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LED是一种新兴的高效节能光源,它体积小,色彩丰富,人们采用LED灯制作各种图案、文字、动画等进行装饰,已经广泛应用于标志性大楼,桥梁以及广场等各种大型建筑物。针对市场的需要,我们开发出了一套基于以太网的大型实时LED灯饰系统,可以实时的将PC机中播放的各种动画或影像效果发送到LED控制器中,并显示在LED显示系统上,给人们展现了全新的灯光装饰效果。
用于景光照明的LED显示系统不同于传统的LED显示屏,其控制对象是LED景光灯,不是LED屏幕上集中、均匀分布的LED像素点。LED景光灯通常安装在建筑物表面,组成一个楼体的视频幕墙。由于建筑物表面结构的复杂性,导致了景光灯安装分布不均匀,灯与灯之间的空间关系有任意性,是一种异构LED显示系统。
为了方便施工,节约调试的成本,本文提出了一种仿真系统设计方案,在施工之前就可以在PC机上预览LED屏幕显示的效果。由于本系统采用的是一种异构LED显示系统,LED像素之间的间距大,行列间距不同,像素的分布不均匀,造成计算机屏幕上的视频效果不能点对点地显示,像素行列间距非等比例放大,造成效果的变形,因此,在施工之前对异构LED显示系统的显示效果进行适当的仿真,可以很好地指导实际工程,辅助客户方便、快捷地使用LED灯具。本课题的主要工作内容包括：
1.根据计算机图形学和网络监听技术的理论,阐述了LED灯光仿真系统的基本原理和主要的组成部分；该系统主要包括以下三个模块：灯管阵列布局,网络数据捕获和效果仿真。
2.按照软件工程面向对象的理论,提出了面向LED灯具对象的建模解决方案；由于在实物背景中其方向和角度不尽相同,因此必须用三维空间模拟的办法来仿真视觉效果的差异。
3.根据Windows网络体系结构,采用网络监听开发包Winpcap实时地捕捉以太网中传输的数据帧并提取有效的像素信息,并将其分发到每个灯具。
4.运用OpenGL的显示列表和双缓冲技术并综合前面两个模块的结果,进行效果的实时仿真。