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長見識啦!LED立體大屏幕在現代軍事的應用
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日期:2015-09-06 05:25 信息來源:深德彩

  1、作为军事指挥使用的3D显示数据  
立體顯示系統中,是以3D攝像機數據或者3D動漫數據作爲顯示數據。3D攝像數據可以由幾方面獲得,比如由後述的偵查手段獲得,3D攝像機可以是車載的大型攝像機,也可以是頭戴的小型移動型3D攝像機,下圖所示的是美軍士兵使用的頭戴式3D顯示器,美軍一直在加緊研究既可以作爲顯示也可以同時加裝3D攝像機用以回傳至後方指揮部,在下圖所示的3D顯示/攝像一體頭戴機中,已經集成了夜視功能。


此外,小型3D摄像机可以将其他通信工具来变通使用,谷歌公司新研制了一款Project Tango的手机,该款手机在顶端和低端各设置了一个摄像头,可以十分方便地横过来作为3D摄像机,由此可见3D摄像在当今并非难事。

對于大型車載型3D攝像機可以有多種載體攜帶,比如戰車、坦克、自行火炮等,對于指揮中心而言,也可以接受來自艦船或者飛機發來的信息,下圖1給出了美軍所用無人機攜帶3D攝像機對于地形偵查進行立體測量的情況,測出的立體地形及時反饋給指揮中心,偵查以及進行3D測繪的圖像經過地面處理,在3D大屏幕上實時顯示出來,如下圖2所示,給高級指揮員的果斷戰術判斷創造條件。



使用動漫模擬軍事要素是現代作戰的常用手段,使用動漫作爲3D現實的前提是對于敵方情況有所了解,而根據已知情況制造出來的可供分析的3D動畫顯示,其原理簡單,此處不予贅述。


  2、大型指挥中心使用的LED  
立體顯示如下圖所示。這個大型顯示系統是供多人觀看的戰略指揮中心或大型戰術指揮中心所用,實際上,軍事指揮所用的立體顯示也可能常常會使用CAVE及虛擬現實系統。



當然,現代大型軍事指揮中心對于海陸空三軍均進行指揮,下圖所示的是空軍對于空投的立體分析顯示。


傳統的虛擬現實系統由背投式投影機組成,如下圖所示,由圖可見,爲了中間的一塊CAVE空間,四周和上面必須有十分龐大的空間,而這些空間僅僅是爲了設置5套雙投影機,對于空間而言是十分浪費的,實際上,下面的四套雙投影機的上部空間也是不好做其他安排的,因此浪費是十分巨大的,但是這僅僅是問題的一個方面。問題的另一方面是在中間所營造的虛擬現實空間的底部不便使用投影機,以及營造的虛擬現實空間的兩個出入口處的框架影響也很大。以上所有的問題對于LED立體顯示而言全部迎刃而解了。


(1)LED立體顯示屏的後部即使是留下行人通道,其總厚度也僅僅是1米左右,也就是講中間的虛擬現實空間做的稍微大一些即可,可以大大節約空間;

(2)LED大屏幕的門框的部分影響可以很小;

(3)高端場合下,底部也可以使用地板式LED顯示屏,只是效果稍微差一些;

(4)四角處可以做成內弧形,這對于投影機是不可能的事情;

(5)最重要的一點,LED立體顯示的效果比投影機來好很多。

下圖1是美軍用CAVE系統的一個實例,在這個實例中使用了四套雙投影機,但是地板面使用了向下投射的投影機,因此當人員進入觀看時,地面上肯定會有人影,這對于LED顯示屏是不存在的,LED虛擬現實系統下圖2所示,但爲了顯示方便,僅僅示意性地畫出了四個面。



下圖是LED虛擬現實系統的實際仿真效果,可見對于衛星群、遠洋艦只、預警機參與的集群式網絡系統下的海陸空三軍作戰,LED立體顯示技術是無二選擇。



  3、立体电影播映  
下圖所示某艦艇的電影室,現代大型艦船一般的4000噸以上的均安排有此類的電影室,如果將電影播映系統改爲LED立體電影播映系統,可以對于敵我雙方的裝備進行立體顯示分析,提高做決策的精確度。另一方面,不少的艦艇遠航的時間長達數月甚至更長,安排一個電影室播放一下立體電影讓我們的水兵緊張之余稍微休息放松一下,以利再戰也是十分必要的。一套20平方米的LED立體電影播映系統的重量約爲一噸余,對于4000噸以上的潛艇而言不足爲慮,水面大型艦只更是無需多講,一艘萬噸水面艦只安排一塊數十平方米的LED立體電影播映系統是十分容易之事,以一部立體電影文件10G大小爲例,一部台式機內部的2T硬盤可以存儲200部立體電影文件。


  4、飞行员模拟训练舱  
用高密度LED顯示屏可以制成內弧形的高仿真立體顯示器,世界是由三維空間組成的,但是普通平面2D顯示將“深度”這一重要信息丟失了,在“高清+三維”的概念下將真實的“視界”進行了還原,既然是高仿真,則對于飛行員的訓練更加有效,適用于轟炸機、運輸機等大型戰機飛行員訓練。

結語:
我國的軍事裝備現代化一直在加速進行,軍事指揮大型3D顯示也是迫在眉睫,將LED立體電影播映系統與現行數字投影機比較,存在著衆多優點:
(1)沒有散焦,沒有失彙聚,亮度和對比度都很高,1K分辨率的LED屏幕看起來不比2K投影機差。
(2)沒有暗適應和亮適應過程,對于人眼健康有益。
(3)最重要的是在3D(立體)問題上一直存在的所謂的“3D眩暈綜合症”在這裏並不存在,此現象已經被衆多人群驗證了。


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