Implementazione di geometria e sovrapposizione

Implementazione di geometria e sovrapposizione

Perché Warp e Edge Blending appartengono allo stesso livello tecnico responsabile

Sintesi

Nei sistemi multiproiettore, la correzione della geometria e la fusione dei bordi non sono caratteristiche indipendenti. Insieme, definiscono il comportamento di più dispositivi di proiezione come un'unica superficie visiva continua. Poiché l'allineamento della geometria e il comportamento di sovrapposizione riguardano l'intera tela, queste funzioni devono essere risolte a livello di sistema piuttosto che gestite in modo indipendente all'interno dei singoli proiettori. Quando la scala del sistema aumenta, la correzione per singolo dispositivo porta a errori cumulativi, derive e comportamenti visivi incoerenti nel tempo.

Questo è il motivo per cui la geometria e la sovrapposizione sono tipicamente implementate come parte di uno strato di elaborazione dedicato che impone un comportamento coerente e ripetibile su tutte le uscite. Fissando la logica di allineamento e miscelazione a livello di sistema, la continuità visiva a lungo termine diventa prevedibile anziché dipendere dallo stato del dispositivo o dalla ricalibrazione.

Questa pagina esamina come la geometria e la sovrapposizione vengono implementate nella pratica all'interno di sistemi multiproiettore, concentrandosi sul posizionamento delle responsabilità e sul comportamento del sistema a lungo termine.

Per chi è questa pagina

Questa pagina si rivolge ad architetti di sistema, ingegneri di simulazione e decisori tecnici responsabili di sistemi di visualizzazione multiproiettore dove l'accuratezza della geometria e la stabilità a lungo termine sono importanti, tra cui:

  • Schermi di proiezione curvi e avvolgenti
  • Ambienti di simulazione e formazione
  • Installazioni immersive permanenti e centri di visualizzazione

Se la vostra responsabilità si estende oltre l'allineamento al primo giorno di lavoro per comportamento prevedibile a lungo termine, questa pagina spiega dove deve risiedere la responsabilità della geometria.

The Root Problem: Geometry, Blending and Overlap, are often treated as separated functions, Not a Responsibility

In molti sistemi di proiezione, la correzione della geometria e la sfumatura dei bordi vengono trattate come operazioni di impostazione separate:

  • Ordito viene utilizzato per adattare le immagini a una superficie
  • Miscelazione dei bordi viene utilizzato per nascondere le sovrapposizioni

Questo approccio presuppone che la geometria possa essere continuamente corretta.

In pratica, crea sistemi fragili:

  • La geometria potrebbe spostarsi dopo la manutenzione o il riavvio.
  • Cambiamenti nell'allineamento di sovrapposizione dopo lo scambio di sorgenti
  • La continuità visiva dipende dalla ripetuta ricalibrazione

Il problema è raramente l'accuratezza. È dove la responsabilità della geometria è definita.

La geometria come contratto a livello di sistema

In un sistema multiproiettore stabile, la geometria deve comportarsi come un contratto fisso:

  • La mappatura tra i pixel e lo spazio fisico viene definita una volta
  • Tutti i proiettori seguono lo stesso modello geometrico
  • I dispositivi a valle non reinterpretano la geometria

Questo contratto non può vivere solo negli strumenti di calibrazione o nei menu dei dispositivi. Deve vivere in un strato tecnico.

Definizione - Contratto di geometria
Il contratto di geometria è la mappatura fissa dai pixel allo spazio fisico di tutti i proiettori di un sistema. È di proprietà dell'unità Strato tecnico, non dai singoli proiettori. La deformazione definisce la geometria; la fusione dei bordi preserva la continuità. all'interno quella geometria.

Warp (Geometry adjustment) and Edge Blending: Two Sides of the Same Responsibility

La deformazione e la sfumatura dei bordi sono spesso descritte come funzioni separate. Dal punto di vista architettonico, sono inseparabili.

  • La curvatura definisce la geometria
  • La fusione dei bordi preserva la continuità all'interno della geometria.

La fusione non definisce la geometria. Presuppone che la geometria sia già stata definita correttamente. La separazione dei due frammenti responsabilizza e porta a:

  • Deriva di allineamento
  • Correzioni sovrapposte
  • Comportamento imprevedibile a lungo termine

Un livello tecnico unifica entrambi, quindi:

  • La geometria è definita una volta
  • Il comportamento di sovrapposizione è stato corretto
  • Il sistema si comporta allo stesso modo dopo ogni riavvio

Definizione della geometria e della sovrapposizione in un livello tecnico rispetto alla geometria integrata nel proiettore

Una differenza di responsabilità, non di capacità

Alcuni proiettori includono potenti strumenti integrati di geometria e deformazione. Dal punto di vista delle caratteristiche, questi strumenti possono sembrare sufficienti. La differenza fondamentale tra la geometria incorporata nel proiettore e l'uso di GeoBox come strato tecnico è non si tratta di prestazioni, ma è dove vive la responsabilità.

Geometria integrata nel proiettore

Quando la geometria e la fusione sono gestite all'interno di singoli proiettori:

  • La geometria è definita per dispositivo
  • Ogni proiettore diventa la propria autorità geometrica
  • La geometria può essere reinterpretata dopo aggiornamenti o reset del firmware.

Come risultato:

  • I sistemi multiproiettore si comportano come dispositivi non coordinati tra loro.
  • La sostituzione o la manutenzione di un proiettore ridefinisce la geometria

Questo approccio può essere accettabile per:

  • Impianti di piccole dimensioni
  • Installazione temporanea o ambienti in cui è prevista la ricalibrazione

Ma è poco scalabile in sistemi complessi o permanenti.

GeoBox come strato tecnico a livello di sistema per geometria e sovrapposizione

Quando la geometria e la sovrapposizione sono gestite in un unico livello tecnico:

  • La geometria è definita una volta, a monte di tutti i proiettori
  • Tutti i proiettori ricevono immagini già preparate: ritagliate, scalate e ruotate con precisione.
  • I proiettori non reinterpretano o ridefiniscono più la geometria
  • Le variazioni ottiche sono tollerate, non si fa affidamento su di esse.

In questa architettura:

  • Il sistema, non il proiettore, possiede la geometria
  • Tutte le uscite seguono la stessa contratto spaziale
  • La sostituzione di un proiettore non ridefinisce la geometria
  • Il comportamento rimane coerente con i riavvii e la manutenzione.

I proiettori diventano motori leggeri, non i processori di geometria.

Perché questo è importante nei sistemi curvi e immersivi

Su schermi piatti, piccoli errori geometrici possono essere tollerati. Su superfici curve o avvolgenti:

  • I piccoli errori diventano immediatamente visibili
  • La continuità rompe l'immersione
  • La correzione manuale diventa impraticabile

Ecco perché i sistemi di proiezione curvi geometria della forza responsabilità a monte, prima che le immagini raggiungano i proiettori.

Quando la geometria e la sovrapposizione vengono inserite nella preparazione dei contenuti

In molti progetti di visualizzazione di grandi dimensioni, i problemi di geometria e sovrapposizione non vengono risolti a livello di sistema di visualizzazione, ma vengono spostati a monte nella preparazione dei contenuti. Questo avviene tipicamente sotto forma di pre-splitting dei contenuti, dove i confini della segmentazione, le regioni di sovrapposizione e le ipotesi di allineamento sono incorporati direttamente nei file di contenuto. L'ipotesi di fondo è che una preparazione precisa dei contenuti possa compensare la variabilità dell'installazione fisica.

In pratica, questo approccio introduce rischi strutturali piuttosto che stabilità. Una volta che la geometria e le responsabilità di sovrapposizione sono codificate nel contenuto, anche piccole deviazioni in loco, come la regolazione della posizione del proiettore o le tolleranze della superficie, possono invalidare il contenuto stesso. Ciò aumenta la rilavorazione, amplifica la sensibilità alla sincronizzazione e lega strettamente gli asset creativi a un unico layout fisico.

Piuttosto che risolvere la geometria e la sovrapposizione, il pre-splitting dei contenuti dimostra perché queste responsabilità non possono risiedere nel livello dei contenuti. Vedi → Perché il pre-suddividimento dei contenuti fallisce nei sistemi di visualizzazione di grandi dimensioni

Perché la progettazione GeoBox basata sull'hardware (FPGA) rafforza la fiducia nel sistema

La correzione della geometria basata su software offre flessibilità, ma introduce una certa variabilità:

  • Pianificazione del sistema operativo
  • Modifiche al driver della GPU
  • Dipendenza dallo stato dell'applicazione

Un livello tecnico basato sull'hardware fornisce:

  • Una pipeline di elaborazione a geometria fissa
  • Comportamento di temporizzazione prevedibile
  • Precisione spaziale ripetibile nel tempo

Questo non massimizza la flessibilità. Massimizza fiducia.

Relazione con l'architettura del livello tecnico

Questa pagina descrive come responsabilità della geometria è implementato in sistemi multiproiettore.

Lo stesso principio architettonico si applica a:

Per la definizione dell'architettura di base, andare a  [Panoramica del livello tecnico]


Principali risultati

La deformazione e la sfumatura dei bordi non sono funzioni separate.

Sono due aspetti della stessa responsabilità:

Definizione e conservazione della geometria come contratto di sistema stabile.

Gli strumenti integrati nel proiettore regolano i dispositivi individualmente. Un livello tecnico definisce come il l'intero sistema si comporta. Questa differenza è architettonica e determina l'affidabilità di un sistema multiproiettore nel tempo. Per una panoramica completa sui sistemi multiproiettore, andate su [Sistemi multiproiettore].