浅谈“动态异型LED全彩显示屏”在展馆中的应用前景

王 玮

江苏省科学技术馆，江苏南京 210013

1 概述

LED显示屏（LEDpanel）：LED就是lightemittingdiode，发光二极管的英文缩写，简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。

LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。LED全彩显示屏就属于视屏显示屏，它由红、绿、蓝三基色组成，256级灰度的全彩色显示屏就可以显示一千六百多万种颜色，显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影。

那么，什么又是“动态异型LED全彩显示屏”（以下简称“动异屏”）呢？它具有空间立体变化特性，屏体可进行旋转、直线位移等动作，相互之间还可实现位置转化、拼接、交替等运动功能，达到组成不同立体造型的目的；同时屏体在外形上又突破传统的方形等形状，可制作成圆形、椭圆形、三角形等，或者立体的球型、多边三角型、立方体型等，使其在外观上有较强的美感和立体感。

2 “动异屏”在展馆中的使用现状

在本届上海举办的世博会中，有一些企业馆、地区馆和国家馆大量使用了LED全彩色显示屏，面积之大、样式之多、技术之新，堪称历届展会之最。另外，在广东科学中心的室外也设置有一个大型的动态显示屏，下面就让我们看看各种形状特异的显示屏：

2.1 异型LED全彩显示屏

2.1.1 球形LED显示屏

台湾馆：制作了一个直径4m左右的球形LED全彩显示屏，安装在馆内显著位置，观众可透过玻璃可以直接观看，整体外观、造型十分壮观。

（台湾馆）

2.1.2 半球形LED显示屏

重庆馆：制作了一个直径1.5m左右的半球形LED屏，悬挂在馆内显著位置的上空，吸引了不少观众的眼球。

2.1.3 三角形LED显示屏

石油馆：在外墙上设置的三角形LED屏，从远处就吸引住了人们的目光，并和建筑融为一体，相映成趣。

2.1.4 瓶型LED显示屏

可口可乐馆：别出心裁，以自己的瓶装可乐为原型，设计、制作了特殊造型的LED显示屏，可以显示变化出各种图案。

2.1.5 “鲁班锁”LED显示屏

山东馆：山东是鲁班的故里，突出特色的设计、制作了一款“鲁班锁”造型的异型LED显示屏，立体形象的加以体现。

2.2 动态异型LED全彩显示屏

2.2.1 德国馆“动力之源”球型动态LED显示屏

德国馆：“动力之源”展项制作了一个直径约3m的球形LED显示屏，表面装有40万个左右的LED模块，球体重1.2t。它被悬挂在大厅中央的一根4m多长的摇摆杆上。LED显示球通过声控装置对观众的呼喊声做出反应，可绕轴进行旋转和摆动，观众的呼喊声越大，球体摆动的幅度就越剧烈。

2.2.2 广东科学中心“连接”圆形动态旋转LED显示屏

广东科学中心：在室外广场上设置了两座大型动态的高塔来迎接游客们的到来。每座塔都有一条大型旋转臂，一头抓着一个圆形单面显示的LED显示屏，另一头则抓着一个平衡物。旋转臂在头顶高处旋转，游客们可以从其下面通过。圆形LED显示屏上不断播放有关人类、自然、科学以及文明的图象。每当旋转臂上的圆形旋转路径相互交叉时，它们播放的画面就相互切换,就好像是在将各种概念进行相互“传递”,以此说明人类、自然、科学以及文明之间的联系。

2.3 LED显示屏剧场

电网馆：馆内设置的“魔盒”剧场，是世界上第一次以六面体（即720°）沉浸式体验，23声道的方式进行的大型多媒体展示项目。“魔盒”内径长14.9m、宽13.9m、高6m，可同时容纳220名参观者；由112块LED显示屏包围成一个720°幻象空间，LED屏幕总面积共计1 100多m2。置身其中，参观者的四周、头顶包括脚下，都被绚彩的光电效果所包围，配合音乐效果，参观者就好像乘坐魔方，进行了一次穿越时空的旅行。

3 “动异屏”的发展趋势

1）在运动上逐渐由单一动作方式向立体多维组合动作形式过渡；在外形上结合动态运动特征，实现多种结构外形的排列和组合，使展项外形动感十足、变化无穷。例如：

（1）旋转三棱柱面LED显示屏：

它由3个小型三棱柱面LED显示屏垂直组合而成，每个柱面上都设置有一块LED显示屏；他们相互之间可独立旋转，既可组合成一个大型三棱柱面LED显示屏，统一显示画面，也和旋转分离成单一的小型三棱柱面LED显示屏，分别显示画面，体现组合——分离——组合的运动特性，动感无限。

（2）旋转双面扇形LED显示屏：

它由一块双面扇形LED显示屏和圆形框架组成，屏体可在圆形框架内旋转摆动，整个圆形框架底座也可绕轴旋转，使屏体可以在360

（3）动态LED矩阵视屏墙

由若干个小的方形LED屏组成，呈线性排列，每一个都可左右移动，可移动组合成一个大的方形LED屏，统一播放视屏，也可分散成一个个的小LED屏，独立播放视屏，通过改变移动屏体的不同距离，可获得意想不到的视觉效果。

2）同展馆内的剧场、舞台相结合，使其作为背景使用，可根据不同场景的需求加以布置，并可根据需要，实时改变背景播放的图像内容，以减少剧场、舞台的布景工作量。也可根据需要将其设置成动态屏，在场景需要时出现，并进行动态表演，使剧场动感十足，变化多样；在不需要时收起隐藏，使用灵活多变。

4 “动异屏”的优缺点

4.1 优点

通过“动异屏”的动态视屏演示，可充分吸引观众的眼球，使观众对视屏的内容留下深刻的印象，起到宣传、普及知识的作用。并还可使此展项成为一个吸引观众的景观来使用，起到提高展馆档次、烘托气氛、标新立异的效果。另外，LED显示屏不受环境的限制，不仅可以用于室内环境，还可以用于室外环境。如果采用超高亮度的LED，远距离仍清晰可见，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。还有，LED屏由于采用模块化设计，其外形结构就可以根据场地实际需求进行设计、制作，不受空间的尺寸制约。

最后，LED显示屏还具有亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点。LED的发展前景也极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。

4.2 缺点

1）结构设计、制造难度较大，成本较高；

2）异型LED显示屏拼装工艺较为复杂，易出现死点；

3）屏体维护、保养要求较高。

5 “动异屏”在科技展馆中的应用前景

文中以上内容对“动异屏”在展馆中的应用现状以及它的发展趋势做了一个相对详细的分析，并对它的优缺点也做了一个初步的说明。那么，“动异屏”在科技展馆中有何应用前景呢？

5.1 作为室外大型标志性展项应用

利用“动异屏”独特的展示优点，将其作为一个标志性展项设置在科技馆的室外广场上，使其作为一个可供观众观赏的景点来使用。在其设计上还需融入一些先进的科学理念，并结合科技馆的建筑特点来进行设计。这样一来，它既可丰富科技馆的室外科普展示内容，又可提升科技馆的社会效应，一举多得。例如：太阳能风帆。

此展项通过“太阳能风帆”向观众介绍太阳能、风能在人类生活中的各项利用。在科技馆的广场上设置了一个巨型的太阳能风帆，底座采取船首造型，并且风帆可以随着太阳转动。风帆的两面安装有太阳能电池板，同时还设置有弧形LED屏幕。

5.2 作为室内标志性展项应用

将“动异屏”设置在馆内的公共空间，使观众一进馆就能一眼看到，给观众带来一个比较大的视觉冲击。在视屏内容上还可跟科技馆的展示内容相协调，播放一些科技馆的介绍片，实时资讯等内容。另外，还可利用“动异屏”的结构特点，增加和观众的互动情节，寓教于乐。例如：

1）科技魔方

本展项以二阶魔方为载体，在魔方其中一个面上的四个角块上分别设置4块LED屏，屏上可分别播放有关科技、人文等方面的知识。这4块小屏在X、Y、Z三轴方向可分别转动，使4个小LED屏分散转到魔方的四个侧面上，分别播放视屏；再通过其在X、Y、Z三轴方向上的转动，使4个分散到魔方四个侧面上的LED屏从新回到一个面上。总体来说，魔方上的LED屏从组合，到分散，再到组合，LED屏上播放的视频也经历从组合，到分散，再到组合的过程，以此来体现人与科技的内在联系，表现人与科技相互的促进作用。

2）动态矩阵LED显示屏

通过动态矩阵LED显示屏，播放相关科技知识视频或科技讲座、自然景物等，预测未来科技发展的趋势，让大家更直观地了解科学知识，同时通过特殊动态视频的演示加屏体伸缩，增加趣味性，从而调动观众的求知欲。另外，观众还可走上台阶状的屏体结构，增强展项的互动性。

6 结论

总之，“动态异型LED全彩显示屏”作为一种比较新颖的展示形式，有其独特的展示魅力，会有越来越多的人认识到它在展示方面的优越性。随着科技展馆行业的不断发展，它必将在科技馆的展品、展项中争得一席之地。

[1]陈元灯.LED制造技术与应用[M].北京电子工业出版社，2007，7.

[2]诸昌钤.LED显示屏系统原理及工程技术[M].西安电子科技大学出版社，2000，12.