仿全息投影廣告展示柜設(shè)計與實現(xiàn)

甄騰 湯莉莉 寧欣宙 吳漫耕 姚琳 劉路晴

摘? ?要：本設(shè)計是在傳統(tǒng)顯示屏上加入了特殊背景從而實現(xiàn)仿全息投影效果的一種視頻播放器。通過CAD制圖制作框架，并且使用播放驅(qū)動板驅(qū)動顯示屏，根據(jù)多種不同的接口實現(xiàn)相對應(yīng)的功能，使其能播放具有立體觀看效果的視頻素材。

關(guān)鍵詞：仿全息? 投影變換? 立體仿真

中圖分類號：TN141.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）03（a）-0135-02

Abstract： This design is a video player that adds a special background to the traditional display screen to achieve a holographic projection effect. The frame is made through CAD drawing， and the display driver board is used to drive the display screen， and corresponding functions are realized according to a variety of different interfaces， so that it can play video materials with stereoscopic viewing effects.

Key Words： Imitating hologram; Projection transformation; Stereo simulation

1? 引言

以現(xiàn)在的趨勢來看，廣告界的普遍情況是過于重視Impact（震撼力）。從文字傳單到圖片宣傳再到各種視頻、cg以及多媒體結(jié)合。為了Impact，很多廣告的質(zhì)量已經(jīng)開始同頂級電影的水平比肩。伴隨著商業(yè)競爭、技術(shù)革新、廣告亦不斷地發(fā)展，而如何在林立的廣告中脫穎而出，吸引更多眼球，則是讓無數(shù)廣告設(shè)計者撓破頭皮的事。

近年來，這些火熱話題，如虛擬實境（Virtual Reality）、增強現(xiàn)實技術(shù)（Augmented Reality）、全息投影技術(shù)（front-projected holographic display）……都是頻繁出現(xiàn)在人們的視野里，以及科幻作品中，它們似乎已經(jīng)和未來掛鉤。以現(xiàn)在的技術(shù)水平可以做到全息投影，當(dāng)前已經(jīng)實現(xiàn)的全息投影技術(shù)主要分為這幾種：空氣投影和交互技術(shù)：將圖像投射在經(jīng)過處理后的分子上，觀察者可在各個角度觀察物體，從而實現(xiàn)3D效果。360°全息投影：利用了顯像膜使得投出來的投影呈現(xiàn)了較好的視覺效果。透射全息投影：通過激光技術(shù)向全息膠片照射激光并從不同的方向觀察照射后的圖像。目前可實現(xiàn)的技術(shù)皆屬于偽全息投影技術(shù)，倒金字塔型折射成像通過二維圖像的折射而形成具有立體感的效果，非裸眼立體成像例如電影院中的3D電影，需3D眼鏡才能實現(xiàn)立體效果[1]。

這項革命性技術(shù)要真正地面向世人、普及、商業(yè)化還遙遙無期。全息投影技術(shù)在市場上的應(yīng)用前景是十分廣泛的：教育領(lǐng)域、科學(xué)領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、生活領(lǐng)域等。

雖然真正的全息投影現(xiàn)階段無法實用于市場，但是人們一直在使用各種光學(xué)錯覺技術(shù)來模擬那種效果，現(xiàn)代舞臺上就經(jīng)常使用，如2014年美國公告牌頒獎禮、2015年央視春晚、G20峰會上的《天鵝湖》……其震撼的演出效果，無法否認(rèn)，直教人嘆為觀止。而這份極具“震撼力”的播出效果，也正是廣告的設(shè)計所追求的。這樣一種震撼的表演就在眼前，但是以上那些場景，無一例外都有巨大的場地。廣告展示難以直接套用大型舞臺的方法。

針對以上矛盾，我們團隊設(shè)計了仿全息投影廣告展示柜，通過強烈的立體暗示并且參考倒金字塔型折射成像，達到裸眼3D的效果，在革新技術(shù)問世前，預(yù)熱市場，搶占先機。

2? 系統(tǒng)設(shè)計方案

播放功能的實現(xiàn)直接選用成熟的液晶屏幕播放驅(qū)動板，功能強大，技術(shù)成熟且價格便宜。可播放mp4、avi等各種格式的視頻，能兼容USB、HDMI等多種接口。而連接的屏幕，可以是冰屏也可以是常規(guī)液晶屏。本項目中直接拆解現(xiàn)有的舊筆記本電腦屏幕，摘除原有背光板便可運用于本展示柜。而背光的實現(xiàn)需要配合箱體安裝，而箱體為雙層嵌套結(jié)構(gòu)，內(nèi)部小箱體為背光箱，頂部為純鋁材板，等距安裝強光LED燈條和反光鏡再透過一層薄亞克力勻光板作為背光光源，其余幾面背光板采用白色亞克力板，并在邊緣處著黑色，加深陰影效果。外層木質(zhì)箱體負(fù)責(zé)集成各內(nèi)部功能，通過承重軸托起固定背光箱位置，各卡槽處分別安置并聯(lián)風(fēng)扇散熱器、左右音箱、紅外接收裝置以及按鍵控制板。通過這種背光設(shè)置，播放準(zhǔn)備的演示視頻素材，便能實現(xiàn)裸眼3D的觀看效果[2-4]。

2.1 硬件設(shè)計

硬件部分由播放驅(qū)動板、電源、液晶顯示屏、LED燈條、120mm×120mm×3并聯(lián)風(fēng)扇散熱器、音箱等組成。本設(shè)計的系統(tǒng)硬件電路框架圖如下圖1所示。箱體設(shè)計如圖2所示。

其中，電源通過穩(wěn)壓電路向播放驅(qū)動板和系統(tǒng)內(nèi)各模塊提供持續(xù)穩(wěn)定的電壓。通過紅外模塊和按鍵控制器板對播放驅(qū)動器傳輸各項指令。如選擇視頻、調(diào)節(jié)音箱音量等功能。

2.2 軟件設(shè)計

本設(shè)計軟件部分直接使用播放驅(qū)動板原裝軟件。

3? 系統(tǒng)難點及關(guān)鍵技術(shù)

本設(shè)計方案的難點：

（1）嵌套箱體設(shè)計。為達到特殊的背光布置需要完成13面板材的工程制圖設(shè)計和使用5種不同材質(zhì)面板。

（2）強光的布置，產(chǎn)生高熱，整個箱體的散熱要求苛刻。

（3）顯示屏、音箱控制裝置及散熱等各功能都需集成在一個相對小巧的箱體內(nèi)。

本設(shè)計方案的關(guān)鍵技術(shù)有：光學(xué)錯覺的巧妙運用。

4? 系統(tǒng)結(jié)果與測試分析

（1）展示柜箱體輕便，外觀簡潔，頗具老款電視機風(fēng)格，各功能均集成在一個箱子內(nèi)。

（2）背光箱效果極好，超高亮度且背景線明顯。

（3）散熱功能強大，并且能根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)風(fēng)量大小。

（4）視頻播放效果確實具有全息投影效果。

5? 結(jié)語

該仿全息投影廣告展示柜在傳統(tǒng)的大屏廣告上加入了仿全息的技術(shù)，能使產(chǎn)品的展示效果具有立體感，更能吸引人們的眼球，并且效果逼真、還原度高、立體感十足，給人一種更加直觀的印象，同時，在展覽方面也可以給觀眾帶來更加真實的感覺，仿佛身臨其境，更加方便我們的生活。

參考文獻

[1] 謝煒杰.全息投影技術(shù)原理分析及其前景展望[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2019，40（10）：199-200.

[2] 王梓宇.立體投影技術(shù)的原理與應(yīng)用[J].科技傳播， 2019（12）：85-86.

[3] 張禹可.3D全息投影技術(shù)原理及應(yīng)用[J].通訊世界， 2018（8）：225-226.

[4] 黃建.3D全息投影技術(shù)發(fā)展應(yīng)用[J].演繹科技，2015（1）：45-47.