关于多通道显示融合技术的研究

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1、关于多通道显示融合技术的研究　　【摘要】阐述多通道显示融合技术的运算处理方式，即硬件融合与软件融合，探讨多通道显示融合技术在实际中的应用与发展。　　【关键词】多通道显示融合技术应用发展　　【中图分类号】G【文献标识码】A　　【文章编号】0450-9889（2013）12C-0182-02　　近年来，计算机显示技术及多通道投影显示边缘融合技术的发展，给一些需要超大屏幕、超高分辨率展示及曲面投影显示的专业应用领域提供了方便，如北京奥运会“鸟巢”顶部环形大屏幕，上海世界博览会各场馆的特色展示、交通实时监控管制、气象云图观测，以及广泛应用于飞行模拟

2、、铁路机车、特种车辆、航行船舶、汽车驾驶员培训等的模拟训练系统。多通道显示融合技术就是将相邻画面的重叠部分进行拼接融合处理，使其亮度、对比度、色彩保持协调一致，并保证相邻画面边缘对齐无重叠，将整个屏幕完全融为一体，满足超大画面，超高分辨率无缝显示的需求。　　一、多通道显示融合技术的运算处理方式　　多通道显示融合技术与早期的三维图形加速技术分软件加速、硬件加速一样，根据所采用的运算处理方式分为硬件融合与软件融合两种。硬件融合即采用专业的边缘融合处理器，全硬件实时运算处理架构，可对任意视频源进行多通道显示边缘融合拼接、像素点对点显示输出，不占用

3、任何其他设备处理资源，无需额外添置计算机，且硬件具备可编程机制，可自适应不同投影设备和投影环境的要求，具有非常强的使用灵活性，安装调试无需专业人员，具备融合画面快速调节功能。硬件融合处理整体架构可靠性非常高，开关机过程迅速，通电即能工作，可达到“即插即用”的标准，但硬件融合架构成本非常高，限制了它的使用范围，通常都应用于专业领域。　　软件融合技术则是利用计算机的处理资源应用投影融合软件结合多头显示输出显卡的功能实现视频源的多通道融合显示输出，即完全由软件进行融合处理，特点是成本低廉，只需配置一台具备视频采集和多头显示输出功能的计算机即可。受

4、限于融合软件的研发水平，软件融合对不同投影设备、投影使用环境的自适应能力相对较差，且需要专业的调试人员进行设备调试，边缘融合输出效果较硬件融合架构略差。软件融合虽然效果上略逊于专业的硬件融合，但由于成本低廉，因而应用范围非常广。　　软件融合的系统主要由通用计算机平台及相应的投影融合控制软件组成。其中通用计算机平台为一台高性能的计算机，配置有高像素、高带宽视频采集卡及支持多通道显示输出的图形加速显示卡，为实现边缘融合软件的实时运算处理，CPU至少采用四核处理器，内存容量不低于4GB。考虑到系统工作过程的稳定性，计算机电源、主板、硬盘等的配置都

5、以高可靠性为前提。投影设备至少配置3台，且尽量采用同一品牌、同一型号以减少不同品牌型号之间产生的匹配问题。软件融合的工作原理是通过视频采集卡将视频信号输入融合计算机，再由投影融合软件将视频图像经过曲面几何校正、画面比例调整、融合带生成以及图像拼接消融等运算处理后将图像划分为多个通道从不同的投影机投影至幕布以构建融合统一、色彩均匀、无变形失真的画面，完美实现高分辨率、无缝拼接的大视景。　　二、多通道显示融合技术的应用　　目前融合投影技术的应用除最常见的高清影院、广告展示外，已开始向其他领域发展，如高铁机车乘务员培训、多媒体娱乐甚至军事训练等。

6、经过近年来的发展，虽然铁路机车模拟驾驶教学已由最初的事先录制好机车驾驶室运行视频并通过对视频播放速度的控制达到模拟机车驾驶的简单教学向基于计算机虚拟仿真和传感技术的新型机车模拟驾驶系统过渡，但此类系统仅有一个投影通道，画面的尺寸相对较小，虽然可显示基本的机车运行信息，但显示的画面内容还是比较单一。随着铁路多次大提速和动车组的迅速普及，特别是京沪、京广、哈大等高速铁路的开通运营，此类单通道显示模拟教学设备无法满足新时代高速铁路发展的要求，因此基于多通道显示投影技术的新型高速动车组机车模拟驾驶系统应运而生。　　多通道显示高速动车组机车模拟驾驶系

7、统组成包括1∶1模拟驾驶操纵台，视景生成计算机，三通道投影融合机，其中融合机即为软件融合系统。视景计算机将驾驶视景实时运算生成后输送给融合机，融合机通过采集卡获得视景画面后经过投影融合软件转换为三通道投影画面，最后由三台同型号的投影机投射至120度的环形幕布实现无缝超宽、高分辨率画面显示，具备身临其境的效果。得益于宽大的画面，可显示的机车运行信息更加丰富，模拟机车运行状态更接近于真实环境，对培训人员从模拟设备平稳过渡到真实车辆的操纵更加有利。　　除一些专业应用需要显示融合技术之外，多媒体娱乐领域也通过显示融合技术将更真实刺激的娱乐体验带给人

8、们，如最常见也是最流行的第一人称射击类电脑游戏（FPS）。FPS简单来说就是以游戏玩家的主观视角来进行射击游戏。玩家们不需要像其他游戏那样操纵屏幕中的虚拟人物来进行游戏，而是身临