球幕影院网壳设计,球幕影院网壳设计方案
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什么是球幕电影,球幕电影的原理
球幕电影又称“圆穹电影”或“穹幕电影”。拍摄及放映均采用超广角鱼眼镜头，观众厅为圆顶式结构，银幕呈半球形，观众可以躺椅式观看被包围其中，视银幕如同苍穹。由于银幕影像大而清晰，自观众面前延至身后，且伴有立体声环音，使观众如置身其间，临场效果十分强烈。
球幕影院的结构是怎样的？
球幕影院观众厅为圆顶式结构，屏幕呈半球形，观众被包围其中，视屏幕如同苍穹。由于屏幕影像大而清晰，自观众面前延至身后，且伴有环绕立体声，使观众如置身其间，临场效果十分强烈。立体动感球幕影院作为比球幕影院、巨幕影院、环幕影院以更具震撼力的表现形式，是公认的目前能体现“身临其境”感觉的更佳的播放载体。球幕影院观众厅为圆顶式结构，屏幕呈半球形，观众被包围其中，视屏幕如同苍穹。由于屏幕影像大而清晰，自观众面前延至身后，且伴有环绕立体声，使观众如置身其间，临场效果十分强烈。立体动感球幕影院作为比球幕影院、巨幕影院、环幕影院以更具震撼力的表现形式，是公认的目前能体现“身临其境”感觉的更佳的播放载体。电影播放技术不断更新，各种技术层出不穷由平面幕发展出弧幕、环幕、球幕。球幕电影又有称为穹幕电影由数字电影放映机和服务器组成：目前，主要是采用3片L-COS显示技术索尼4K数字放映机，能带来高亮度和高对比度。由2台放影机拼接融合投射全域天幕，使用强大的图形硬件和软件来生成全球幕图像，图像分辨率为1000万像素至1600万像素甚至更高。配置数码立体声在影院真正实现了六声道，包括左、中、右声道，左路环绕声道、右路环绕声道和一个次低频声道的还音系统。
没有棱角，设计..个....球
作者：杨笑天
在空间几何体中
没有棱角的球体
是最完美的！
球体的表面势能最小，正是气泡、气球、充气结构，甚至星球天体成为球形的原因。
“北理工1号”卫星的空间帆球
空间帆球：卫星正常入轨后，释放柔性材料并膨胀展开成为球状，如同展开一面“风帆”，可以作为卫星的太阳能电池板，也可以作为卫星通信的大型天线。
在力学方面，当球体受到均匀的张力或压力时，只承受轴向拉力或压力。球壳是一种非常高效的结构形式，就像我们很难用手握碎薄薄的鸡蛋壳一样。
蒙特利尔世博会美国馆，空间球壳，1967年
储存气体和液体的压力罐也常常设计为球形，是因为相同的表面积，球形围合的体积最大，同时球壳具有轻质高效的受力特点。
球形储罐
相同的直径和工作压力下，板厚仅为筒形储罐的一半
球体独特的形状、高效的受力，以及空间特性呈现出的魅力，在建筑设计中也有许多优秀的案例。小i团队最近正在设计一个球形结构，本文借此机会，将我们收集的案例分享给大家。
球壳的网格形式
球形网壳的分格形式有：短程线形Geodesic Dome、肋环形Ribbed Dome、联方形Lamella Dome、施威德勒形Schwedler Dome、凯威特形Kiewitt Dome等。
肋环形 Ribbed Dome
联方形Lamella Dome
施威德勒形 Schwedler Dome(双斜无纬线)
富勒 与 短程线穹顶
在1927年左右，富勒开发了一种对球面测量和投影制图的新策略，称为Dymaxion地图，把球面地势转换成一系列平面三角形和正方形的几何。“通过控制投影绘制时产生的扭曲，使地图上陆地的大小能够与现实保持较为准确的比例。因为这些几何元素可以重新排列，我们也就能用无数种不同方式“剥开”地球。”
富勒与Dymaxion地图(1945年)
Kyle Vanhemert为富勒绘制的插画
富勒将Dymaxion地图想法和能量几何学结合，发明了短程线穹顶。短程线(Geodesic Line)是连接曲面上两点、线长度最短的线条。
富勒-短程线穹顶专利
1967年蒙特利尔国际博览会上，富勒和Shoji Sadao设计了一座直径为76m的3/4球形建筑---美国馆，外表面覆盖着透明的亚克力板。这座展馆成为美国先进 科技 的象征，引得世人瞩目。
富勒和蒙特利尔世博会美国馆(1967年)
1976年，球顶在改造过程中遭受火灾
外装饰被烧毁，外露的结构显得更加清晰。
除了蒙特利尔美国馆以外，富勒还做了许多球形结构设计，包括Fly's Eye Dome和张拉整体球形结构。
富勒设计建造的 Fly's Eye Dome，1965
基于短程线穹顶构造的张拉球结构（Icosahedron）
富勒认为“自然界存在着能以最少材料，提供最大强度的系统，基本单元四角锥体与八面体聚合后便成为最高效的空间结构”。
巧合的是，1985年H.W. Kroto和R.E.Smalley发现了碳元素的第三种晶体形态(前两种是金刚石和石墨)。为了纪念富勒早年的猜想，将其命名为“富勒烯”（Fullerenes）--C60。它的分子结构为球形32面体，碳原子以20个六元环和12个五元环连接而成，具有极强的分子稳定性。
富勒烯、足球、短程线穹顶具有类似的结构
球体可以由正六边形和正五边形组成，
且五边形的数量一定是12个。
奥兰多迪士尼的Spaceship Earth, 设计为乘客通过时间机器的一次旅行，也采用了短程线网格形式。
Spaceship Earth
不同的是，Spaceship Earth是一个完整的球体，并且采用单层而非双层的结构，直径50m,由3根巨大的斜柱支承着。球体表面覆盖折面铝板，使得球体外观更具质感。
球体表面覆盖折面铝板
共3840个节点，11324块铝板
亚马逊球体 Amazon Spheres
亚马逊在西雅图总部花费巨资建造了3个玻璃球，称之为Amazon Spheres。球形建筑内部种植着数百种郁郁葱葱的植物，在大都市核心区打造出一个室内版“亚马逊热带雨林”。
Amazon Spheres共有2643块玻璃幕墙，4层超白玻璃既要降低太阳光热辐射，又要保证植物光合作用所必需的光线。
建筑总长约40米，球体直径约24-29m，像是3个相互干涉的气泡，结构材料为玻璃和钢结构相结合。设计团队采用了独特的网格方式划分球体。
充满未来感、有机感的结构骨架
仍然能隐约看到正五边形和六边形的痕迹
网格造型看起来十分复杂，但其生成逻辑源自规则的富勒烯或足球网格。网格生成的过程是，将五边形等分5份分后与旁边的六边形合并成一个基本单元；再将基本单元分以中心点分为5份，将相邻基本单元的边界融合，即得到Amazon Spheres的结构网格。
Amazon Spheres的结构网格生成逻辑
Amazon Spheres虽然成为西雅图的新晋网红打卡地，但不得不吐槽一下它的幕墙板块设计。从上图可以看到，钢结构网格既有动态曲线的有机感，又不乏设计清晰的逻辑。但是粗暴地覆盖上三角形玻璃幕墙后，建筑效果大打折扣。
钢结构骨架具有流畅的线条
主骨架之间以钢板拉结，以增强结构整体性
钢结构骨架模块细部
悬空的鸟巢会议室
在顶层采光最好的位置，设有一个休息区。晒着太阳，小睡一会，醒来又可以精神抖擞地工作了。
肋环形 Ribbed Dome
肋环形式简洁、构造简单，这一类球体建筑的案例比较多。
爱立信球形综合 体育 馆
爱立信球形综合 体育 馆 Ericsson Globe，1989
瑞典斯德哥尔摩的爱立信地球仪由Svante Berg和Lars Vretblad设计，可能是世界上最大的球形结构了。直径为110米，内部高度为85米，体积为60万平方米，可容纳16000名观众观看表演。
建筑结构剖面
建筑下部的演出场地和看台为钢筋混凝土结构，上部的半球形屋盖为肋环形式的双层网架。表面统一用白色金属板覆盖，像一个高尔夫球。
2010年外围的缆车启用，称为Skyview。
新德国国会大厦
诺曼.福斯特设计的德国国会大厦改造也选用了肋环形圆顶，如同城市天际线上的一座灯塔，成为柏林的重要城市地标。
改造从原有建筑物获取灵感，一方面，保留旧日石匠的标记和1945年苏联红军留下的标语，作为"自身 历史 博物馆"；另一方面，厚实的外壳之下是轻盈而透明的内部，360度的视角将柏林的美展露无遗，与旧建筑形成强烈的反差。大厦的公共领域一直延伸至屋顶到达露台餐厅和穹形圆顶，螺旋式通道一直引领人们到达圆顶和瞭望平台。
圆顶钢网壳结构尽量做到通透，构件以及细部节点的表达上也很精致。虽然结构本身没有很大难度和创新，但是通过对外露钢结构本身精致的表达，最终仍然取得了很好的效果。
联方形球壳 Lamella Dome
在前文介绍的Amazon Spheres项目初期，设计方案也曾考虑使用联方形球壳Lamella Dome，但因表现力不及后来的方案而作罢。
Amazon Spheres初期的联方形球壳方案
在已建成的球形建筑中，采用联方形的案例不多。主要原因是联方形网格的尺寸差异比较大，球顶杆件密集地汇交在一起，而球身中部杆件稀疏、杆件长度不一。差异化的网格，使得结构和幕墙都难以采用统一规格的构件，增加了建造成本。
迪拜某 科技 球概念方案
限于篇幅，以下案例不详细展开了。总之，球形建筑是存在着无限设计潜力的一种建筑形态。
LaGéode是由建筑师Adrien Fainsilber和工程师Gérard Chamayou设计的球形电影院，镜像不锈钢将巴黎优美的城市风景映射在建筑表面。
LaGéode镜像不锈钢球形建筑
中国科学技术馆的镜像不锈钢球形建筑
上海国际会议中心的两个球形建筑
与毗邻的东方明珠构成大珠小珠落玉盘景象
各式各样的球幕影院结构
各式各样的雷达罩
创新的球壳网格
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球幕影院有哪些优势和特点？
球幕影院观众厅为圆顶式结构球幕影院网壳设计，银幕呈半球形，观众被包围其中，视银幕如同苍穹。由于银幕影像大而清晰，自观众面前延至身后，且伴有环绕立体声，使观众如置身其间，临场效果十分强烈。球幕影院作为一种容纳新型观赏模式球幕影院网壳设计的公共建筑，是影院行业的一个全新领域。球幕影院的幕布较其他各类幕布其表面积要大的多，是一个球状穹顶屏幕，当观看它时，就像被天穹一样无限延伸的空间所覆盖，给人们无限遐想。
加上动感座椅的模拟仿真效果，随着影视内容的变化，可实时感受到风暴、雷电、下雨、撞击、喷洒水雾、扫腿等身边所发生与立体影象对应的事件。利用高科技手段制作的立体影像，佩戴上立体偏光和其他眼镜，实现强烈的出屏效果，使观众全身心的沉浸在影院互动系统中。
观度科技球幕影院的优势：
1、球幕影院采用偏振光眼镜或其他立体眼镜作为观影工具，使观众看到的影片左眼和右眼的图像不同，这样反映到人脑中的影像就是3D立体影像，从而创造置身其中的立体视觉空间。
2、自主研发的球形幕，幕板材质为微孔防锈铝板，添加了合金元素使其本身就具有很高的防腐蚀功能，在耐候性、耐腐蚀性、硬度、强度等方面，其效果要优于其他幕布材料。成像电影级别清晰度，安装牢固且不易变形。
3、采用较高级投影机，达到画面清晰，无接痕。
4、音场采用3D全景环绕音频系统，使得座椅上每个人都能体会到最佳的音场感觉，高品质音频声波会让球幕影院网壳设计你身上每个细胞随着电影情节一起运动。
5、座椅的特色会对整个系统起到强大的辅助作用，4D座椅互动系统的应用会给观影的人带来声、光、电、水、气的多重感受。
球幕影院超强的沉浸感与视觉冲击力，无论太空，海底还是名山大川，现代都市，我们穿行其间时所带来的无比震撼恐怕只有亲身体验才能了解科技带给人们的无限乐趣，也是人类有史以来从未感受过的体验。
球幕影院和IMAX有什么区别
一、播放形式不同
根据形状的不同球幕影院网壳设计，IMAX银幕分为矩形幕和球形幕两种，球形幕的直径可达三十米。球形幕主要放映全天域电影（IMaxDome，旧称OmniMax)。此类电影采用“鱼眼”镜头拍摄，使得180度的景物能成像于平坦的胶片上。放映时再采用另一个鱼眼镜头即可让全景重现银幕。
球幕电影，座位一般是设计成躺椅形式，这样，观众仰望穹顶就不用费劲，能非常舒服地观看。
球幕影院网壳设计我们人类的眼睛，在不转动头部也不转动眼球时，只用一只眼睛，左右看到的清晰范围大约是50°。鱼类的眼睛可以看得比我们人类宽广得多，达到球幕影院网壳设计了180°。因此，人们就把视角特别宽广的镜头称作鱼眼镜头了。
二、屏幕不同
球幕电影拍摄及放映均采用超广角鱼眼镜头，观众厅为圆顶式结构，银幕呈半球形，观众被包围其中，视银幕如同苍穹。
巨幕电影（IMAX，即ImageMaximum的缩写）是一种能够放映比传统胶片更大和更高解像度的电影放映系统。整套系统包括以IMAX规格摄制的影片拷贝、放映机、音响系统、银幕等。标准的IMAX银幕为22米宽、16米高。
扩展资料：
动感球幕电影厅采用70毫米放映设备，半球形银幕趱直径达18米，观众观看电影时，整个画面布满球体，视而不见银幕边缘，透射型的金属银幕，六声道的立体声效果，使观众享受变化万千，栩栩如生的万千气象。
影厅内的动感平台，是集液压、电器自动化控制、计算机动画为一体的高科技系统工程。
IMAX的构造亦与普通电影院有很大分别。由于画面分辨率提高，观众可以更靠近银幕，一般所有座位均在一个银幕的高度内（传统影院座位跨度可达到8~12个银幕），此外，座位倾斜度亦较大（在半球形银幕的放映室可倾斜达23度），便观众能够面向银幕中心。
参考资料：百度百科-IMAX
百度百科-球幕电影
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