互动投影系统的技术及原理

互动投影系统的组成部分及其作用

1.信号采集部分，根据互动需求进行捕捉拍摄，捕捉设备有红外感应器、视频摄录机、热力拍摄器等;

2.信号处理部分，该部分把实时采集的数据进行分析，所产生的数据与虚拟场景系统对接;

3.成像部分，利用投影机或其他显像设备把影像呈现在特定的位置，显像设备除了投影机外，等离子显示器、液晶显示器、LED屏幕都可以作为互动影像的载体;

4.辅助设备，如传输线路，安装构件，音响装置等

互动投影系统的基础技术原理

从形式上定义，互动投影技术即可以完成人的实体动作对投影机画面的虚拟场景和虚拟物体的立体交互操作的系统就是互动投影。

实现互动投影的核心在于对现实世界信息的捕捉，以及建立在一定规则上的对现实世界信息在虚拟世界中的影响的反馈，并将这种反馈效果实时显示出来。

目前，国内市场大多数虚拟现实系统均基于一种被称为“影像动作识别非接触式交互”的技术。该技术强调对人体动作在没有实体接触状态下的分辨、记录和分析。对实体世界的这种判断能力是互动投影系统的基础技术。

互动投影的原理：实现“影像动作识别非接触式交互”的关键在与获取现实影像，并从中提取必要的辨别主体，例如人，对人的组成部件形态在既定的空间坐标中分解，构成识别信息库，并被虚拟演示系统调用。

该系统的工作过程就如同，我们用数码相机拍摄一张照片，然后我们看到了一座房子、一个人和一只狗。假如系统关注的对象物体是“人”那么我们就要分析在显示空间坐标中，人的腿、手或者眼睛的位置。将得到的这些人体部位的空间信息与显示图像中的虚拟物体的空间信息对比，如果发现空间重合，则改变显示物体的形状或者空间位置。形成类似人真实触碰了虚拟物体的景象。

互动投影的应用领域

互动投影是一门以大屏幕投影画面显示技术为主的，并应用了现代遥感科学与多媒体处理技术的应用科学。互动投影的目的在于将人的实体形象影响于投影机的显示画面中，使其画面就如同真正的被人的实体动作“指点、踩踏、”所影响了一样而发生的改变。

与传统的人机交互不同，在互动投影系统中，人只是自然的完成一些动作，系统会主动捕获人的行为，并作出应对变化。传统的人机交互，主要是人给机器下下达命令，机器采取动作。机器是处在人这个基本应用环境中的。互动投影系统内，人不需要下达刻意的命令，只要人进入了互动系统的空间环境，那么系统自然就会对人的动作做出必要反馈。在这一系统中，人是处于互动投影这个系统环境中的。

由此可以看出，传统人机交互，人是主动的一方，而机器却是被动一方。但是，在互动投影中人是被动的一方，机器承担主动感知人的存在，并作出反馈的角色。

与传统虚拟仿真技术相比，互动投影是立体的实时的信息系统，是不可预知的仿真系统。传统的虚拟仿真系统主要研究如何构建独立于人的模仿客观世界的数据信息系统。这样的系统的变化服从于任何已经被系统定义的规律。

在互动投影系统中，不仅存在传统虚拟仿真系统的信息体，同时也存在人这个真实的信息体。互动投影是虚拟系统与现实系统的结合，强调在已知规律下，虚拟系统对人这个未知的信息集合反馈。互动投影是一项融合了现实与虚拟两个世界的系统技术。