1 视景仿真融合技术的需求特点
目前，无缝融合技术已应用到各行各业，但市场上融合的概念混乱，大部分人动辄只看融合两字，并没看到各类应用背后的专业需求，华图科技根据其应用大致划分为视景仿真、指挥控制、会议展陈三大类，每种应用需求各有特点，本文主要就视景仿真领域融合技术进行探讨。
无缝融合技术最早来源于飞行模拟器等视景仿真应用，其核心的视景仿真技术主要用于各种飞行模拟器、地铁模拟器、特种车辆模拟器、船舶模拟器、研究所及院校仿真中心等。
视景仿真投影显示系统的目标是创造高度视觉沉浸感。围绕高度沉浸感的总体要求，视景仿真投影显示系统必须解决好三大关键要点：
（1） 精确复原空间方位：为保证使用者获得准确的反应技能，视景中的目标与使用者的空间方位关系必须与现实世界目标精确一致，在飞行、射击等高端仿真应用中尤其重要。对于大型分布式系统，还必须支持由多机位渲染出的画面融合。
（2） 画面效果完美统一：色彩自然浑然一体的画面，是带给使用者强烈真实感的基础，避免画面区域差别破坏视觉的整体感知。
（3） 使用方便：系统的快速搭建、操作简单、方便维护可提高整体使用效率，减少用户后顾之忧。
构建视景仿真投影显示系统的核心设备是仿真融合机，而现有市场的普通融合技术，是以二维曲面拉伸及点对点的色彩调试方式应对所有视景仿真、指挥控制、会议展陈的应用需求，并未根据仿真所需进行独立开发，不能满足专业视景仿真的应用需求，华图科技针对视景仿真图像的需求特点，基于自2003以来研发的多项关键技术，推出了满足专业视景仿真应用需求的新一代产品融合产品--华图CG仿真融合机系列。
2 关键技术
面向视景仿真的专业要求，华图CG仿真融合机具有真3D几何校正、全域色彩统一、智能调试三大专利技术。
2.1 真3D几何校正技术
图一：仿真现场的可视化设计模块软件
专利技术之一，华图CG仿真融合机采用真3D几何校正技术精确还原几何空间的位置关系。基本思路如下：以独有的仿真现场的投影几何校正方法，建立以投影机、投影屏幕及眼点的数学模型，在现场部署软件中输入相应的空间几何参数，包括投影机位置及镜头参数、屏幕参数、眼点位置等，即可精确还原视景仿真软件中的虚拟场景空间关系，使最终画面完全消除几何失真。采用真3D几何校正技术具有以下优势：
* 多镜头画面融合
适用于集群式视景渲染系统，多个IG共同生成精确完整的画面；
* 高精度
与视景仿真软件中3D视场角精度一致性在0.5度以内，画面精度调节范围高达0.1像素。
* 任意形状屏幕
支持平面、弧形、球面、球体、二次曲面及其它不规则屏幕；
* 大视场角
支持360度视角；
普通融合机的画面变形办法是手动拉伸，这种简易的技术经常使画面明显扭曲，无法保证画面的准确性。不能满足视景仿真的应用。
2.2 全域色彩统一技术
图二：国内独家基于摄像头的智能调试方法一
图三：国内独家基于摄像头的智能调试方法二
专利技术之二，华图CG仿真融合机最有特色的是采用全域色彩自动统一技术实现整体画面色彩的一致性。以独有的专业技术《用于多通道投影显示系统的色彩校正方法》，采用集成高清摄像头的智能调试设备对对包括投影仪、屏幕在内的投影系统各通道色彩空间，进行自动采集、分析、调校，形成一个最优色彩空间，使各通道色彩统一到系统最优色彩空间内。全域色彩自动统一技术具有以下优势：
* 色彩差异小
对整个色彩空间进行校正，各通道色彩高度统一到最优色彩空间，色彩统一效果不因画面在不同色阶下而改变；
* 不择投影机
广泛适用于各种品牌、型号的投影机；
* 自动智能调试
调试简便快捷，几分钟内，调试过程自动完成，不需人工干预。
而普通的肉眼手动色彩调试技术是对就某个测试画面进行调试，不能解决全色域画面色彩的整体一致性，不能满足视景仿真色彩高度统一的应用需求。
[Page]
2.3 智能化技术
图四：智能屏幕技术一
图五：智能屏幕技术二
专利技术之三，华图CG仿真融合机采用智能化技术满足系统的快速搭建及维护性。采用华图智能屏幕技术，通过现场部署软件自动对投影画面进行真3D几何校正，从而大大节约调试时间，且任意画面发生位移后系统可自适应恢复原状。设备本身采用全硬件的设计方式，所有运算由硬件完成，不影响系统性能。华图CG仿真融合机的智能性体现在以下方面：
* 简便
几何校正、色彩校正、边缘融合全部自动完成；
* 快速
单通道秒级时耗，彻底解决长时间调试的困扰；
* 方便
投影机位移之后，系统画面自适应恢复；
* 稳定
所有运算由硬件完成，不占系统CPU。
目前国内其他产品还没有智能化技术，而部分国外产品有智能化屏幕技术，但其价格相当昂贵。
3 产品对比
目前市场上的一般融合机与专业仿真融合机相比主要有两个基本概念上的误导：
1) 一般融合机宣传号称支持各种视景仿真系统。由于其几何校正本质上是拖拉二维网格使图像变形来强行校正，会丢失空间信息，无法保证还原视景仿真软件中的虚拟场景空间关系，因此是不能用于专业视景模拟器的。而专业仿真融合机可以依靠填写现场参数完成几何校正大部分工作，保证空间关系准确。典型判断依据可以看其产品有无3D光路设计软件，以及摄像机、屏幕及眼点等现场关键参数的输入界面。
2) 一般融合机宣传不少都号称支持自动色彩校正。由于其设计上根本就有没使用摄像头或色度仪等屏幕图像信号采集设备，系统没有闭环，因此是无法自动调试投影系统色彩的，只可能依靠人眼手动调节，所以都是虚假宣传。典型判断依据可以看其产品调试工具有无摄像头或色度仪等屏幕图像采集设备。
华图CG仿真融合机与其他普通融合机的区别如下表所示。
4 结论
华图CG系列仿真融合机是四川华控图形科技有限公司推出的国内领先并具有多项专利的专业仿真融合机，其上一代产品从2003年起就已成功应用于军方飞行模拟器，是国内唯一被专业军用模拟器用户接受的国产专业仿真融合产品。目前已有上百套产品成功应用到各种飞行、地铁（机车）、特种车辆、船舶等大型模拟器，以及研究所及院校的仿真中心。