多媒體投影技術(shù)在溶洞開發(fā)中應(yīng)用

李明

摘 要：多媒體技術(shù)的發(fā)展，使得設(shè)計工作內(nèi)容以及形式方面發(fā)生了很大的變化，尤其是多媒體的投影技術(shù)，在溶洞開發(fā)中得到了很好的應(yīng)用。文章首先介紹了溶洞燈光設(shè)計的內(nèi)容，并著重分析了多媒體投影技術(shù)在溶洞開發(fā)應(yīng)用中的三個方面，希望能夠起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：多媒體；投影；溶洞；燈光；照明；景觀；全息；互動；邊緣融合

中圖分類號：TP391 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）35-0179-02

Abstract： With the development of multimedia technology， great changes have taken place in the content and form of the design work， especially the projection technology of multimedia， which has been well applied in the development of karst caves. This paper first introduces the content of cave lighting design， and emphatically analyzes three aspects of multimedia projection technology in the development and application of karst caves， so that it is intended to play a certain reference role.

Keywords： multimedia； projection； karst cave； lighting； landscape； holography； interaction； edge fusion

1 溶洞燈光設(shè)計的內(nèi)容及意義

最近一段時間，溶洞的開發(fā)成了人們熱議的焦點，而溶洞開發(fā)的關(guān)鍵所在正是溶洞的燈光設(shè)計，也就是照明設(shè)計。眾所周知，溶洞的燈光不僅具有照明的功能，能夠直接向游客展示溶洞自然屬性、具體輪廓以及物理和化學(xué)方面的特征，同時還能夠進行布景，也就是營造一定的情境和氛圍，幫助人們更好地欣賞溶洞內(nèi)部的景觀。在對溶洞進行燈光布景時，需要明確的是，燈光是一種工具，通過這種工具，能夠讓人們更好地了解溶洞的原貌和歷史，但是如果只是簡單地進行照明工作，使得溶洞內(nèi)的景觀一覽無余，則不是燈光設(shè)計的目的，甚至違背了設(shè)計的初衷。科學(xué)的燈光設(shè)計應(yīng)該賦予燈光一定的內(nèi)涵，并且使每一種燈光具有一定的主題，這些主題具有一定的連續(xù)性，能夠使得溶洞內(nèi)每一部分的情景都形成緊密的銜接，最后形成一個統(tǒng)一的整體。而且不同的溶洞形成原因也不一致，具有不同的特點，相應(yīng)的也就要有鮮明的特色和主題，所以在進行燈光設(shè)計時，需要做好各種鐘乳石的修飾工作，并且適當(dāng)進行造型處理，形成一群能夠彰顯特色的鐘乳石群。將燈光與溶洞進行搭配，能夠起到相得益彰的作用，在具體的設(shè)計和布置方面，燈光要與溶洞內(nèi)的景觀特點相符合，比如色調(diào)不能過于分散，一般都要借助反射光，發(fā)揮倒影的效果，讓人們體會到溶洞的奇妙[1]。

在確定溶洞主題之后，可以使用先進的多媒體投影技術(shù)，對溶洞的環(huán)境進行美化處理，實現(xiàn)景觀的升級。在運用多媒體投影技術(shù)時，可以增強互動效果，也就是讓游客能夠更好地接觸溶洞，將整個人置身于溶洞之中，感受溶洞的色彩和內(nèi)涵。通過多媒體投影技術(shù)，能夠使得溶洞更具有感染力，尤其是多媒體投影機能夠提升燈光的設(shè)計水平和質(zhì)量，讓人們享受美妙的體驗，并且回味無窮。總而言之，多媒體投影技術(shù)，為人們創(chuàng)造了一個虛擬的環(huán)境，這種環(huán)境魅力十足，讓人流連忘返，而且時代的進步也要求藝術(shù)需要借助科技，從而實現(xiàn)更好地傳播。多媒體投影技術(shù)豐富了藝術(shù)的表現(xiàn)形式，將其合理地運用到溶洞開發(fā)中是藝術(shù)發(fā)展的新手段和新途徑。

2 多媒體投影技術(shù)在溶洞開發(fā)中的具體應(yīng)用

2.1 邊緣融合無縫拼接投影技術(shù)

邊緣融合無縫拼接投影技術(shù)，是一種大型屏幕的投影技術(shù)，主要是通過多個投影機，將各個投影機的畫面進行無縫拼接，從而形成一整幅完整的投影畫面。由于各個投影畫面在拼接時難免出現(xiàn)光線以及內(nèi)容的部分重合，這就需要使用特殊的軟件進行處理，消除多余的部分，實現(xiàn)無縫拼接。這種投影技術(shù)能夠保證投影畫面的亮度高度一致。從技術(shù)組成上講，這種投影技術(shù)的發(fā)展經(jīng)過了硬件融合、軟件融合以及軟硬件融合三個過程。硬件融合指的是，通過遮光處理，對投影的圖像形成融合。軟件融合指的是，通過電子線路以及信號處理對圖像進行融合。而軟硬件融合則是吸收了上述兩種融合方法的優(yōu)點，實現(xiàn)了黑平衡和白平衡的有機統(tǒng)一，真正地還原了圖像的色彩。從最終效果上講，無縫拼接投影技術(shù)同樣經(jīng)歷了三個階段：硬邊拼接、重疊拼接以及邊緣融合拼接。硬邊拼接指的是，兩臺固定的投影儀，在邊緣對齊的情況下，使得整幅畫面出現(xiàn)一道縫隙，并且這條縫隙顏色忽明忽暗，與相關(guān)的亮度處理有著密切的關(guān)系，所以這種物理拼縫不能做到圖像一體化的顯示。而重疊拼接更是使得縫隙成為一條亮線，亮度是整個圖像亮度的三倍，嚴重影響了無縫的效果。至于邊緣融合技術(shù)，它通過邊緣融合處理器對多臺投影機的投影圖像進行處理，對不同投影信號間的色差、亮差和均勻度進行調(diào)整處理，把投影重疊部分的畫面和燈光亮度融合在一起，形成一幅完整的畫面，同時消除亮線，從而可以增大畫面尺寸和畫面的完整性，尤其是對于柱面、曲面以及不規(guī)則圖形的拼接，起到了很好的效果。

比如，在溶洞的入口處的墻體上應(yīng)用邊緣融合無縫拼接投影技術(shù)，能夠顯示更大的畫面，這種投影效果比一臺投影機的效果好了很多倍，而且能夠向觀眾呈現(xiàn)色彩絢爛的畫面，帶給人們強烈的視覺沖擊以及持久的心靈震撼。還可以運用這種技術(shù)在溶洞的頂部進行投影，展示溶洞形成的過程，讓游客回到遠古時代，與古代的動物進行親密的接觸。這種連貫的畫面需要使用多臺投影機，而且多臺投影機共同工作，能夠極大地提高圖像的分辨率，假設(shè)一臺投影機的分辨率是800×700，兩臺投影機融合后的分辨率就變成了1200×700，真正為人們提供了逼真的視覺盛宴，讓人們在溶洞里感受歲月的變遷。需要注意的是，在使用邊緣融合無縫拼接投影技術(shù)時，可以明顯地縮短距離，以往囿于溶洞內(nèi)部空間的限制，很難真正展示溶洞內(nèi)的美景，常常會削足適履，使得一些地方?jīng)]有游客光顧，而通過這種技術(shù)，實現(xiàn)了短距離的投影。比如在溶洞的石壁上展示溶洞四季的變化，讓游客親手觸摸溶洞的石壁，感受溶洞的細微變化，而且在投影中適當(dāng)添加地理方面的知識，實現(xiàn)動態(tài)的效果，讓人們在欣賞的過程中也豐富了知識[2]。

2.2 人機交互投影技術(shù)

人機交互投影技術(shù)，是一種新型的多媒體投影技術(shù)。它的核心技術(shù)是進行紅外圖像的采集，并且通過紅外激光實現(xiàn)智能識別和定位。在使用紅外攝像機獲取視頻數(shù)據(jù)之后，通過特定的算法，在數(shù)據(jù)單元處理模塊進行建模處理，并篩選出固定的目標，確定其位置，從而輸入電腦，通過藍牙傳輸，完成自動控制。激光投影這一技術(shù)，能夠投射出虛擬的鍵盤，如果連接到電腦上，就可以直接運行，完全具備觸屏、鼠標以及鍵盤的功能。這項技術(shù)極大了簡化了人們的生活，可以節(jié)省大量的成本。在進行紅外圖像的采集工作時，如果使用傳統(tǒng)的方法，就會受到環(huán)境的嚴重影響，對識別的精度產(chǎn)生很大的干擾，而通過對紅外圖像進行窄帶處理，能夠排除光線變化的影響。而且人機交互投影技術(shù)，能夠充分發(fā)揮計算機視覺核心技術(shù)，同時結(jié)合投影技術(shù)，提高生動的體驗。

將這種技術(shù)應(yīng)用到溶洞中，通過紅外感應(yīng)器以及攝像機等，對目標進行拍攝，搜集信號，之后進行分析，從而使游客與溶洞之間產(chǎn)生互動，根據(jù)溶洞的特點，分為地面互動投影、立體互動投影以及臺面互動投影。一般情況下，溶洞的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，地形十分獨特，在設(shè)計和開發(fā)的過程中，常常會遇到一些人工隧道，這些隧道雖然方便了游客的游玩，但同時又對景觀造成了一定的影響。通過應(yīng)用人機交互投影技術(shù)，能夠很好地解決這一問題，達到一舉雙得的效果。游客在通過隧道時，可以與隧道形成一體，隧道中的投影可以是浩渺的大海、美麗的花園，游客的每一個動作都會與隧道發(fā)生關(guān)聯(lián)，而且每走一步都會產(chǎn)生特定的效果，這為游客創(chuàng)造了全新的體驗。不知不覺中，增加了觀賞和游玩的樂趣，為溶洞融入了現(xiàn)代和新鮮的元素，活躍了游客的氣氛，讓人們在說說笑笑中走過隧道，絲毫沒有受到人工建筑的影響[3]。

2.3 3D全息投影技術(shù)

3D全息投影技術(shù)是最近幾年比較火的一種技術(shù)，它能夠真實地再現(xiàn)物體的空間立體圖像。這種技術(shù)的工作原理是利用光的干涉和衍射，對被拍攝物體反射的光信息進行記錄，從而實現(xiàn)3D效果。整個全息圖可以看作是一個極其龐大的光柵，在相干激光的照射下，形成原始像和共軛像，這兩個像在疊加之后，就能夠產(chǎn)生真實的效果。

在溶洞的開發(fā)中，應(yīng)用3D全息投影技術(shù)，能夠?qū)⒁恍﹥?yōu)美的歌劇、舞蹈以及聲樂等表演形式優(yōu)美地融入到溶洞的自然景觀中。比如游客可以在各個鐘乳石之間，看到舞蹈演員在翩翩起舞，這種技術(shù)能夠使得藝術(shù)與溶洞風(fēng)光有機地結(jié)合在一起，讓游客仿佛置身于畫中。通過在透明的玻璃上粘貼高質(zhì)量和高性能的投影膜，能夠讓在溶洞中的游客，可以看到屏幕的畫面，并且看穿這些畫面，這也就做到了在溶洞中布置這些圖像，但是卻保證了溶洞景觀的完整。就好比圖像和畫面是半透明的狀態(tài)，漂浮在鐘乳石表面。對于特殊的鐘乳石或者是獨立的鐘乳石，可以使用3D全息技術(shù)，單獨加以展示，可以從各個角度進行投影和觀看。在一些溶洞中，可以將人文活動也融入到投影中，比如與溶洞相關(guān)的一些書法、字畫，讓人們在觀賞景物的同時，受到藝術(shù)的啟迪。而且3D全息投影技術(shù)完全不受聲音、光線的影響，游客也不用借助3D眼鏡，只用肉眼，就可以直接觀賞到空中的景象[4]。這種立體景象不是固定不動的，而是隨時可以發(fā)生變化，這就避免了景象的單調(diào)，也不會讓游客覺得枯燥和單調(diào)，而且這種技術(shù)科技感十足，改變了人們對于光的理解和認識，并且提高了人們的審美。可以預(yù)見，在以后的發(fā)展中，3D全息投影技術(shù)一定會發(fā)揮更大的作用，尤其是人們更加追求動態(tài)的藝術(shù)效果，這對于溶洞的開發(fā)，有著一定的指導(dǎo)意義。

3 結(jié)束語

綜上所述，在溶洞開發(fā)中，有效地應(yīng)用這幾種多媒體投影技術(shù)，能夠真實、客觀、全面地反映溶洞的整體情況，并且營造了美妙的氛圍和情境，能夠深刻展現(xiàn)和表達溶洞的內(nèi)涵。這不僅能夠讓人們更好地認識溶洞和了解溶洞，更能夠加快溶洞文化的傳播，同時為以后溶洞的開發(fā)提供了廣闊的思路。

參考文獻：

[1]黃國偉.基于邊緣融合的正投式大屏投影拼接顯示系統(tǒng)設(shè)計與分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（12）：101.

[2]付曉剛.江西省宜春市洪塘鎮(zhèn)莊溪溶洞旅游開發(fā)與利用[J].老區(qū)建設(shè)，2017（14）：51-54.

[3]王祥玲，左雙勇，朱志斌.基于廣義投影技術(shù)的信賴域濾子法[J].應(yīng)用數(shù)學(xué)，2018，31（03）：661-667.