数字三维视觉技术应用汇总.docx

数字三维视觉技术应用汇总.docx

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数字三维视觉技术应用汇总

数字三维视觉技术应用汇总

一、互动展项

互动展项摆脱了传统展示灌输式的展陈手段，增强了展示内容与参观游客之间的双向互动，提升了数字展厅的参与性，吸引游客眼球与参与度的展陈效果成为各大展馆追逐的数字展厅必备展项。

   可在常规多媒体互动展项中，将多点互动触摸技术、互动投影技术、电子虚拟翻书技术、增强现实技术应用到在数字展厅的地面、展项表面、墙体、穹顶等多方位全空间，随时为参观者提供高效有趣的数字多媒体互动体验；还有导览机器人、读书机器人；多人射击靶点识别、多屏多点互动；高清摄影人脸美容；虚拟主持人、虚拟旅游摄影、虚拟望远镜；奇异魔镜、3D投影秀、遗址幻影观景台等新创意互动展示项目。

1、多点互动触摸

多点互动触摸系统具体的表现形式有互动桌、互动墙、互动吧台，运用先进的计算机动作感应技术，获取并识别人的手指的自然动作，轻松实现图像的点击、缩放、三维旋转、拖拽等互动效果。

应用多点互动触摸系统，参观者不仅可以观看到高画质投影的图像，同时也可用手指触摸玻璃表面，选择自己感兴趣的内容，或对相关信息进行查询。

如一定时间内无人触摸时，系统可自主播放设置好的信息内容，当有人触摸时，则自动切换为互动式信息展示状态。

    互动桌不仅是摆放物件的地方，它更是浏览信息、娱乐、工作的窗口。

它的应用很多，游客不仅可以与里面的虚拟场景进行互动；还可以把它当作设计、玩游戏、点餐、娱乐的平台，而游客的双手就是鼠标。

数虎图像自主研发的多点触摸功能可以支持多人同时娱乐和工作，是一张惊喜不断活跃的桌子。

多点触摸展项需要具有很高的可靠性和可用性，是互动触摸技术发展的方向。

可靠性是指我们能以最高粒度准确捕获到屏幕上所有触点的原始数据，尽可能减少屏幕触点定位不准带来的混乱问题的能力。

可用性是指众多功能强大的应用可在不同大小的屏幕上受益于双手或两个手指以上的屏幕操控的能力。

3D互动游戏、键盘输入和地图操作等都是使用这种触摸屏功能的一些主要对象。

    墙面多点互动触摸：

这是一面灵动之墙，观众可以用身体动作操控画面，根据自己的喜好调阅感兴趣的内容，与画面里的虚拟人物互动交流，身临其境的感受并操控虚拟场景，观众甚至可以在互动墙上用手任意涂鸦，是一种非常有效并且有趣的，展示信息的新载体。

    地面互动是一个聚积人气的好方式。

当观众走过互动区域时，通过视觉识别系统识别，该观众的动作、行为，可以融入制作好的画面，与之进行实时交互。

它包含了非常广泛的应用：

可以让你“步行”在水面上，脚下涟漪朵朵，调皮的鱼儿机灵地躲避你的脚步。

也可以让花朵盛开，藤蔓跟着你的脚步长开延伸，是有效营造特殊气氛和效果的一种互动产品。

2、互动投影

互动投影根据投影的区域对象可以分为地面互动投影、墙面互动投影、立面互动投影（背投互动投影）、台面互动投影（桌面互动投影）和球面互动投影，通过视觉识别系统判断经过该区域的观众的手或者脚的动作，从而实现相应的预先制作好的互动效果。

互动投影展示的内容非常丰富，包括图片，文字，动画，影像，尤其是各种好玩的互动小游戏能够很好的调动观众的参与积极性，方便聚拢人气，目前在各大中型展馆和大型展会的企业特装展台有广泛的应用。

3、增强现实

增强现实也叫混合现实。

数虎图像增强现实产品，通过计算机技术，将虚拟信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时叠加到同一个画面或空间中同时存在；再通过硬件和软件系统的协调作用，使得身处其中的用户可以以更加自然的方式与环境中的真实和虚拟物体进行三维实时交互。

实现了虚拟信息与真实世界的无缝连接，为虚拟世界和现实世界的接轨提供了空间，将用户花在切换和对应现实与虚拟世界上的时间和工作量降低，使计算机界面和用户眼中的世界完美地合二为一。

二、电子沙盘

将电子沙盘展示形式与沙盘影像数字内容紧密结合，使数字沙盘影像与所要表现的规划、成果、流程等内容完美融合，利用数字影像与三维电子沙盘以及大型led显示屏幕多角度沙盘演示将客户需求体现在电子沙盘系统中，为客户提供从创意策划到影像数字内容到最终电子沙盘融合显示的一站式电子沙盘集成方案服务。

按照数字沙盘的技术实现特点可以分为互动沙盘，互动投影沙盘，三维立体数字沙盘，多媒体互动电子沙盘，大面积多通道声光电数字沙盘，双通道声光电（LED）数字沙盘等等。

数字沙盘既能满足参观者近距离观赏的习惯，又融合了表现力丰富的声光电元素，参观者既可以自行观看，又可以参与个性互动。

由于数字沙盘科技含量高，新奇感强，展示角度和内容丰富多样，越来越受到各行业客户的青睐和好评。

1、互动投影沙盘

互动投影沙盘又称数字沙盘投影系统，分为实体模型与虚拟影像相结合及全虚拟两种。

    实体模型与虚拟影像相结合的数字沙盘投影就是以计算机技术为核心的现代高科技手段生成逼真的三维图像模型，借助投影显示设备或其他显示设备把计算机上的三维或四维图形图像模型显示到台面上。

具体地说，就是将模拟的三维立体影像精确投影到实体模型的相应位置，与实体沙盘互动展示的演示相映成辉，使沙盘的演示效果更加形象、生动，还可以是桌面投影、地面投影、墙面壁投影显示等，参观者以自然的手势动作与大屏幕投影的三维模型交互作用，多方位多层次浏览查询，从而快速地获取简明、精确、优美、逼真的动态信息。

    投影沙盘还可通过集成遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和三维仿真技术（VR）建立的三维可视化虚拟仿真地理信息系统。

另外,还能将互动投影的三维数字沙盘与传统的物理沙盘模型进行无缝的结合，真正的做到交互式的互动，使整个系统活起来。

2、三维立体数字沙盘

又称三维沙盘、三维数字沙盘、数字沙盘系统等，它是以三维的手法进行建模，模拟出一个三维的建筑、场景、效果，可以在数字场景中任意游走、驰骋、飞行、缩放，从整体到局部再从局部到整体，无所限制。

用三维数字技术搭建的三维数字城市、虚拟样板间，交通桥梁仿真、园林规划三维可视化、古建三维仿真、机械工业设备仿真演示借助pc机、显示系统等起到展示、解说、指挥、讲解等作用。

3、互动触摸电子沙盘

互动触摸沙盘和其他沙盘最大的区别就是可以和沙盘系统互动，之前的沙盘只是单方面的展示，没有交互功能，互动沙盘系统集合了互动多媒体控制系统、动力系统、三维立体仿真技术、投影系统、声学系统、光学系统等先进的声光电技术，可以发挥最大的展示要求和最炫的展示效果，结合互动多媒体技术使得互动沙盘系统有了更个性化的展示方式，特别适合展会、展厅等对互动有要求的场合使用。

三、全息投影

1、360全息

360全息也称360度全息、360度全息成像、三维全息影像、全息三维成像、裸眼3D全息，360全息是由透明材料制成的四面锥体，四个视频发射器将光信号发射到这个锥体中的特殊棱镜上，汇集到一起后形成具有真实维度空间的立体影像。

    360全息影像系统由柜体、分光镜、射灯、视频播放设备组成，基于分光镜成像原理，通过对产品实拍和构建三维模型的电脑数字处理，然后将拍摄的的产品影像和产品三维模型影像叠加进场景中，构成了动静结合的360全息影像。

360全息适合展示细节或内部结构较丰富的物品，如名表、名车、珠宝、工业产品、企业标识、也可表现人物、卡通等，不需要人们佩戴任何偏光眼镜，在完全没有束缚下就可以尽情观看3D幻影立体显示特效，给人以视觉上的强烈冲击，是一种科技含量高，新颖性强，广受大中型展馆欢迎的多媒体展项。

2、全息投影

全息投影，也叫互动魔镜，互动橱窗，纳米透明触摸屏，是采用粘贴在玻璃或者亚克力材料上的进口的全息膜配合投影的影像内容来展示产品，没有展示全息投影的时候玻璃和亚克力是完全透明的，开始展示的时候就会“突然”出现清晰地全息投影，并且还能通过触摸和影像精彩互动。

全息投影是一种对比强烈，效果神奇，心理意外感强烈的一种高科技多媒体展项。

    全息投影具有诸多优点：

形状任意，安装简单；影像清晰，双面成像，新奇感强。

全息投影应用非常广泛，各类大中型展馆、体育馆、电影歌剧院、婚纱摄影、银行、百货商店、宾馆饭店、连锁店、机场、车站、地铁以及任何有店面、橱窗营业场所、大楼玻璃外墙，运用全息投影，都可以获得“公司介绍”、“产品展示”、“活动宣传”等很好的推广效果。

3、空气成像

空气成像也称空气雾幕立体成像、空中立体成像、雾屏成像等，空气成像使用一层很薄的水雾墙代替传统的投影幕，直接在“空气”中形成影像；互动的时候人的手也可以直接在虚无的“空气中”抓来抓去，甚至真人也能如梦如幻的自由出入影像画面，轻松实现神奇的在科幻电影大片里面才能看到的互动功能，空气成像堪称是最刺激的高科技多媒体展项之一。

    空气成像系统包括一台投影机和一个空气屏幕系统，空气屏幕系统可以制造出由水蒸气形成的雾墙，观众看到的将会是漂浮在空气中的影像或影片。

这些影像由于空气墙分子的不均衡运动，可以形成层次感和立体感很强的图像，呈现类似3D图像的质感。

空气成像市场前景广阔，在科技馆、博物馆、规划馆、舞台剧院、演艺场馆、媒体展览机构、大型商场门口、迪厅、KTV、旅游景区、主题公园，娱乐场所，新产品发布会、主题教育馆、儿童科学乐园等均可应用。

4、幻影成像

幻影成像是利用光学错觉原理，将拍摄的或者电脑数字制作的影像投射到现实的场馆实景中的特定的位置，产生了一种“立体幻影”与“现实场景”巧妙地融合为一体的逼真的视觉展示效果，根据需要配上声音，灯光，气味、烟雾等，虚实莫测，如梦如幻，给人留下极为深刻的印象。

    幻影成像系统由立体模型场景、造型灯光系统、光学成像系统、影视播放系统、计算机多媒体系统、音响系统及控制系统组成，可以实现大的场景、复杂的生产流水线、大型产品等的逼真展示。

360度幻影成像,将三维画面悬浮在实景的半空中成像，营造了亦幻亦真的氛围，具有强烈的纵深感，真假难辩。

    幻影成像对于演示科学规律，讲述企业发展故事等有很好的效果，应用的领域有各类博物馆、城市规划展示馆、科技馆、档案馆、娱乐厅、展览会、博览会、图书馆、名人故居等。

5、镜面成像

镜面全息投影系统是一块高性能的双面显示屏幕，它具有视觉平方所有产品在清晰显像、耐光亮等优点。

同时，它又是一面镜子。

利用综合衍射图技术与魔术光学镜面涂层完美结合，成就了拥有高贵魅力的镜面全息投影系列。

    投影数字内容画面经过屏幕的光学处理，显像格外柔和细腻。

镜面全息系统拥有180°的绝对可视角度和双面显示性能，使其成为强大的视觉欣赏与传播工具。

    镜面屏幕未工作时，如镜子般的表面流光溢彩，高贵非凡，摇身一变成为靓丽的装饰道具，成为配合高尚、时尚、科技的整体装潢风格的点睛之笔。

6、全息互动系统

四、显示系统

显示系统是指包括立体大屏幕显示系统、多通道环幕显示系统、球幕显示系统、穹幕显示系统等多种显示尺寸的影像显示系统。

显示系统画面可应用于城市形象展示、城市宏图规划展示、楼盘建设展示、电影院、展览馆展示等。

其演示画面清晰逼真，观景者有如亲临现场实地考察，宣传效果非同凡响。

由于投影效果受外界光线影响，显示系统更适合室内展示使用。

可实现3D立体景观、400英寸超大画面，甚至更大的巨幅画面。

五、虚拟现实

虚拟现实，英文名为VirtualReality，也被称之为三维虚拟现实和虚拟现实仿真。

这一名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔（JaronLanier）在二十世纪八十年代初提出的，我国著名科学家钱学森将它翻译为灵境技术。

虚拟现实一般应用在工业仿真制作和工业仿真实验室、城市三维仿真漫游、建筑漫游、古建筑三维复原、院校虚拟现实实验室等，总的来说有演示的需求，就有虚拟现实应用需求。

虚拟互动演示应用的领域非常广泛：

城市规划、建筑漫游、房地产销售（数字楼盘）、园林建筑规划、古迹复原、虚拟旅游、产品演示、实训教学、医学模拟、军事模拟、灾震预案、流程模拟、产品装配、模拟驾驶、地下管线、数字科博馆、视景仿真等领域。

在大中型展馆中，虚拟现实产品也是一种重要的多媒体展项。

1、虚拟漫游系统

虚拟漫游，是虚拟现实（VR）技术的重要分支，在建筑、旅游、游戏、航空航天、医学等多种行业发展很快。

由于有可贵的3I特性——沉浸感、交互性和构想性，使得沿用固定漫游路径等手段的其他漫游技术和系统无法与之相比。

虚拟建筑场景漫游或称建筑场景虚拟漫游是虚拟漫游的一个代表性方面，是虚拟建筑场景建立技术和虚拟漫游技术的结合。

前者是基础，后者是系统运行方法。

    虚拟漫游系统是一种应用越来越广泛、前景十分看好的技术领域。

在建筑设计、城乡规划、室内装潢等建筑行业，在虚拟战争演练场和作战指挥模拟训练方面，在游戏设计与娱乐行业，乃至在促进未来新艺术形式诞生等方面，它都大有用武之地，而且代表着这些行业的新技术和新水平。

    1）虚拟广告：

建筑师或规划师可将其设计、规划方案或其理念三维地呈现出来，让投资方或审查者“身临其境”地在漫游中进行多角度体验性观察，找出不理想之处并当即加以改进，以免交付后特别是施工后再去更改设计。

    2）电脑游戏：

高尚的电脑游戏活动，不仅可达到劳逸交替、消除疲劳的目的，还有陶冶情操和启发想象的益智作用。

电脑游戏节目主要是脚本编排下的虚拟人在人造场景中的行为变化。

因此虚拟建筑场景漫游技术在该领域的应用和影响举足轻重。

    3）虚拟战争演练场和作战指挥模拟训练：

战场虚拟仿真和指挥模拟训练具有虚拟仿真技术的各种优点，例如安全性、可重复性、经济性、战场环境难度可调性、方便对抗模拟、容易实现各种战术设定等等。

2、数字样板间展示系统

何谓数字样板间展示系统？

简单地说，就是利用Web3D的引擎技术，用动画虚拟数字技术结合电影的表现手法，将样板间立体化。

据悉，在数字样板间里，前来参观的人可以像观看3D大片一样看样板间，可以进入样板间的每一个房间进行漫游，了解房间的每一处结构，户型空间大小以及整体居住舒适感，体验房间里的所有家具摆设、装修风格。

在数字化样板间里，还能模拟未来的生活起居，使参观者能身临其境地进行全方位漫游，在虚拟的房间中体验未来的生活。

    数字样板间能实现沉浸现场感、自主参与性以及信息双向互动三大特性的立体展示效果。

购房人不用去实体样板间，只需要轻轻按一下按钮，就可以像看3D大片一样欣赏房间里的所有布局、家具摆放，感受未来的生活场景……

3、军事模拟仿真

军事模拟仿真是从武器装备仿真发展起来的一个研究领域，泛指与军事有关的所有仿真技术、仿真系统或仿真方法。

由于它来源于系统仿真领域，所以它只能是系统仿真中的一个应用领域，与工业仿真、能源仿真等相对应。

军事仿真可以说是工业界的一个概念，更多地从技术角度强调武器装备的仿真与应用，但近年来也逐步增加了作战仿真的内容。

而战争模拟则是军方的概念，更多地从战争、作战的角度进行研究，尽管两者研究的方法和范围有很多相近之处。

4、网上看房系统

根据开发商的销售需要，对楼盘各种户型制作全景仿真的样板房，让虚拟样板房与真实样板房实现高度一致。

既可免除样板房参观现场组织之苦，又可避免真实样板房污损、变旧、易受环境影响等弊端。

仿真样板房可以提供接近真实的光照模拟，让观看者直观感受到一年四季中房间阳光照射的情况。

    通过网上看房展示系统，客户可从全局的角度去观赏地产开发商所营造的楼盘全景，通过全景鸟瞰功能，从高空中俯瞰整个楼盘，更能彰显开发商与设计者对楼盘全局的把握、精巧的构思，从气势上大大提升楼盘的形象。

此外，观看者可在虚拟的建筑环境中自由走动，体验真实环境中可看到的实地景象。

    此外，网上看房展示系统可逼真地表现未来花园中的的生活设施、水塘游廊、花草灌木、山石小景等，并可展现儿童嬉戏、悠闲漫步、运动健身等生活场景。

六、体感技术

七、其他高科技

点触摸投影

     在这个科技飞速发展的时代，通过各种触摸屏幕来操纵移动设备已经不过瘾了。

日前LightBlueOptics就发布了一款微型投影仪LightTouch，极具科幻色彩的是，LightTouch可以投影出一块10寸大小800×480像素WVGA分辨率的触摸屏，通过红外线感应技术能够支持手指的操纵，然后用WiFi或蓝牙连接进入互联网。

想象一下用投影触屏来点餐或是开会，真像是美国科幻片里的场景呢！

多点互动触摸桌升级未来有望摆脱鼠标操作电脑

麻省理工学院流媒体实验室近日向人们展示了其目前正在研发的最新技术，其中包括一个可当触摸屏使用的多点互动触摸的桌子。

让人们管窥在不久的未来，电脑与我们的日常生活如何互动。

让电脑与日常生活互动

     麻省理工学院的流接口研究小组展示了其研究的LuminAR系统，这套系统可通过手势多点互动触摸操作，利用日常生活中各种装置的表面进行运算，比如，咖啡桌的桌面可以“化身”为计算机，让日常生活与电脑完美互动。

     该系统配备了电源、投影仪和传感器以及一块英特尔公司生产的原子芯片处理器，研究人员将投影仪、电脑和传感器整合成一组灯组，该系统同多点互动触摸系统原理近似又更接近计算机智能化，能够追踪人的手势，也能够对图片进行投影。

使用者可运用手势把桌面当做电脑键盘来使用，或者用手势启动一场Skype视频会议。

     麻省理工该小组致力于研究让人们可以告别鼠标的方式，采用多点互动触摸的形式可使用户逐渐不需要鼠标就能操作计算机。