CN107333122B - 一种投影式多画立体显示播放系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影式多画立体显示播放系统及方法，包括多画投影阵列、基于GPU的实时混编‑拼接‑渲染模块与多画面立体眼镜，其中，所述多画投影阵列包括多组投影组合，每组投影组合播放多路独立的立体视频流，基于GPU的实时混编‑拼接‑渲染模块将每组的多路立体视频进行实时渲染、混合编码和校正，将生成的多路立体视频流连接至每组投影组合上进行投影播放，控制所述多画面立体眼镜的液晶镜片开闭时序，使其与多路立体视频流相对应，能够独立收看多路立体视频流，实现多组投影形成多人多画面立体播放。

Description

一种投影式多画立体显示播放系统及方法

技术领域

本发明涉及一种投影式多画立体显示播放系统及方法。

背景技术

立体影像是当今影视作品及虚拟现实内容中常见的一直播放显示形式，可以使观众产生一种强烈的身临其境的感受。而通过人机交互与意图理解，又可以使立体视频内容能够按照用户的移动方位进行实时渲染，产生符合用户移动视角的立体视觉效果，让用户感到自己就是主角，很大程度上增强了用户的存在感与沉浸感。

但是目前在电影、电视中使用3D立体显示播放技术都是基于单一视点绘制的，当多组用户同时观看并与系统交互时，屏幕区域中只能播放和显示一组固定视点的立体影像，无法使群体用户同时产生真实的沉浸感觉。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种投影式多画立体显示播放系统及方法，本发明通过投影仪阵列在同一屏幕区域中同时投影播放多组不同的立体视频，而处于不同组别、不同视角的用户通过佩戴特制的快门式液晶立体眼镜，可以独立收看自己的专属对应的一组立体视频，具有简单、方便、易操作、沉浸感强等优点，可以与相关的体感人机交互技术进行组合，实现各类多人多画的交互式虚拟现实系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种投影式多画立体显示播放系统，包括多画投影阵列、基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块与多画面立体眼镜，其中，所述多画投影阵列包括多组投影组合，每组投影组合播放多路独立的立体视频流，基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块将每组的多路立体视频进行实时渲染、混合编码和校正，将生成的多路立体视频流连接至每组投影组合上进行投影播放，控制所述多画面立体眼镜的液晶镜片开闭时序，使其与多路立体视频流相对应，能够独立收看多路立体视频流，实现多组投影形成多人多画面立体播放。

所述多画投影阵列与多画面立体眼镜之间设置有水平偏振片与垂直偏振片。

优选的，将3台投影仪编为一组，在第一个投影时段中，使3台投影仪分别投射出第一路立体视频图像的R、G、B三个位面图像，形成完整的彩色图像，而在第二个投影时段及第三个投影时段中，使3台投影仪分别投射出第二路及第三路立体视频图像的R、G、B三个位面图像，使得在三个不同的投影时段中，屏幕上依次唯一地显示出三路不同的视频图像，实现三路立体视频的独立分时播放。

进一步的，为实现上述功能，将每组的投影组合的第一台投影仪的色轮保持固有RGB顺序不变，第二台投影仪的色轮改造为BRG顺序，第三台投影仪的色轮改造为GBR顺序。

在多画投影阵列的安装时，采用垂直排列布局，将阵列中的各个立体投影仪按照上中下顺序摆置，并调整每组投影的位置，保证每组投影组合的各个投影仪的投影画面区域大致重合。

所述基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块通过设置多组虚拟立体相机来获取多路立体视频，其中每一组虚拟立体相机中包含左、右两个虚拟相机，用于获取对应用户的左、右眼图像。

所述基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块将多路独立立体视频的R、G、B位面图像进行混编组合，成为新的立体视频，以保证通过每组投影组合的各个投影仪组合播放多路立体视频。

所述基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块，对每组投影组合的各个投影仪进行几何投影拼接校正，保证各个投影仪的投影画面达到像素重合，从而在屏幕上拼接为正确的立体视频影像。

所述多画面立体眼镜对应每组投影组合的组别区分不同类型的立体眼镜，以正确收看对应组别的立体视频，同时屏蔽掉其他的视频流。

所述多画面立体眼镜缩短液晶镜片的开启时间，由原先持续多个投影时段的开启时间缩短为1个投影时段，同时要根据眼镜类型及对应的视频序号，控制液晶镜片的开闭时序，由传统的等占空比开闭时序，变为不等占空比开闭时序，保证多画面立体眼镜的液晶镜片的开/闭时序与相应组别立体视频的播放时序相同步，从而收看到对应的立体视频流。

多画面立体眼镜的镜片开闭周期的占空比不相等。

基于上述系统的实现方法，将多组投影组合形成多画投影阵列，每组投影组合播放多路独立的立体视频流，利用基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块将每组的多路立体视频进行实时渲染、混合编码和校正，将生成的多路立体视频流连接至每组投影组合上进行投影播放，控制多画面立体眼镜的液晶镜片开闭时序，使其与多路立体视频流相对应，能够独立收看多路立体视频流，实现多组投影形成多人多画面立体播放。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明能够实现多人多画立体显示播放功能，具有简单、方便、易操作、沉浸感强等优点，可以与相关的体感人机交互技术进行组合，实现各类多人多画的交互式虚拟现实系统；

(2)本发明通过投影仪阵列在同一屏幕区域中同时投影播放多组不同的立体视频，而处于不同组别、不同视角的用户通过佩戴特制的快门式液晶立体眼镜，可以独立收看自己的专属对应的一组立体视频；

(3)以本发明提出的多画显示播放系统为基础，可以通过设计和配置各类体感交互技术，实现多人多画交互式影院及虚拟现实系统，可以使群体用户同时产生真实的沉浸感觉。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为多画立体显示播放系统的总体结构图；

图2为专用多画立体投影仪的色轮器件；

图3为普通DLP立体投影仪的播放时序示意图；

图4为专用多画立体投影仪的播放时序示意图；

图5多画立体显示播放系统的实时渲染模块功能流程图；

图6为专用多画立体液晶眼镜开闭时序示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中目前在电影、电视中使用3D立体显示播放技术都是基于单一视点绘制的，当多组用户同时观看并与系统交互时，屏幕区域中只能播放和显示一组固定视点的立体影像，无法使群体用户同时产生真实的沉浸感觉的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种投影式多画面立体显示播放系统的设计与实现方法，可在同一屏幕区域内同时为6组不同用户播放6路不同的立体视频，用户按组别可独立收看到对应的立体影像。该系统可与体感人机交互设备配套组合成各类多人多画的交互式虚拟现实系统。

本发明设计了一种投影式6人6画立体显示系统，通过投影仪阵列在同一屏幕区域中同时投影播放6组不同的立体视频，而处于不同组别、不同视角的用户通过佩戴特制的快门式液晶立体眼镜，可以独立收看自己的专属对应的一组立体视频。以本发明提出的多画显示播放系统为基础，可以通过设计和配置各类体感交互技术，实现多人多画交互式影院及虚拟现实系统。本发明首先对投影仪结构与投影顺序进行重新设计，形成专用多画投影阵列，再设计实现基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块，用于将各组独立的视频流转换为多画视频流格式，最后对快门式液晶立体眼镜的控制电路进行重新设计，实现按组别观看多画立体视频，这三部分设计组合而成多画立体显示播放系统。

本发明提出了一种投影式多画面立体显示播放系统与方法，实现6人6画立体显示播放功能，具有简单、方便、易操作、沉浸感强等优点，可以与相关的体感人机交互技术进行组合，实现各类多人多画的交互式虚拟现实系统。

本发明所提出的多画立体显示播放系统由三个模块组成：专用多画投影阵列、基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块与专用多画面快门式立体眼镜设备。具体技术方案如下：

本发明提出的多人多画立体显示播放系统使用6台DLP型3D投影仪组成投影播放阵列，进行立体视频播放。首先实现3人3画播放功能，即6台投影仪按每3台为一组分为两组，通过对投影仪结构及播放模式的重新设计，使每一组中的3台投影仪组合投影播放出3路独立的立体视频流，而通过对快门式液晶立体眼镜控制时序进行重新设计，改变液晶镜片开闭时序，制作出3类专用多画快门立体眼镜，能够对应独立收看3路立体视频流，然后结合偏振立体模式，在两组投影仪及快门式立体眼镜前加挂水平偏振片与垂直偏振片，将两组3人3画面立体播放系统组合为6人6画面立体播放系统，系统结构图如图1所示。

本发明提出的多画立体显示播放系统的基本模块是实现3人3画立体显示，我们采用3台DLP型3D投影仪组成专用多画投影阵列，同时在GPU平台上将原有3路独立的立体视频流转换为专用的多画立体视频流格式，通过多画投影阵列组合地播放出3路独立立体视频，为实现此目的，就需要在硬件设备上对投影仪及快门式立体眼镜的结构、播放模式及控制时序进行重新设计。为了能够清楚地叙述设备的工作原理与流程，首先对现有DLP型3D投影仪的播放原理进行介绍，然后依次对多画立体显示系统的显示模块、实时渲染模块及主控模块的实现原理及设备组成进行叙述。

目前的数字投影技术主要分为DLP型与LCD型两类，前者是反射式投影，后者是透射式投影，DLP投影技术因其投影亮度高的优势，广泛用于大范围播放场合，如互动影院与交互娱乐设施。LCD投影仪通过调整数字微镜(DMD)的反射角度，对光源入射强度进行反射调制，按像素产生不同的明暗反射效果，形成投影影像的明暗变化。而在实现彩色影像投影时，DLP投影仪采用了三原色分时投影、合成播放的模式，其方式是在白色光源前面安装一个玻璃质圆形色轮，圆形色轮上按三原色顺序分成了红(R)-绿(G)-蓝(B)三个色段，用于对光源进行分色。色轮在电机驱动下高速旋转，当红(R)-绿(G)-蓝(B)三个色段依次旋转到白色光源前面时，光源依次变为红光-绿光-蓝光投射到数字微镜上，与此同时数字微镜根据数字图像红、绿、蓝三个位面值，对入射光进行反射调制，将数字图像的红(R)、绿(G)、蓝(B)三个位面依次投影到屏幕上，再通过视觉暂留现象在人的视觉系统中形成完整的彩色图像。

为了后面说明本发明中专用多画立体眼镜的工作原理，需要对DLP投影仪3D立体视频播放的技术原理进行叙述。当投影仪置于3D播放模式时，投影仪的图像刷新率为120Hz，即每秒钟播放120帧图像，其中含有左眼图像与右眼图像各60帧，按照左-右-左-右的顺序，即所谓帧序列格式投影到屏幕上，形成立体视频。而观众需要佩戴快门式立体眼镜来收看立体视频，快门立体眼镜的两个镜片由液晶镜片构成，左右眼的液晶镜片按照立体视频流的左右眼图像播放时序，同步地进行镜片的开闭控制，从而使观众产生立体视觉效果。在此过程中，重要的一点是实现液晶镜片的开闭时序与左右眼图像播放时序的同步，目前DLP型3D投影仪的光电立体同步基本采用TI公司的DLP-LINK标准，其原理是在每一帧图像投影结束之后，投影仪通过DMD芯片的反射，在屏幕上投射出一个亮度极高的瞬时光脉冲，由于脉冲持续时间极短，所以人眼无法感知，但通过光电二极管器件，可以将光脉冲信号转换为电脉冲信号，用作同步信号来控制液晶镜片的开闭时序，DLP型投影仪发出的立体同步光脉冲频率为120Hz，与投影仪的图像刷新率相同，而脉冲宽度约为2μs。屏幕上，再通过视觉暂留现象在人的视觉系统中合成为完整的彩色图像。

下面分别说明多画立体显示播放系统中三个模块的设计方法：

(一)专用多画投影阵列的设计

根据上述对DLP投影仪投影成像原理的介绍，单片DLP型投影仪对彩色图像的投影成像过程是分为3个时段进行的，配合着色轮的旋转周期，在每个时段中分别投影出数字影像的R、G、B三个位面图像，最终利用视觉暂离现象形成彩色图像。而基于DLP型投影仪的多画面显示原理就是根据这种分时投影、合成成像的过程，对投影仪的色轮结构与播放模式进行重新设计：将3台DLP型投影仪编为一组，在第一个投影时段中，使3台投影仪分别投射出第一路立体视频图像的R、G、B三个位面图像，形成完整的彩色图像，而在第二个投影时段及第三个投影时段中，使3台投影仪分别投射出第二路及第三路立体视频图像的R、G、B三个位面图像，这样就使得在三个不同的投影时段中，屏幕上依次唯一地显示出三路不同的视频图像，实现了三路立体视频的独立分时播放。在这种播放模式下，虽然每一路视频图像的投影成像时间由三个时段缩短为一个时段，但三台投影仪同时投射却使单位时间内的投影光强增加，抵消了投影时间变短，使每一路视频仍能基本保证原始亮度。

为了实现上述功能，首先需要对色轮结构进行重新设计，以改变投影仪彩色投影顺序，从而保证彩色图像的正确合成。首先对投影仪色轮结构进行改造：第一台投影仪的色轮保持固有RGB顺序不变，如图2左侧的色轮；而第二台投影仪的色轮改造为GBR顺序，如图2中间的色轮；第三台投影仪的色轮改造为BRG顺序，如图2右侧的色轮(需要说明的是，在目前DLP投影仪常见色轮模式中，除RGB三原色色段外，还附加了白色、青色共5个色段，其中白色段与青色段用于对投影画面进行色彩饱和度补偿，并不影响上述的影像投影模式)。

在对投影仪色轮进行上述重新设计之后，在第一个投影时段中，三台投影仪所处的色段分别为R-G-B；在第二个投影时段中，三台投影仪所处的色段分别为G-B-R；在第三个投影时段中，三台投影仪所处的色段分别为B-R-G，使得每一个投影时段中都有R、G、B三原色投影，以保证彩色图像的正确合成。为了说明这一过程，采用图3与图4进行对比说明。图3表示了未更换色轮时，三台投影仪的色轮都保持RGB顺序，按照原始播放模式进行视频播放，可以看到在这种情况下，每一个投影时段中，屏幕上同时出现了三路视频画面的对应位面图像，这三路视频画面在屏幕上始终是混叠的，无法独立播放与收看。图4表示了在重新设计投影仪色轮之后，三台投影仪组成的阵列所呈现的投影效果，由于改变了色轮结构，使得在每一个投影时段中，屏幕上都唯一地显示出一路独立的视频图像，从而实现了三路视频的独立分时播放。在多画投影阵列具体安装时，采用垂直排列布局，将阵列中的三台立体投影仪按照上中下顺序摆置，并微调三台投影仪的位置，保证三台投影仪的投影画面区域大致重合。

基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块

为配合专用多画投影阵列，还需要对三路视频画面进行实时混编-拼接处理，并进行实时渲染，形成多画立体视频流格式。首先，与原有的每台投影仪只负责投影播放一路视频的模式不同，在3画投影阵列的播放模式中，每一台投影仪所播放的画面不再是由单一画面的3个位面组成，而是分别从三路视频画面中抽取一个位面后混合而成；其次，投影阵列中垂直摆放的三台投影仪的投影画面只能大致重合，无法真确拼接为完整的彩色视频影像。因此，需要进行几何投影拼接校正，保证三台投影仪的投影画面达到像素重合，从而在屏幕上拼接为正确的立体视频影像。为保证视频的实时渲染的时效性，上述功能的实现是基于显示卡GPU加速完成的，这是本发明中需要解决的第二个技术问题。其解决方式如下：

多画立体显示播放系统的实时混编-拼接-渲染模块实现的功能包括下列三个方面:(1)三路立体视频的实时渲染生成；(2)三路立体视频画面的混合编码；(3)三路立体视频画面的拼合校正。最终生成的三路立体视频流通过多屏分路显示硬件分别连接到三台DLP投影仪进行投影播放。多画立体显示播放系统的实时渲染模块如图5所示。

其中功能(1)可以在虚拟现实/游戏制作软件平台中，通过设置3组虚拟立体相机来获取3路立体视频，其中每一组虚拟立体相机中包含左、右两个虚拟相机，用于获取对应用户的左、右眼图像。

功能(2)实现三路立体视频画面的混合编码，其目的是将三路独立立体视频的R、G、B位面图像进行混编组合，按照图4中所列出的三路图像混编形式组合成为新的立体视频，以保证通过三台DLP投影仪阵列组合播放三路立体视频。为保证实时渲染，这一功能通过CG语言编写Shader代码，通过GPU进行实时处理。

功能(3)中三路立体视频画面的拼合校正是多画立体视频播放的最后一个环节，用于对三路混编的立体视频画面进行拼合校正。由于投影仪阵列中，每一路视频画面的RGB三个位面图像时分别由三台投影仪投射到屏幕上的，这就需要对每一台投影仪所投影播放的图像都进行几何校正，保证在屏幕上实现位面画面重合，从而正确合成彩色图像。这一过程首先需要拍摄三台投影仪分别投射的标准棋盘格定标图像，根据三幅棋盘格定标图像中对应角点位置确定拼合变形参数，并将变形参数作为CG语言编写Shader代码的输入，通过GPU进行3路视频画面的实时变形校正。为保证图像校正的实时性，需要通过GPU加速实现。

(三)专用多画快门式立体眼镜的设计

在通过投影仪阵列实现三路视频的分时独立播放后，还需要相应地设计专用多画立体眼镜的控制电路，按组别设计出三种不同类型的快门立体眼镜，用于正确收看对应组别的立体视频，同时屏蔽掉另外两路视频流。这需要实现两个功能，首先是缩短液晶镜片的开启时间，由原先持续3个投影时段的开启时间缩短为1个投影时段，同时要根据眼镜类型及对应的视频序号，控制液晶镜片的开闭时序，由传统的等占空比开闭时序，变为不等占空比开闭时序，保证快门眼镜液晶镜片的开/闭时序与相应组别立体视频的播放时序相同步，从而收看到对应的立体视频流。为说明本发明中所设计的专用多画立体液晶眼镜工作原理，在图6中对比了普通快门式液晶眼镜及专用多画立体眼镜的开闭工作时序。

在图6中，第一行为120Hz的DLP LINK光脉冲同步信号，是与投影仪的立体视频播放时序同步的，是快门式立体眼镜镜片开闭时序的同步基准。第二行及第三行是普通快门眼镜的左眼及右眼镜片的开闭时序，左右眼镜片交替开闭，开闭频率为120Hz，开闭周期为等占空比，时长都为8.34ms，包含了RGB三个投影时段，能够正确观看普通的单路立体视频。图中第4-6行为改造后的多画快门眼镜左眼镜片的开闭时序，第7-9行为改造后的多画快门眼镜右眼镜片的开闭时序，改造后的多画快门眼镜分为3类(1、2、3号)，液晶镜片依次在第一、第二及第三个投影时段开启，从而观看到对应时段中播放的立体视频。这里需要着重说明两点：一是改造后的多画快门眼镜，其镜片开闭周期的占空比不再相等。这是由于多画快门镜片的开闭需要与对应的投影时段同步所致，这是与普通快门眼镜的重要不同之处。二是在图5中，液晶镜片的开启时间为1.7ms，即投影仪的RGB三个投影时段分别为1.7ms，共5.1ms，并没有填充满一个单眼画面的8.3ms的播放周期。这是因为目前的DLP型投影仪大多实际采用RGBCWY(红绿蓝青白黄)6段色轮，其中RGB三段色轮仍对应着画面的R、G、B三个位面图像的播放，而在CWY(青白黄)这三个附加色段投影仪并不投射任何图像信号，而只是单纯地向屏幕投射三补色青、白、黄光，用以改善DLP投影仪的色彩保真度。在改造后的多画快门眼镜的开闭时序中，就要排除附加的CWY(青白黄)三个投影时段。

综合上述三个模块的设计，本发明实现了一种投影式多画立体显示播放系统，实现6人6画立体显示播放功能。

本发明相对于现有技术具有很好的优点。

德国魏玛-包豪斯大学于2011年的论文C1x6:A Stereoscopic Six-UserDisplayfor Co-located Collaboration in Shared Virtual Environments中提出了一种名为C1x6的投影式多画面立体显示系统，本发明与C1x6系统的区别在于：(1)多路立体画面投影模式不同，C1x6系统中使用6台投影仪，其中3台一组用于显示6用户的左眼视频，另3台一组用于显示6用户的右眼视频，形成立体视频效果，在播放立体图像时必须6台投影仪同时使用；而本发明中以3台投影仪为一组基本立体播放单元，可以独立完成3用户的左右眼立体视频播放，配合光学偏振器件就可以扩展为6用户立体视频播放，与C1x6系统相比使用模式更为灵活。(2)基于(1)中多用户投影成像模式的不同，本发明中采用的多用户立体图像混编算法及多画面快门式立体眼镜的电路工作时序与C1x6完全不同。(3)C1x6系统与本发明都对投影仪结构进行改造，但C1x6系统将投影仪彩色色轮替换为透明色轮，并通过在投影仪镜头前分别外置红-绿-蓝滤光片的方法，将三台彩色投影仪分别改造为对应三原色的单色投影仪，而本发明将投影仪彩色色轮中的色段顺序进行调整，改变三原色位面图像投影顺序，形成多用户彩色图像的分时投影。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种投影式多画立体显示播放系统，其特征是：包括多画投影阵列、基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块与多画面立体眼镜，其中，所述多画投影阵列包括多组投影组合，每组投影组合播放多路独立的立体视频流，基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块将每组的多路立体视频进行实时渲染、混合编码和校正，将生成的多路立体视频流连接至每组投影组合上进行投影播放，控制所述多画面立体眼镜的液晶镜片开闭时序，使其与多路立体视频流相对应，能够独立收看多路立体视频流，实现多组投影形成多人多画面立体播放；

将3台投影仪编为一组，在第一个投影时段中，使3台投影仪分别投射出第一路立体视频图像的R、G、B三个位面图像，形成完整的彩色图像，而在第二个投影时段及第三个投影时段中，使3台投影仪分别投射出第二路及第三路立体视频图像的R、G、B三个位面图像，使得在三个不同的投影时段中，屏幕上依次唯一地显示出三路不同的视频图像，实现三路立体视频的独立分时播放；

所述多画面立体眼镜对应每组投影组合的组别区分不同类型的立体眼镜，以正确收看对应组别的立体视频，同时屏蔽掉其他的视频流。

2.如权利要求1所述的一种投影式多画立体显示播放系统，其特征是：所述多画投影阵列与多画面立体眼镜之间设置有水平偏振片与垂直偏振片。

3.如权利要求1所述的一种投影式多画立体显示播放系统，其特征是：将每组的投影组合的第一台投影仪的色轮保持固有RGB顺序不变，第二台投影仪的色轮改造为BRG顺序，第三台投影仪的色轮改造为GBR顺序。

4.如权利要求1所述的一种投影式多画立体显示播放系统，其特征是：在多画投影阵列的安装时，采用垂直排列布局，将阵列中的各个立体投影仪按照上中下顺序摆置，并调整每组投影的位置，保证每组投影组合的各个投影仪的投影画面区域大致重合。

5.如权利要求1所述的一种投影式多画立体显示播放系统，其特征是：所述基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块通过设置多组虚拟立体相机来获取多路立体视频，其中每一组虚拟立体相机中包含左、右两个虚拟相机，用于获取对应用户的左、右眼图像。

6.如权利要求1所述的一种投影式多画立体显示播放系统，其特征是：所述基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块将多路独立立体视频的R、G、B位面图像进行混编组合，成为新的立体视频，以保证通过每组投影组合的各个投影仪组合播放多路立体视频。

7.如权利要求1所述的一种投影式多画立体显示播放系统，其特征是：所述基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块，对每组投影组合的各个投影仪进行几何投影拼接校正，保证各个投影仪的投影画面达到像素重合，从而在屏幕上拼接为正确的立体视频影像。

8.如权利要求1所述的一种投影式多画立体显示播放系统，其特征是：所述多画面立体眼镜缩短液晶镜片的开启时间，由原先持续多个投影时段的开启时间缩短为1个投影时段，同时要根据眼镜类型及对应的视频序号，控制液晶镜片的开闭时序，由传统的等占空比开闭时序，变为不等占空比开闭时序，保证多画面立体眼镜的液晶镜片的开/闭时序与相应组别立体视频的播放时序相同步，从而收看到对应的立体视频流。

9.基于如权利要求1-8 中任一项所述的系统的实现方法，其特征是：将多组投影组合形成多画投影阵列，每组投影组合播放多路独立的立体视频流，利用基于GPU的实时混编-拼接-渲染模块将每组的多路立体视频进行实时渲染、混合编码和校正，将生成的多路立体视频流连接至每组投影组合上进行投影播放，控制多画面立体眼镜的液晶镜片开闭时序，使其与多路立体视频流相对应，能够独立收看多路立体视频流，实现多组投影形成多人多画面立体播放。