
自动色彩均衡功能可消除投影设备间的颜色和亮度差异，保证投出的大画面色彩均一、亮度一致。
单像素几何校正
单像素几何校正修正了投射图像的几何形状，保证了融合控制器能适应多种屏幕构型，如平面构型、柱面构型、球面构型等，投射到幕上的画面无几何失真。
1.3.5与普通融合连接方式比较
1.3.6嵌入式硬件图像处理器的特点
●全硬件构架，无CPU和操作系统；
●多总线并行处理，处理功能强大；
●启动时间小于10秒钟，启动迅速；
●无病毒感染风险，安全性好；
●集成多种视频信号源种类：
RGB/VGA、复合视频，可定制DVI输入；
●支持包括4096x1536、3072x2304分辨率在内的多种超高分辨率信号输入；
●图像视窗可任意缩放、任意漫游和任意叠加；
●可内嵌RGB、VGA和视频矩阵；
●RGB标准输出，可定制DVI输出；
●红外、按键、RS232串口控制；
●多达128种场景保存；
●可24x7x365持续工作；
●操作方便，无需安装复杂软件；
●可定制IP网络控制
1.3.7技术指标
视频输入：
种类/个数：
VGA/RGB、Video、DVI-I
接口：
VGA/RGB接口：
15针-D插座，
复合视频Video接口：
BNC插座，
DVI数字接口：
DVI-I插座
电平：
VGA/RGB信号：
0.7V峰值
复合视频信号Video：
1V峰值
输入阻抗：
75欧姆
行频范围：
15kHz–100kHz
场频范围：
50Hz–120Hz
输入分辨率：
640x480–1600x1200
容许的直流电压偏移最大值：
0.5V
视频处理参数
数字采样：
24位，每种颜色8位，160M采样速率
颜色个数：
1678万色
视频输出参数
种类/个数：
VGA/RGB--1个、DVI-D–1个
接口：
VGA/RGB接口：
15针-D插座，
DVI数字接口：
DVI-I插座
电平：
VGA/RGB信号：
0.7V峰值
输出阻抗：
75欧姆
行频范围：
15kHz–100kHz
场频范围：
50Hz–120Hz
输出分辨率：
640x480–1600x1200
直流电压偏移最大值：
25mV
远程控制
串行控制接口：
RS-232，9针D插座
波特率和协议：
19200Bps，8位宽度，1停止位，没有奇偶校验，没有流控制
串口接线：
RS-232：
2=TX，3=RX，5=GND
网络接口：
RJ45
网络数据速率：
10/100Base-T
网络协议：
TCP/IP，UDP
程序控制：
BR-VP系列软件，基于Windows操作系统
其他
电源：
100-240VAC，50/60Hz，50W
大小：
根据实际规模计算
重量：
根据实际规模计算
无故障运行时间：
30000小时
1.4现场环境要求
为保证项目实施的顺利进行，保护系统设备的正常工作,设备的安装现场须满足以下环境条件：
1.4.1安装要求
1．安装地面要求平整结实，承重力强；基座一般直接装在水泥地面上；如需要装在地板上，地板下需要作加强处理。
2．根据以往工程经验，视频传输电缆采用低烟、无卤同轴电缆。
3．方案中对于室内管线敷设参照标准：
JBJ16-83《建筑电气设计技术规程》
4．大屏幕前后空调温度和湿度应调到同一刻度，以确保投影机散热和投影屏幕的平整度。
5．系统的网线要接到大屏控制器位置。
1.4.2灯光要求
灯光照明建议采用内藏筒灯，灯光不宜直接对准屏幕方向，距离屏幕保持3米以外，以免影响投射效果。
1.4.3供电电源
1．系统的电源为AC220V±5%；用有保护接地线的三眼插座；插座数与投影屏数有关，一般控制器1个，2个投影屏用一路插座。
投影系统和大屏控制器及控制PC等要求同相供电。
电源电压要稳定，可靠，特别防止断电后立即加电。
因此，原则上要求大屏幕投影系统的电源必须经过相应功率UPS供电。
2．系统要有良好的接地，接地电阻≤5Ω。
1.4.4系统环境
1．作为投影窗口的装修墙，要求墙体牢靠，窗口四周平直不变形。
2．投影系统的背面是维修通道，维修通道宽度一般不小于0.85米
3．大屏房间要求有较好的温度和湿度控制。
最佳工作环境温度为0º-40ºC，相对湿度20%-85%。
大屏幕背后要有空调。
4．大屏幕房间要求保持干净，防尘。
5．大屏幕投影墙背后面最好避免光线直射，用窗帘遮光。
6．消防喷头尽可能远离投影墙,并且要用喷雾灭火剂
1.5地面互动系统
1.5.1系统原理
技术原理：
通过摄像机捕获进入图像，计算机图像识别程序识别进入设定检测区域的轮廓，通过图像识别计算，得到轮廓边缘数据线，将该数据线通过网络方式交换到FLASHAS脚本中，FLASHAS脚本程序接受传过来的轮廓数据和动作方向矢量数据，判断模拟场景中的情节，如何根据对应控制发生变化，具体到本项目就是人进入摄像头检测区，摄像头捕捉图像进行图像识别，形成场景模拟交互。
技术原理图：
技术逻辑图：
3通道6米*2米地面互动长廊示意图：
1.5.2互动系统组成部分
1、信号采集部分，根据互动需求进行捕捉拍摄，捕捉设备有红外感应器、视频摄录机等。
2、信号处理部分，该部分把实时采集的数据进行分析，所产生的数据与虚拟场景系统对接。
3、成像部分，利用投影机和地幕作为互动影像的载体。
4、辅助设备，如传输线路，安装构件等。
1.5.2.1互动内容
1.5.2.2地面互动投影系统设备清单
序号
名称
参数、功能
数量
单位
1
投影机
6000流明，电动变焦，电动聚焦
3
台
2
服务器电脑
1
台
3
互动系统软件
实现人动作的采集、分析，控制互动内容的各种展示。
1
套
4
边缘融合器
实现无缝融合
1
套
5
摄像头
捕捉人的动作
3
个
6
红外灯
屏蔽部分红外光
3
个
7
视频采集卡
采集视频
3
个
8
互动内容
1
套
9
地幕制作
6米*2米
1
套
第二单元——电子签名留言系统
2.1电子留言（签名）系统功能介绍
电子留言（签名）系统采用触摸互动技术，参观者用手指在屏幕书写文字、勾画图片来表达某种特别意义。
整个交互过程生动、自然、亲切、有趣，能让参观者在与信息交互的过程中充分体验到交互乐趣；能让信息展现的效果更具视觉冲击力。
电子留言（签名）系统可签名，拍照，留言，保存，删除，擦掉，浏览其他参观者的留言（签名）。
参观者可以通过手在液晶屏上进行自由的板书，发表参观感言、提写宝贵意见、留下珍贵纪念。
参观者板书内容由多媒体留言系统以图片模式记录存储，使参观者写、画在液晶屏上的任何文字、图形都可以被保存至硬盘存储设备，并可供管理服务人员和其他参观者查询、浏览。
配备摄像头和打印机后，参观者还可以自助地为自己拍一张照片，把签名留言的内容和自己的照片一起打印出来。
电子留言（签名）系统使得以前色彩单调、仅止于手写文字和手绘图形的纸质留言薄变得五彩缤纷，既可如以往一样自由板书，又可展示、编辑数字化的图片以高科技吸引参观者的兴趣。
管理人员可以定期检查留言和录像资料，由此可以知道参观者的建议。
2.2电子签名留言设备组成
序号
名称
参数、功能
数量
单位
1
书写屏
感应人手动作，并传回电脑，由程序软件进行分析处理
1
套
2
电脑
1
套
3
电子留言（签名）软件
记录书写的文字，图片，拍摄的照片等
1
套
4
音箱
1
套
5
摄像头
1
套
6
打印机
1
台
第三单元——多点互动触摸墙
3.1系统概述
多点互动触摸墙体显示系统利用先进的计算机视觉技术，获取并识别手指在屏幕上的位置，并通过特定算法将手指在屏幕上的物理坐标转换为计算机屏幕的逻辑坐标及控制指令，实现手指或指状物在大屏幕上的触摸、标注等控制功能，达到人机自然交互。
通过对多个触控点的采集和识别，可轻松的完成各种人机交互行为，比如窗口的放大、缩小、旋转、移动及抛掷等动作。
参观者可以通过自己的触摸而浏览图片、资料、视频、动画等内容，还可以用触摸方式对内置的游戏、功能性软件等进行人机互动。
多人多点触摸技术摆脱了鼠标与键盘的限制，以更自然的方式
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