类球面拼接用全彩色miniLED显示模块设计文献综述

1.引言

虚拟座舱，作为虚拟现实的一个分支，最初由于军事需要而诞生，而后由于虚拟视觉体验的需要，开始广泛应用于民用领域。经过三十多年的发展与理论完善，虚拟座舱在显示方向，形成了头戴式（HMD）、投影式、非投影式（显示屏显示）三大主要显示方式。其中头戴式与投影式均具有一定的缺陷，非投影式成为目前主要的研究方向，包括显示屏的形状、显示屏的材料以及全景图像视频处理。经过研究，类球面化的显示屏带来更好的视觉体验，并且通过多屏拼接的方式，实现类球面屏成为可能。

2.介绍

2.1 虚拟座舱的由来

虚拟座舱，最早应用于军事领域，在上世纪80年代末由西方国家提出^[7]，并进行了大量的研究。随着玻璃驾驶舱的发展成熟，机载座舱任务管理的日趋复杂化，庞大的数据量，增加了机组人员的低头操作负担，人机交互界面越来越复杂、难以管理。为了应对未来的复杂战场场景，迫切需要一种能够提高有效展示信息和飞行操作效率的方式出现。而虚拟座舱的提出，正是为了解决这一问题。

2.2 虚拟座舱的发展^[15][16]

上世纪80年代末，西方国家对于虚拟座舱的研究，停留在视觉耦合机载系统模拟器（VCASS）和头盔全景显示器^[17]上。通过机载系统模拟器，将飞机的仪器仪表图像、飞机外部图像等组合后，传输到头盔显示器上。而限于当时的科技水平，头盔显示器，复杂而又沉重，给飞行员带来的沉重的负担。

到了90年代末，随着西方国家VCOP计划（虚拟座舱优化计划）的提出^[18]，以及相关公司的资金注入、军方的投入，虚拟座舱开始飞速发展。VCOP计划的核心包括全彩的高分辨率、高亮度头盔显示器（HMD）。研究并利用虚拟视网膜显示器（VRD）技术^[19]，采用对眼睛安全的激光直接在飞行员的视网膜上扫描成像。

21世纪初，随着经济的发展、科技的进步，西方的虚拟座舱得到了空前的发展。目前，在军事领域，已经发展到全景座舱控制和显示系统（PCCADS）^[20]，在封闭座舱的环境下提供全景信息的显示。

随着电子芯片的发展，图像处理技术的提高，全景显示、虚拟现实开始兴起。虚拟座舱，不再局限于军事领域，有了更多的应用，如虚拟座舱游戏、虚拟座舱训练、虚拟座舱观影、虚拟座舱遥控等方面。