[发明专利]一种沉浸式全景浮空成像系统

说明书

本发明公开了一种沉浸式全景浮空成像系统，包括：用于将待观看全景图像进行分区处理、并将分区处理之后的全景图像进行分区显示的显示模块、用于将显示模块发出的光线进行分光处理的分光模块、以及用于使分光模块反射的光线原路返回并穿过分光模块后汇聚成全景浮空图像的逆反射幕墙；分光处理包括使显示模块发出的光线穿过分光模块、以及将显示模块发出的光线进行反射。相比于现有技术，本发明提供的沉浸式全景浮空成像系统所形成的全景浮空实像，观测者可以被浮空实像环绕进行360°观看，能够为观看者带来沉浸式的全景观感，应用于舞台、展览等场景时，浮空实像的存在可以带来大视场、多方位的沉浸式观感。

技术领域

本发明涉及浮空成像技术领域，更具体地说，涉及一种沉浸式全景浮空成像系统。

背景技术

浮空成像是一种新型成像技术，该技术能够使影像直接悬浮呈现于设备以外的自由空间中，观看者不需要佩戴特殊眼镜或头戴式装置，而是直接用裸眼即可观看到空中的影像，可以为人们带来新奇、玄幻的视觉冲击感。

现有技术中应用于发布会、演唱会和展厅展览等场景的类全息投影技术，是实现浮空成像效果的常用方法。该方法并非严格意义上的全息投影，而是利用佩珀尔幻象原理实现的一种具有全息投影效果的技术方案，由光源发出的光线经过全息膜或分光玻璃的折射和反射后，最终在空中悬浮成像。但由于该方法所成的像为远离观看者的虚像，且观看角度受限，故无法获得良好的沉浸感和真实感。

现有技术中可以通过屋顶镜阵列结构、二面角反射器阵列结构、结合逆反射材料和分光器的实施结构去解决上述问题，这些技术方案所成的浮空像为靠近观看者的实像，能够给人以较强的真实感。然而，屋顶镜阵列结构所成的像会随着观看方向的改变发生一定的倾斜和拉伸变形；二面角反射器阵列结构复杂，加工难度大，成本较高；虽然结合逆反射材料和分光器的实施结构较为简单灵活，但它和前两者一样，可观看的视场角都很受限，依旧缺乏大视场、多方位的沉浸式观感。

综上所述，如何提供一种具有较强的沉浸式观感的成像技术，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种沉浸式全景浮空成像系统，可以实现大视场、多方位的沉浸式观感。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种沉浸式全景浮空成像系统，包括：用于将待观看的全景图像进行分区处理并将所述分区处理之后的全景图像进行分区显示的显示模块、用于将所述显示模块发出的光线进行分光处理的分光模块、以及用于使所述分光模块反射的光线原路返回并穿过所述分光模块后汇聚形成全景浮空图像的逆反射幕墙；

所述分光处理包括使所述显示模块发出的光线穿过所述分光模块、以及将所述显示模块发出的光线进行反射。

优选的，所述显示模块包括将所述待观看的全景图像进行分区处理的图像处理模块以及用于显示所述分区处理之后的全景图像的显示器；

所述图像处理模块与所述显示器连接。

优选的，所述显示器的表面设置有用于控制所述显示器所发出光线的传播方向的光线控制膜。

优选的，所述分光模块为半反半透分光玻璃罩，且所述半反半透分光玻璃罩由至少三个半反半透的分光玻璃板在周向上围成。

优选的，所述半反半透分光玻璃罩包括四个尺寸相同的所述分光玻璃板，且所述分光玻璃板为等腰三角形，所述半反半透分光玻璃罩为正四棱锥结构。

优选的，所述显示器包括四个曲面屏，且所述曲面屏为具有四分之一柱面的曲面屏，所述曲面屏与所述分光玻璃板一一对应；所述柱面为所述曲面屏的显示面。

优选的，所述分光玻璃板与所述正四棱锥底面之间的夹角为45°，所述曲面屏长度方向的轴线与所述正四棱锥的底面平行。