仿全息投影广告展示柜设计与实现
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摘 要：本设计是在传统显示屏上加入了特殊背景从而实现仿全息投影效果的一种视频播放器。通过CAD制图制作框架，并且使用播放驱动板驱动显示屏，根据多种不同的接口实现相对应的功能，使其能播放具有立体观看效果的视频素材。
关键词：仿全息 投影变换 立体仿真
中图分类号：TN141.3 文献标识码：A 文章编号：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
以现在的趋势来看，广告界的普遍情况是过于重视Impact（震撼力）。从文字传单到图片宣传再到各种视频、cg以及多媒体结合。为了Impact，很多广告的质量已经开始同顶级电影的水平比肩。伴随着商业竞争、技术革新、广告亦不断地发展，而如何在林立的广告中脱颖而出，吸引更多眼球，则是让无数广告设计者挠破头皮的事。
近年来，这些火热话题，如虚拟实境（Virtual Reality）、增強现实技术（Augmented Reality）、全息投影技术（front-projected holographic display）……都是频繁出现在人们的视野里，以及科幻作品中，它们似乎已经和未来挂钩。以现在的技术水平可以做到全息投影，当前已经实现的全息投影技术主要分为这几种：空气投影和交互技术：将图像投射在经过处理后的分子上，观察者可在各个角度观察物体，从而实现3D效果。360°全息投影：利用了显像膜使得投出来的投影呈现了较好的视觉效果。透射全息投影：通过激光技术向全息胶片照射激光并从不同的方向观察照射后的图像。目前可实现的技术皆属于伪全息投影技术，倒金字塔型折射成像通过二维图像的折射而形成具有立体感的效果，非裸眼立体成像例如电影院中的3D电影，需3D眼镜才能实现立体效果[1]。
这项革命性技术要真正地面向世人、普及、商业化还遥遥无期。全息投影技术在市场上的应用前景是十分广泛的：教育领域、科学领域、医疗领域、生活领域等。
虽然真正的全息投影现阶段无法实用于市场，但是人们一直在使用各种光学错觉技术来模拟那种效果，现代舞台上就经常使用，如2014年美国公告牌颁奖礼、2015年央视春晚、G20峰会上的《天鹅湖》……其震撼的演出效果，无法否认，直教人叹为观止。而这份极具“震撼力”的播出效果，也正是广告的设计所追求的。这样一种震撼的表演就在眼前，但是以上那些场景，无一例外都有巨大的场地。广告展示难以直接套用大型舞台的方法。
针对以上矛盾，我们团队设计了仿全息投影广告展示柜，通过强烈的立体暗示并且参考倒金字塔型折射成像，达到裸眼3D的效果，在革新技术问世前，预热市场，抢占先机。
2 系统设计方案
播放功能的实现直接选用成熟的液晶屏幕播放驱动板，功能强大，技术成熟且价格便宜。可播放mp4、avi等各种格式的视频，能兼容USB、HDMI等多种接口。而连接的屏幕，可以是冰屏也可以是常规液晶屏。本项目中直接拆解现有的旧笔记本电脑屏幕，摘除原有背光板便可运用于本展示柜。而背光的实现需要配合箱体安装，而箱体为双层嵌套结构，内部小箱体为背光箱，顶部为纯铝材板，等距安装强光LED灯条和反光镜再透过一层薄亚克力匀光板作为背光光源，其余几面背光板采用白色亚克力板，并在边缘处着黑色，加深阴影效果。外层木质箱体负责集成各内部功能，通过承重轴托起固定背光箱位置，各卡槽处分别安置并联风扇散热器、左右音箱、红外接收装置以及按键控制板。通过这种背光设置，播放准备的演示视频素材，便能实现裸眼3D的观看效果[2-4]。
2.1 硬件设计
硬件部分由播放驱动板、电源、液晶显示屏、LED灯条、120mm×120mm×3并联风扇散热器、音箱等组成。本设计的系统硬件电路框架图如下图1所示。箱体设计如图2所示。
其中，电源通过稳压电路向播放驱动板和系统内各模块提供持续稳定的电压。通过红外模块和按键控制器板对播放驱动器传输各项指令。如选择视频、调节音箱音量等功能。
2.2 软件设计
本设计软件部分直接使用播放驱动板原装软件。
3 系统难点及关键技术
本设计方案的难点：
（1）嵌套箱体设计。为达到特殊的背光布置需要完成13面板材的工程制图设计和使用5种不同材质面板。
（2）强光的布置，产生高热，整个箱体的散热要求苛刻。
（3）显示屏、音箱控制装置及散热等各功能都需集成在一个相对小巧的箱体内。
本设计方案的关键技术有：光学错觉的巧妙运用。
4 系统结果与测试分析
（1）展示柜箱体轻便，外观简洁，颇具老款电视机风格，各功能均集成在一个箱子内。
（2）背光箱效果极好，超高亮度且背景线明显。
（3）散热功能强大，并且能根据实际情况调节风量大小。
（4）视频播放效果确实具有全息投影效果。
5 结语
该仿全息投影广告展示柜在传统的大屏广告上加入了仿全息的技术，能使产品的展示效果具有立体感，更能吸引人们的眼球，并且效果逼真、还原度高、立体感十足，给人一种更加直观的印象，同时，在展览方面也可以给观众带来更加真实的感觉，仿佛身临其境，更加方便我们的生活。
参考文献
[1] 谢炜杰.全息投影技术原理分析及其前景展望[J].现代商贸工业，2019，40（10）：199-200.
[2] 王梓宇.立体投影技术的原理与应用[J].科技传播， 2019（12）：85-86.
[3] 张禹可.3D全息投影技术原理及应用[J].通讯世界， 2018（8）：225-226.
[4] 黄建.3D全息投影技术发展应用[J].演绎科技，2015（1）：45-47.
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