Wskazówki dotyczące obliczania rozmiaru i powierzchni ekranu LED o nietypowym kształcie

Specjalistyczne wyświetlacze LED o niestandardowych kształtach mają wiele kształtów, takich jak okręgi, krzywe, fale, wielokąty i struktury artystyczne. Ze względu na to, że te projekty nie odpowiadają standardowym formom geometrycznym, obliczenie rzeczywistego obszaru wyświetlania jest często bardziej skomplikowane niż w przypadku tradycyjnych prostokątnych ekranów LED. Aby uzyskać dokładne wyniki, należy połączyć metody dekompozycji geometrycznej z charakterystyką modułów LED oraz weryfikacją w miejscu instalacji. Niniejszy przewodnik wyjaśnia podstawową logikę i oferuje praktyczne metody obliczeń dla różnych typów nieregularnych wyświetlaczy LED.

1. Rozpocznij od dwóch kluczowych parametrów

Przed przystąpieniem do obliczania rozmiaru dowolnego ekranu LED o specjalnym kształcie, konieczne jest jasne zdefiniowanie dwóch podstawowych koncepcji. Te parametry zapobiegają błędom w obliczeniach i gwarantują, że końcowy wynik odzwierciedla rzeczywisty obszar wyświetlania.

Obszar roboczy vs. wymiary całkowite

• Obszar roboczy:
  Rzeczywista powierzchnia oświetlona przez diody LED. Jest to jedyny obszar wykorzystywany do wyceny, oceny gęstości pikseli oraz projektowania treści.

• Całkowite wymiary:
  Obejmuje ramy, obramowania i elementy konstrukcyjne. Służy do planowania instalacji, a nie do ustalania cen.

Na przykład, jeśli średnica zewnętrzna okrągłego ekranu wynosi 5,2 m, a rama zajmuje obramowanie 10 cm, rzeczywista skuteczna średnica to 5 m.

Szerokość przerwy modułu

Jeśli przerwy są mniejsze niż 1 mm, można je pominąć.
Jeśli przerwy wynoszą 2 mm lub więcej, należy obliczyć całkowitą powierzchnię przerw i odjąć ją, aby uzyskać dokładną powierzchnię ekranu.

2. Trzy metody obliczania powierzchni dla ekranów LED o niestandardowym kształcie

W zależności od kształtu można wybrać jedną z trzech różnych metod. Obejmują one podstawowe podziały geometryczne, obliczenia oparte na modułach oraz zaawansowane skanowanie 3D.

Metoda 1: Podział nieregularnych kształtów na proste jednostki geometryczne

Najlepszy dla: koła, elipsy, wielokąty, ekrany zakrzywione oraz kształty złożone
Trudność: Niski
Dokładność: ≤2%

Ta metoda sprawdza się dobrze w przypadku, gdy ekran można podzielić na standardowe części geometryczne, takie jak prostokąty, trójkąty, łuki, półokręgi czy trapezy.

Typowe wzory

• Koło: Pole = πr²

• Elipsa: Pole = πab

• Trójkąt: Pole = ½ × podstawa × wysokość

• Trapez: Pole = ½ × (góra + dół) × wysokość

• Powierzchnia walca (ekran łukowy): Pole powierzchni = πD × H

• Łuki częściowe: Pole powierzchni = (Kąt / 360°) × πD × H

Przykład: Ekran LED w kształcie „półkola + prostokąt”

• Półkole: Średnica = 4 m → Pole powierzchni = ½ × π × 2² ≈ 6,28 m²

• Prostokąt: 4 m × 2 m → Pole powierzchni = 8 m²

• Przerwy między modułami: 0,1 m²

• Całkowite pole powierzchni = 6,28 + 8 – 0,1 = 14,18 m²

Metoda 2: Użyj mapowania siatkowego lub skanowania 3D dla złożonych kształtów

Najlepszy dla: ekrany faliste, skręcone kształty, artystyczne kontury
Trudność: Średni do wysoki
Dokładność: 0.5%–1%

Gdy ekran nie może być podzielony na proste figury geometryczne, można posłużyć się szacowaniem opartym na siatce lub precyzyjnym skanowaniem 3D.

(1) Metoda mapowania siatkowego

Jest to praktyczne i niskokosztowe rozwiązanie.

Kroki:

1. Zrzutuj siatkę (10 cm × 10 cm lub mniejszą) na powierzchnię.

2. Policz pełne pola siatki znajdujące się w obrębie obszaru wyświetlania.

3. Policz częściowe pola większe niż połowa i zaokrąglij je w górę.

4. Pomnóż przez powierzchnię jednego pola siatki.

Przykład:
Pełne pola = 800
Częściowe pola = 120
Całkowita powierzchnia = (800 + 120) × 0,01 = 9.2㎡

(2) Metoda skanowania 3D

Jest to najdokładniejsze rozwiązanie dla skomplikowanych krzywizn, takich jak sfery czy powierzchnie rzeźbiarskie.

Skanujesz rzeczywistą powierzchnię ekranu za pomocą skanera 3D, generujesz model siatki i bezpośrednio mierzysz zakrzywiony obszar w oprogramowaniu takim jak AutoCAD lub SketchUp.

Dokładność może osiągnąć poziom ≤0,5%.

Metoda 3: Obliczanie powierzchni przez sumowanie powierzchni modułów LED

Najlepszy dla: wszystkie nieregularne ekrany LED, szczególnie te wykorzystujące moduły o niestandardowych kształtach
Trudność: Niski
Dokładność: ≤1% (najbardziej zalecana)

Każdy moduł LED ma ustaloną efektywną powierzchnię wyświetlania. Najpewniejszą metodą jest zatem obliczenie:

Całkowita powierzchnia = (Liczba aktywnych modułów × Powierzchnia jednego modułu)

Jeśli niektóre moduły są przycięte lub tylko częściowo podświetlone, oblicz proporcję na podstawie rzeczywistej powierzchni emisyjnej.

Przykład:

• 20 modułów w kształcie wachlarza (po 0,3 m² każdy)

• 5 połowy modułów (po 0,15 m² każdy)

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

Ta metoda pozwala uniknąć błędów związanych z nieregularnymi konturami, nierównymi przerwami lub kształtami nierównoległymi.

3. Kluczowe wskazówki, aby uniknąć błędów obliczeniowych

Aby poprawić dokładność, pamiętaj o następujących kwestiach:

1. Preferuj sumowanie modułów lub skanowanie 3D

Te metody zmniejszają błąd poniżej 1%, szczególnie w przypadku form artystycznych lub złożonych.

2. Poprawne obsługwanie obszarów przejść

• ≤1 mm → ignoruj

• ≥2 mm → oblicz całkowite pole szczeliny (szerokość szczeliny × całkowita długość szwu)

3. Sprawdź wymiary w miejscu montażu

Po zakończeniu obliczeń projektowych zmierz kluczowe wymiary za pomocą dalmierza laserowego.
Jeśli różnica przekracza 3%, wykonaj ponowne obliczenia.

4. Weź pod uwagę zewnętrzne warstwy ochronne

Szkło ochronne nie zmienia efektywnej powierzchni wyświetlania, ale wpływa na całkowity rozmiar instalacji.

4. Którą metodę należy wybrać?

Zasada podstawowa:
→ Podziel kształt, o ile to możliwe; użyj liczenia modułów lub skanowania 3D, gdy stanie się zbyt skomplikowany.
Zawsze opieraj obliczenia na efektywny obszar wyświetlania , a nie na zewnętrznym ramie.

Podsumowanie

Obliczanie rozmiaru i powierzchni wyświetlania nieregularnych ekranów LED wymaga celowego i uporządkowanego podejścia. Poprzez zrozumienie efektywnych obszarów wyświetlania, prawidłowe traktowanie przerw między modułami oraz wybór odpowiedniej metody obliczeń dla danego kształtu, można osiągnąć precyzyjne wyniki. Niezależnie od tego, czy pracujesz z prostymi formami geometrycznymi, czy złożonymi powierzchniami artystycznymi, stosowanie tych technik zapewnia dokładne szacowanie budżetu, lepsze dopasowanie projektu oraz sprawniejsze planowanie instalacji.