旋转字幕球的原理及应用.doc

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1、旋转字幕球的原理及应用旋转字幕球又称梦幻点阵，其原理是基于帧扫描和人类视觉的暂留现象。视觉暂留现象又称“余晖效应”，是光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后，仍保留一段时间的现象扫描和人类的视觉暂留现象。原因是由视神经的反应速度造成的，其时值是二十四分之一秒，是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。　视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像，感光细胞感光，并且将光信号转换为神经电流，传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成是需要一定时间的，这就形成了视觉暂停的机理。因此物体在快速运动时,当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1-0

2、.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。是人眼具有的一种性质。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1-0.4秒的时间，人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。运用这种原理就可以制作旋转字幕球（也称梦幻点阵）。梦幻球中有一个高速旋转的装置，带动其上面的一排发光二极管构成的阵列。当旋转装置高速转动时所有发光二极管都发光，围绕梦幻球的竖直轴。当发光二极管被控制为从上向下依次发光，其切换频率与旋转装置的旋转频率相同，如果每个二极管为脉冲短时发光，则可观察到一个光点向下移动

3、；如果每个二极管持续发光，则可看到一个光环依次向下运动。发光二极管旋转一周所经历的路程为一个周长，从时间角度计算为一个旋转周期。而如果要在球中显示文字、图画时，则需要在一个周期内控制发光二极管的发光时刻和持续时间，便可以产生各种文字和图形。如果在下一个旋转周期将所有发光二极管的发光时刻前推或后移，则可以表现出文字的移动，其移动方向分别逆着或顺着装置的旋转方向。高速旋转和人眼睛的视觉暂留，便可以观察到连续的运动。由计算机控制就可产生许多文字与图案搭配，产生许多效果。与梦幻点阵类似，地铁中的移动广告也是利用了人类的视觉暂留原理，在北京地铁隧道中存在着一片片的静态L

4、ED显示屏，在200到800米的隧道壁上连续安装400到800个，通过限制安装在隧道壁上的每幅单张画面的可视角度，在列车高速运动的时候，使安装在隧道壁上的画面在与乘客相对固定的位置上逐一快速闪过，从而使乘客感受到动画效果。我们知道人的眼睛会把24帧/秒的画面看成是连续的，因此这个原理你看到的动画片、电影差不多。而另一种广告更加神奇，在隧道内壁上安装的是一条条垂直的发光器，每个发光器高度近1米，上面分布着近600个LED作为一列像素，两个发光器之间间隔约1.2米。这种“动画”要设置在地铁车速较为稳定的一段区间，当列车静止时，只能看到每根光柱上各种颜色的光点，当列

5、车快速运动起来的时候，利用“视觉暂留”的原理（1/24秒）可以形成动态的画面。就形成了和电视类似的帧扫描的效果。如果速度稍快或者稍慢，在列车上的人就会觉得画面在向前或者向后缓缓移动。这种光棒的动画广告造价更低一些，只要根据事先设置好的程序，在固定的时间内每条光棒的不同部分点亮不同的LED就可以了，不过画面的色彩的复杂程度显然不如由静态LED图像组成的真正“动画广告”。