Tipps zur Berechnung der Größe und Fläche eines speziell geformten LED-Bildschirms

Spezialförmige LED-Displays sind in vielen Formen erhältlich, wie zum Beispiel Kreise, Kurven, Wellen, Polygone und künstlerische Strukturen. Da diese Designs nicht standardmäßigen geometrischen Formen folgen, ist die Berechnung ihrer tatsächlichen Anzeigefläche oft komplexer als bei herkömmlichen rechteckigen LED-Bildschirmen. Um genaue Ergebnisse zu erzielen, müssen Sie geometrische Zerlegungsmethoden mit den Eigenschaften der LED-Module und einer vor-Ort-Überprüfung kombinieren. Diese Anleitung erklärt die grundlegenden Prinzipien und bietet praktische Berechnungsmethoden für verschiedene Arten von unregelmäßigen LED-Displays.

1. Beginnen Sie mit zwei wichtigen Parametern

Bevor Sie die Größe eines spezialförmigen LED-Bildschirms berechnen, müssen Sie zwei wesentliche Konzepte klar definieren. Diese Parameter verhindern Berechnungsfehler und stellen sicher, dass das Endergebnis die tatsächliche Anzeigefläche korrekt widerspiegelt.

Effektive Anzeigefläche vs. Gesamtabmessungen

• Effektive Anzeigefläche:
  Die tatsächliche, von LEDs beleuchtete Oberfläche. Dies ist der einzige Bereich, der für Angebotskalkulationen, Bewertung der Pixeldichte und Gestaltung von Inhalten verwendet wird.

• Gesamtabmessungen:
  Beinhaltet Rahmen, Ränder und strukturelle Komponenten. Dies wird für die Installationsplanung verwendet, nicht für die Preisberechnung.

Wenn beispielsweise der Außendurchmesser einer kreisförmigen Anzeige 5,2 m beträgt und der Rahmen 10 cm breite Ränder aufweist, beträgt der eigentliche effektive Durchmesser 5 m.

Modulzwischenraum-Breite

Falls die Zwischenräume kleiner als 1 mm sind, können Sie diese ignorieren.
Falls die Zwischenräume 2 mm oder größer sind, müssen Sie die gesamte Zwischenraumfläche berechnen und abziehen, um eine genaue Anzeigefläche zu erhalten.

2. Drei Methoden zur Flächenberechnung für speziell geformte LED-Bildschirme

Je nach Form können Sie aus drei verschiedenen Ansätzen wählen. Diese Methoden reichen von einfachen geometrischen Aufteilungen über modulbasierte Berechnungen bis hin zu fortschrittlichem 3D-Scannen.

Methode 1: Zerlegung unregelmäßiger Formen in einfache geometrische Einheiten

Am besten für: kreise, Ellipsen, Polygone, gekrümmte Bildschirme und kombinierte Formen
Schwierigkeit: Niedrig
Genauigkeit: ≤2%

Diese Methode eignet sich gut, wenn der Bildschirm in standardmäßige geometrische Teile wie Rechtecke, Dreiecke, Bögen, Halbkreise oder Trapeze unterteilt werden kann.

Gebräuchliche Formeln

• Kreis: Fläche = πr²

• Ellipse: Fläche = πab

• Dreieck: Fläche = ½ × Grundseite × Höhe

• Trapez: Fläche = ½ × (oben + unten) × Höhe

• Zylinderoberfläche (Bogenbildschirm): Fläche = πD × H

• Teilbögen: Fläche = (Winkel / 360°) × πD × H

Beispiel: Eine LED-Anzeige in Form eines „Halbkreises + Rechteck“

• Halbkreis: Durchmesser = 4 m → Fläche = ½ × π × 2² ≈ 6,28 m²

• Rechteck: 4 m × 2 m → Fläche = 8 m²

• Modulabstände: 0,1 m²

• Gesamtfläche = 6,28 + 8 – 0,1 = 14,18 m²

Methode 2: Gitterabbildung oder 3D-Scanning für komplexe Formen verwenden

Am besten für: wellenförmige Bildschirme, verdrehte Formen, künstlerische Konturen
Schwierigkeit: Mittel bis hoch
Genauigkeit: 0.5%–1%

Wenn die Fläche nicht in einfache geometrische Formen zerlegt werden kann, können Sie auf die gitterbasierte Schätzung oder hochpräzise 3D-Scanning-Verfahren zurückgreifen.

(1) Gitter-Mapping-Methode

Dies ist eine praktische, kostengünstige Lösung.

Schritte:

1. Projizieren Sie ein Raster (10 cm × 10 cm oder kleiner) auf die Oberfläche.

2. Zählen Sie die vollständigen Rasterquadrate innerhalb des Anzeigebereichs.

3. Zählen Sie teilweise Quadrate, die größer als die Hälfte sind, und runden Sie auf.

4. Multiplizieren Sie mit der Fläche eines einzelnen Rasters.

Beispiel:
Vollständige Quadrate = 800
Teilweise Quadrate = 120
Gesamtfläche = (800 + 120) × 0,01 = 9.2㎡

(2) 3D-Scanning-Methode

Dies ist die genaueste Lösung für komplizierte Kurven wie Kugeln oder skulpturale Oberflächen.

Sie scannen die tatsächliche Anzeigefläche mit einem 3D-Scanner, erzeugen ein Mesh-Modell und messen die gekrümmte Fläche direkt in Software wie AutoCAD oder SketchUp.

Die Genauigkeit kann ≤0,5 % erreichen.

Methode 3: Fläche durch Addition der LED-Modulflächen berechnen

Am besten für: alle unregelmäßigen LED-Bildschirme, insbesondere solche mit kundenspezifisch geformten Modulen
Schwierigkeit: Niedrig
Genauigkeit: ≤1 % (am meisten empfohlen)

Jedes LED-Modul verfügt über eine feste effektive Anzeigefläche. Daher ist die zuverlässigste Methode die Berechnung mittels:

Gesamtfläche = (Anzahl aktiver Module × Fläche pro Modul)

Wenn einige Module beschnitten oder nur teilweise beleuchtet sind, berechnen Sie den Anteil basierend auf der tatsächlichen Abstrahlfläche.

Beispiel:

• 20 fächerförmige Module (jeweils 0,3 m²)

• 5 Halbmodule (jeweils 0,15 m²)

• Gesamtfläche = 20 × 0,3 + 5 × 0,15 = 6,75 m²

Diese Methode vermeidet Fehler aufgrund unregelmäßiger Umrisse, ungleichmäßiger Abstände oder nicht ebener Formen.

3. Wichtige Tipps zur Vermeidung von Berechnungsfehlern

Beachten Sie die folgenden Punkte, um die Genauigkeit zu verbessern:

1. Bevorzugung der Modulsummenbildung oder 3D-Scanning

Diese Methoden reduzieren den Fehler auf unter 1 %, insbesondere bei künstlerischen oder komplexen Formen.

2. Korrektes Behandeln von Spaltbereichen

• ≤1 mm → ignorieren

• ≥2 mm → Gesamte Spaltfläche berechnen (Spaltbreite × Gesamtnahtlänge)

3. Abmessungen vor Ort prüfen

Nach Abschluss der Konstruktionsberechnung die maßgeblichen Abmessungen mit einem Lasentfernungsmesser messen.
Wenn die Abweichung mehr als 3 % beträgt, erneut berechnen.

4. Berücksichtigung von äußeren Schutzschichten

Schutzglas verändert nicht die effektive Anzeigefläche, beeinflusst jedoch die gesamte Einbautiefe.

4. Welche Methode sollten Sie wählen?

Grundprinzip:
→ Teilen Sie die Form nach Möglichkeit auf; verwenden Sie die Modulzählung oder 3D-Scanning, wenn sie zu komplex wird.
Grundlage für Berechnungen stets die effektiver Anzeigebereich , nicht den äußeren Rahmen.

Fazit

Die Berechnung der Größe und Anzeigefläche unregelmäßiger LED-Bildschirme erfordert eine gezielte und strukturierte Vorgehensweise. Durch das Verständnis effektiver Anzeigebereiche, die korrekte Behandlung von Modulabständen und die Auswahl der geeigneten Berechnungsmethode für die jeweilige Form können präzise Ergebnisse erzielt werden. Egal, ob es sich um einfache geometrische Formen oder komplexe künstlerische Oberflächen handelt: Die Anwendung dieser Techniken gewährleistet eine genaue Kalkulation, bessere Abstimmung im Design und eine reibungslosere Planung der Installation.