互動投影系統

互動投影系統（地面互動，牆面互動，互動投影）技術為混合虛擬現實技術與動感捕捉技術，是虛擬現實技術的進一步的發展。虛擬現實是通過計算機產生三維影像，提供給用户一個三維的空間並與之互動的一種技術。通過混合現實，用户在操控虛擬影像的同時也能接觸真實環境，從而增強了感官性。 ^[1] 

互動投影系統的運作原理首先是通過捕捉設備（感應器）對目標影像（如參與者）進行捕捉拍攝，然後由影像分析系統分析，從而產生被捕捉物體的動作，該動作數據結合實時影像互動系統，使參與者與屏幕之間產生緊密結合的互動效果。 ^[2] 

互動投影系統主要由信號採集、信號處理、成像部分以及輔助設備四大部分組成。

第一部分：信號採集部分，根據互動需求進行捕捉拍攝，捕捉設備有紅外感應器、視頻攝錄機、熱力拍攝器等；

第二部分：信號處理部分，該部分把實時採集的數據進行分析，所產生的數據與虛擬場景系統對接；

第三部分：成像部分，利用投影機或其他顯像設備把影像呈現在特定的位置，顯像設備除了投影機外，等離子顯示器、液晶顯示器、LED屏幕都可以作為互動影像的載體；

第四部分：輔助設備，如傳輸線路，安裝構件，音響裝置等。 ^[3] 

系統應用的優點：

1、吸引人流，新奇的互動效果必然會吸引和引導人流的參觀，同時好的設計和藝術效果為博物館增加互動氣氛。

2、導引方向，可以用作功能式，比如智能的博物館指引、查詢，比起以往傳統的指示牌查詢屏得更加人性化。

3、非接觸式的交流，更加人性化，同時減少了因人流接觸而產生細菌傳染。

4、經濟效益，新媒體藝術可以做成實時互動廣告的形式，讓遊客與宣傳內容互動，增加了博物館的知名度，加深了遊客對博物館的印象，博物館得到宣傳的同時娛樂了觀眾，一舉三得。 ^[4] 

互動投影系統根據環境極其行業特性的需要，我們可以將互動投影系統主要分為以下幾個類別：地面互動投影系統、桌面互動投影系統、壁面互動投影系統、互動背面投影系統、櫥窗互動投影系統、立面互動投影系統、枱面互動投影系統、空中翻書投影系統、空中遙指投影系統。

多媒體觸摸查詢技術應用非常之廣泛，是結合文字、圖形、影像、聲音、動畫等各種媒體的一種應用，並且是建立在數字化處理的基礎上，它具有多種技術的系統集成性，基本上包含了當今計算機領域內最新的硬件技術和軟件技術。通過觸摸屏查詢設備，以圖片、文字、聲音、視頻、動畫等多媒體方式進行展示查詢。觀眾可隨意方便地進行欣賞和查詢各種信息。

電子沙盤是博物館、紀念館、科技館、陳列館等展館廣泛運用的重要展陳手段，它是實物沙盤模型結合聲光電系統、多媒體系統、電腦智能觸摸控制系統、多媒體演示軟件、大屏幕投影演示等立體化動態高科技沙盤系統，展示方式不僅生動、形象、直觀，還能讓觀者參與互動，提高觀看者的興趣，給人以身臨其境之感。

電子翻書系是利用動作感應技術以及計算機多媒體技術實現的一種虛擬翻書的視覺效果。它展現在參觀者面前的是一本以大屏幕投影機投影方式展現的電子書，參觀者只需要站在展台前方，伸出手臂，在空中做出左右揮動手臂的動作，則計算機就能識別出參觀者的動作，參觀者面前的電子書就會隨着手臂的左右揮動進行前後的翻頁，栩栩如生的動態翻頁效果讓觀眾在驚歎神奇虛擬技術的同時，也會對圖書內容產生濃厚的興趣。

空中懸浮成像系統是利用光學成像、聲光電控制、多媒體制作等高新技術來展示文物古蹟、珍品寶物、新產品等的最新展示系統。系統可把展示物品以真彩色三維影像逼真地在空中成像，在普通的光照環境下清晰可見。數虎圖像可以根據您的需求定製不同規格的全息影像產品，每面最大2-4米。360度全息影像系統可做成全息幻影教具，進行立體360度的演示。還可以配加觸摸屏，在現場實現與觀眾的互動。觀眾可通過各種手勢和動作，操縱3D模型進行旋轉或拆解。

地面互動投影系統介紹：地面互動投影系統通過懸掛在頂部的投影機把影像內容投射到地面，當觀眾進入互動投影區域時，通過互動軟件系統識別，觀眾可以直接使用雙腳或其他動作與地面上投影的虛擬場景進行交互，互動效果就會隨着你的腳步產生相應的變化。地面互動投影系統是集虛擬仿真技術、圖像識別技術於一身的互動投影項目，包括水波紋、翻轉、碰撞、擦除、避讓、跟隨等表現形式。

地面互動投影系統通常由四個部分組成：

第一部分：動作採集-根據地面互動投影系統需求，通過攝像機進行信號拍攝，捕捉設備由紅外感應器、攝像機組成；第二部分：信號處理-把實時採集的數據圖像通過地面互動軟件進行分析處理，所產生的數據圖像與場景內容對接，也就是地面互動軟件與內容的結合識別；第三部分：成像部分-利用投影機投射影像內容到地面、地幕上面，構成互動魚，互動足球，互動花草等．第四部分：輔助設備，如音響設備等。

地面互動投影系統的組成部分有影像動作採集、數據處理器、影像顯示。從圖“地面互動投影系統：投影機安裝方式”的安裝情況來看，投影機為影像顯示部分，監控攝像部分則圖像與動作的採集，將這些信息回傳到電腦上，通過地面互動軟件的處理，把人的動作和內容結合，就可實現互動內容的完美演示。 ^[5] 

牆面互動投影：這是一面靈動之牆，觀眾可以用身體動作操控畫面，根據自己的喜歡調閲感興趣的內容，與畫面裏的虛擬人物互動交流，身臨其境的感受並操控虛擬場景，觀眾甚至可以在互動牆上用手任意塗鴉。這是一種非常有效並有趣的，展示信息的新載體。

全息投影技術是近些年來流行的一種高科技技術，它是採用一種國外進口的全息膜配合投影再加以影像內容來展示產品的一種推廣手段。它提供了神奇的全息影像，可以在玻璃上或亞克力材料上成像。這種全新的互動展示技術將裝飾性和實用性融為一體，在沒有圖像時完全透明，給使用者以全新的互動感受，成為當今一種最時尚的產品展示和市場推廣手段。全息投影設備包括：全息投影儀，全息投影幕，全息投影膜，全息投影內容製作等。

1.消費終端：中心商城、連鎖大賣場、品牌旗艦店互動

2.潮流IN人聚集地：動漫城、娛樂城、電影院、夜總會

3.城市樞紐：機場、地鐵、火車站…

4.活動現場：大型慶典、交易會、展覽會、產品推介會

5.教育中心：圖書館、博物館、展覽館、學校 ^[6] 

以使用投影機成像設備為例，第一部分與第三部分的設備均安裝在天花板下（部分地方為懸空吊裝），安裝時注意預留足夠的位置，一般情況下預留0.3～0.5立方米空間已經足夠，安裝位置需提供良好的通風散熱條件。

第二部分設備安裝在特定的機房中。

第一、以使用投影機成像設備為例，虛擬投影互動系統現場的安裝調試過程與投影機吊裝調試技術接近，需要工程技術人員把投影圖像準確投射到制定區域中；

第二、不同的捕捉設備有專門的調試技術要求。

第一、定期檢查捕捉設備，捕捉設備是虛擬互動系統的第一個環節，其工作狀態直接影像整個系統的運作。檢查內容包括電源檢查，安裝位置有否易位，清潔保養等；

第二、定期對投影設備、互動服務器以及地磚進行保潔清洗，保持優質影像與良好的散熱。 ^[7]