淺談“動(dòng)態(tài)異型LED全彩顯示屏”在展館中的應(yīng)用前景

王 瑋

江蘇省科學(xué)技術(shù)館，江蘇南京 210013

1 概述

LED顯示屏（LEDpanel）：LED就是lightemittingdiode，發(fā)光二極管的英文縮寫，簡稱LED。它是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕。

LED顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計(jì)算機(jī)同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，圖文、圖像并茂，以實(shí)時(shí)、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動(dòng)畫、錄像、電視、VCD節(jié)目以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況。LED全彩顯示屏就屬于視屏顯示屏，它由紅、綠、藍(lán)三基色組成，256級(jí)灰度的全彩色顯示屏就可以顯示一千六百多萬種顏色，顯示畫面色彩鮮艷，立體感強(qiáng)，靜如油畫，動(dòng)如電影。

那么，什么又是“動(dòng)態(tài)異型LED全彩顯示屏”（以下簡稱“動(dòng)異屏”）呢？它具有空間立體變化特性，屏體可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、直線位移等動(dòng)作，相互之間還可實(shí)現(xiàn)位置轉(zhuǎn)化、拼接、交替等運(yùn)動(dòng)功能，達(dá)到組成不同立體造型的目的；同時(shí)屏體在外形上又突破傳統(tǒng)的方形等形狀，可制作成圓形、橢圓形、三角形等，或者立體的球型、多邊三角型、立方體型等，使其在外觀上有較強(qiáng)的美感和立體感。

2 “動(dòng)異屏”在展館中的使用現(xiàn)狀

在本屆上海舉辦的世博會(huì)中，有一些企業(yè)館、地區(qū)館和國家館大量使用了LED全彩色顯示屏，面積之大、樣式之多、技術(shù)之新，堪稱歷屆展會(huì)之最。另外，在廣東科學(xué)中心的室外也設(shè)置有一個(gè)大型的動(dòng)態(tài)顯示屏，下面就讓我們看看各種形狀特異的顯示屏：

2.1 異型LED全彩顯示屏

2.1.1 球形LED顯示屏

臺(tái)灣館：制作了一個(gè)直徑4m左右的球形LED全彩顯示屏，安裝在館內(nèi)顯著位置，觀眾可透過玻璃可以直接觀看，整體外觀、造型十分壯觀。

（臺(tái)灣館）

2.1.2 半球形LED顯示屏

重慶館：制作了一個(gè)直徑1.5m左右的半球形LED屏，懸掛在館內(nèi)顯著位置的上空，吸引了不少觀眾的眼球。

2.1.3 三角形LED顯示屏

石油館：在外墻上設(shè)置的三角形LED屏，從遠(yuǎn)處就吸引住了人們的目光，并和建筑融為一體，相映成趣。

2.1.4 瓶型LED顯示屏

可口可樂館：別出心裁，以自己的瓶裝可樂為原型，設(shè)計(jì)、制作了特殊造型的LED顯示屏，可以顯示變化出各種圖案。

2.1.5 “魯班鎖”LED顯示屏

山東館：山東是魯班的故里，突出特色的設(shè)計(jì)、制作了一款“魯班鎖”造型的異型LED顯示屏，立體形象的加以體現(xiàn)。

2.2 動(dòng)態(tài)異型LED全彩顯示屏

2.2.1 德國館“動(dòng)力之源”球型動(dòng)態(tài)LED顯示屏

德國館：“動(dòng)力之源”展項(xiàng)制作了一個(gè)直徑約3m的球形LED顯示屏，表面裝有40萬個(gè)左右的LED模塊，球體重1.2t。它被懸掛在大廳中央的一根4m多長的搖擺桿上。LED顯示球通過聲控裝置對(duì)觀眾的呼喊聲做出反應(yīng)，可繞軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)，觀眾的呼喊聲越大，球體擺動(dòng)的幅度就越劇烈。

2.2.2 廣東科學(xué)中心“連接”圓形動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)LED顯示屏

廣東科學(xué)中心：在室外廣場(chǎng)上設(shè)置了兩座大型動(dòng)態(tài)的高塔來迎接游客們的到來。每座塔都有一條大型旋轉(zhuǎn)臂，一頭抓著一個(gè)圓形單面顯示的LED顯示屏，另一頭則抓著一個(gè)平衡物。旋轉(zhuǎn)臂在頭頂高處旋轉(zhuǎn)，游客們可以從其下面通過。圓形LED顯示屏上不斷播放有關(guān)人類、自然、科學(xué)以及文明的圖象。每當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂上的圓形旋轉(zhuǎn)路徑相互交叉時(shí)，它們播放的畫面就相互切換,就好像是在將各種概念進(jìn)行相互“傳遞”,以此說明人類、自然、科學(xué)以及文明之間的聯(lián)系。

2.3 LED顯示屏劇場(chǎng)

電網(wǎng)館：館內(nèi)設(shè)置的“魔盒”劇場(chǎng)，是世界上第一次以六面體（即720°）沉浸式體驗(yàn)，23聲道的方式進(jìn)行的大型多媒體展示項(xiàng)目?！澳Ш小眱?nèi)徑長14.9m、寬13.9m、高6m，可同時(shí)容納220名參觀者；由112塊LED顯示屏包圍成一個(gè)720°幻象空間，LED屏幕總面積共計(jì)1 100多m2。置身其中，參觀者的四周、頭頂包括腳下，都被絢彩的光電效果所包圍，配合音樂效果，參觀者就好像乘坐魔方，進(jìn)行了一次穿越時(shí)空的旅行。

3 “動(dòng)異屏”的發(fā)展趨勢(shì)

1）在運(yùn)動(dòng)上逐漸由單一動(dòng)作方式向立體多維組合動(dòng)作形式過渡；在外形上結(jié)合動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)特征，實(shí)現(xiàn)多種結(jié)構(gòu)外形的排列和組合，使展項(xiàng)外形動(dòng)感十足、變化無窮。例如：

（1）旋轉(zhuǎn)三棱柱面LED顯示屏：

它由3個(gè)小型三棱柱面LED顯示屏垂直組合而成，每個(gè)柱面上都設(shè)置有一塊LED顯示屏；他們相互之間可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，既可組合成一個(gè)大型三棱柱面LED顯示屏，統(tǒng)一顯示畫面，也和旋轉(zhuǎn)分離成單一的小型三棱柱面LED顯示屏，分別顯示畫面，體現(xiàn)組合——分離——組合的運(yùn)動(dòng)特性，動(dòng)感無限。

（2）旋轉(zhuǎn)雙面扇形LED顯示屏：

它由一塊雙面扇形LED顯示屏和圓形框架組成，屏體可在圓形框架內(nèi)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，整個(gè)圓形框架底座也可繞軸旋轉(zhuǎn)，使屏體可以在360

（3）動(dòng)態(tài)LED矩陣視屏墻

由若干個(gè)小的方形LED屏組成，呈線性排列，每一個(gè)都可左右移動(dòng)，可移動(dòng)組合成一個(gè)大的方形LED屏，統(tǒng)一播放視屏，也可分散成一個(gè)個(gè)的小LED屏，獨(dú)立播放視屏，通過改變移動(dòng)屏體的不同距離，可獲得意想不到的視覺效果。

2）同展館內(nèi)的劇場(chǎng)、舞臺(tái)相結(jié)合，使其作為背景使用，可根據(jù)不同場(chǎng)景的需求加以布置，并可根據(jù)需要，實(shí)時(shí)改變背景播放的圖像內(nèi)容，以減少劇場(chǎng)、舞臺(tái)的布景工作量。也可根據(jù)需要將其設(shè)置成動(dòng)態(tài)屏，在場(chǎng)景需要時(shí)出現(xiàn)，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)表演，使劇場(chǎng)動(dòng)感十足，變化多樣；在不需要時(shí)收起隱藏，使用靈活多變。

4 “動(dòng)異屏”的優(yōu)缺點(diǎn)

4.1 優(yōu)點(diǎn)

通過“動(dòng)異屏”的動(dòng)態(tài)視屏演示，可充分吸引觀眾的眼球，使觀眾對(duì)視屏的內(nèi)容留下深刻的印象，起到宣傳、普及知識(shí)的作用。并還可使此展項(xiàng)成為一個(gè)吸引觀眾的景觀來使用，起到提高展館檔次、烘托氣氛、標(biāo)新立異的效果。另外，LED顯示屏不受環(huán)境的限制，不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境，還可以用于室外環(huán)境。如果采用超高亮度的LED，遠(yuǎn)距離仍清晰可見，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。還有，LED屏由于采用模塊化設(shè)計(jì)，其外形結(jié)構(gòu)就可以根據(jù)場(chǎng)地實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作，不受空間的尺寸制約。

最后，LED顯示屏還具有亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。LED的發(fā)展前景也極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。

4.2 缺點(diǎn)

1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造難度較大，成本較高；

2）異型LED顯示屏拼裝工藝較為復(fù)雜，易出現(xiàn)死點(diǎn)；

3）屏體維護(hù)、保養(yǎng)要求較高。

5 “動(dòng)異屏”在科技展館中的應(yīng)用前景

文中以上內(nèi)容對(duì)“動(dòng)異屏”在展館中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及它的發(fā)展趨勢(shì)做了一個(gè)相對(duì)詳細(xì)的分析，并對(duì)它的優(yōu)缺點(diǎn)也做了一個(gè)初步的說明。那么，“動(dòng)異屏”在科技展館中有何應(yīng)用前景呢？

5.1 作為室外大型標(biāo)志性展項(xiàng)應(yīng)用

利用“動(dòng)異屏”獨(dú)特的展示優(yōu)點(diǎn)，將其作為一個(gè)標(biāo)志性展項(xiàng)設(shè)置在科技館的室外廣場(chǎng)上，使其作為一個(gè)可供觀眾觀賞的景點(diǎn)來使用。在其設(shè)計(jì)上還需融入一些先進(jìn)的科學(xué)理念，并結(jié)合科技館的建筑特點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣一來，它既可豐富科技館的室外科普展示內(nèi)容，又可提升科技館的社會(huì)效應(yīng)，一舉多得。例如：太陽能風(fēng)帆。

此展項(xiàng)通過“太陽能風(fēng)帆”向觀眾介紹太陽能、風(fēng)能在人類生活中的各項(xiàng)利用。在科技館的廣場(chǎng)上設(shè)置了一個(gè)巨型的太陽能風(fēng)帆，底座采取船首造型，并且風(fēng)帆可以隨著太陽轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)帆的兩面安裝有太陽能電池板，同時(shí)還設(shè)置有弧形LED屏幕。

5.2 作為室內(nèi)標(biāo)志性展項(xiàng)應(yīng)用

將“動(dòng)異屏”設(shè)置在館內(nèi)的公共空間，使觀眾一進(jìn)館就能一眼看到，給觀眾帶來一個(gè)比較大的視覺沖擊。在視屏內(nèi)容上還可跟科技館的展示內(nèi)容相協(xié)調(diào)，播放一些科技館的介紹片，實(shí)時(shí)資訊等內(nèi)容。另外，還可利用“動(dòng)異屏”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，增加和觀眾的互動(dòng)情節(jié)，寓教于樂。例如：

1）科技魔方

本展項(xiàng)以二階魔方為載體，在魔方其中一個(gè)面上的四個(gè)角塊上分別設(shè)置4塊LED屏，屏上可分別播放有關(guān)科技、人文等方面的知識(shí)。這4塊小屏在X、Y、Z三軸方向可分別轉(zhuǎn)動(dòng)，使4個(gè)小LED屏分散轉(zhuǎn)到魔方的四個(gè)側(cè)面上，分別播放視屏；再通過其在X、Y、Z三軸方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，使4個(gè)分散到魔方四個(gè)側(cè)面上的LED屏從新回到一個(gè)面上?？傮w來說，魔方上的LED屏從組合，到分散，再到組合，LED屏上播放的視頻也經(jīng)歷從組合，到分散，再到組合的過程，以此來體現(xiàn)人與科技的內(nèi)在聯(lián)系，表現(xiàn)人與科技相互的促進(jìn)作用。

2）動(dòng)態(tài)矩陣LED顯示屏

通過動(dòng)態(tài)矩陣LED顯示屏，播放相關(guān)科技知識(shí)視頻或科技講座、自然景物等，預(yù)測(cè)未來科技發(fā)展的趨勢(shì)，讓大家更直觀地了解科學(xué)知識(shí)，同時(shí)通過特殊動(dòng)態(tài)視頻的演示加屏體伸縮，增加趣味性，從而調(diào)動(dòng)觀眾的求知欲。另外，觀眾還可走上臺(tái)階狀的屏體結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)展項(xiàng)的互動(dòng)性。

6 結(jié)論

總之，“動(dòng)態(tài)異型LED全彩顯示屏”作為一種比較新穎的展示形式，有其獨(dú)特的展示魅力，會(huì)有越來越多的人認(rèn)識(shí)到它在展示方面的優(yōu)越性。隨著科技展館行業(yè)的不斷發(fā)展，它必將在科技館的展品、展項(xiàng)中爭(zhēng)得一席之地。

[1]陳元燈.LED制造技術(shù)與應(yīng)用[M].北京電子工業(yè)出版社，2007，7.

[2]諸昌鈐.LED顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術(shù)[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2000，12.