銀幕
從視覺角度講，采用180度的柱面環幕立體影像——它是指銀幕保持在有相同圓心的一段弧度上，而不是一個平面（平幕）上。銀幕的高寬比例為16:9，柱面環幕3D物體運動影視範圍大為擴展、開闊視野，擺脫了平面視覺束縛，使影視空間和現實空間更為接近，并且可以産生橫越、環繞等多種運動方式，從而産生時空變換的感覺。（區别于“平面四維影視”——限制了觀衆的視覺角度，也限制了物體的運動方向。）
技術
一、光學屏幕的焦距
屏幕焦距是光學背投幕一個比較特别和主要的參數，光學幕在制造過程中，背面的菲涅耳(Fresnel)透鏡以同心圓的方向進行切割，以控制光線的入射角度。如圖所示，要想在背投幕上形成良好的圖像聚焦，對光源的距離就會有一定的限制範圍，在這範圍内投影，才能使圖像獲得良好的聚焦度和解析度，避免圖像模糊或重影。如果屏幕焦距與投影距離不吻合，透鏡切割的痕迹比較容易在畫面上作為一個螺旋條紋背景顯示出來，屏幕的四角突出更甚。
市面常見的光學背投幕多數為單一的焦距範圍(俗稱單焦幕)，值得一題的是我們的光學背投幕采取了多種優化技術，使客戶在設計方案時有更多的選擇以達到最佳的預期效果。為了給客戶在選擇投影機時有更多的馀地，盡量不受屏幕焦距的限制，我們的光學幕具備多種不同的焦距範圍(俗稱多焦幕)，以适應不同焦距的投影機鏡頭，已經面市的焦距範圍幾乎複蓋了0.7~2.2：1的所有鏡頭。
選擇正确的屏幕焦距對于表現最完美的光學背投效果至關重要，在大多數單層光學屏幕的安裝過程中，投影機的光線必須以正确的角度透射屏幕，再以垂直的角度分布光線，才能使屏幕亮度達到良好的均衡。投影距離與屏幕焦距一般存在三種情況，我們以下例的配置方案加以說明：BarcoSLM-G5投影機，120″3200HC光學背投幕(屏幕焦距3200mm，投影距離2600mm~4500mm)。
第一種情況：屏幕焦距=投射距離(配置BarcoTLD1.2:1鏡頭)，利用BarcoLens軟件進行修正計算，投影距離=屏幕寬度(2438mm)×鏡頭焦距(1.2)=2964mm，很明顯投射距離與屏幕焦距3200mm很接近，投影機光線獲得垂直分布，能夠使屏幕亮度達到良好的均衡
第二種情況：屏幕焦距<投射距離(配置BarcoTLD1.6:1鏡頭)，利用BarcoLens軟件進行修正計算，投影距離=屏幕寬度(2438mm)×鏡頭焦距(1.6)=3860mm，很明顯投射距離偏遠了屏幕焦距3200mm，投影機光線彙聚成比較窄角的分布，利用這種光學原理，當需要在比較小的會議室配備長焦鏡頭時，會議桌可以盡量的往屏幕方向靠近。
第三種情況：屏幕焦距>投射距離(配置BarcoTLD0.8.:1鏡頭)，利用BarcoLens軟件進行修正計算，投影距離=屏幕寬度(2438mm)×鏡頭焦距(0.8)=2122mm，很明顯投射距離嚴重偏短了屏幕焦距3200mm，投影機光線擴散成比較廣角的分布，一般會出現很明顯的太陽效應。設計單層光學背投系統時，屏幕焦距大于投射距離的方式在任何情況都不建議使用，這種情況應該把屏幕改成120″1850HC光學背投幕(屏幕焦距1850mm，投影距離1500mm~2600mm)。
二、柱面透鏡點距
柱面透鏡的技術也廣泛應用在光學屏幕的制造工藝上，通過屏幕正面的柱面透鏡結構，可以控制水平方向和垂直方向的光線分布，具有擴大視角範圍的功能。柱面透鏡的點距，是指相鄰兩個柱面透鏡之間的距離，常用單位為mm，單位越小，則圖像細節更細膩，畫面的整體感覺越豐富;單位越大，則屏幕顯示圖像的解析度越粗糟，像素顆粒感覺越強烈。也有部分光學背投幕正面沒有柱面透鏡，散射層(Dispersion)表面無法控制光線的擴散角度，雖然可以獲得同等的水平與垂直1/2增益角，但視像範圍會相對狹窄。
三、屏幕焦距與最佳視像點
我們分析了屏幕焦距與投影機鏡頭存在密切的光學關系，也知道屏幕焦距在任何情況下都不建議大于鏡頭焦距。事實上，鏡頭焦距允許控制在大于屏幕焦距的1.4倍之内。在此範圍之内，選擇不同焦距的投影機鏡頭會直接影響最佳視像點的觀看位置。
第一種方案：要求在屏幕最近點獲得良好的亮度均衡，根據近距離觀衆座位離屏幕距離應大于2倍圖像高度的法則，我們自然想到了圖像高度(1524mm)×2=3048mm，最短鏡頭焦距=屏幕焦距(1850mm)/圖像寬度(2032mm)：1=0.91：1，顯然我們要配置BarcoQVD0.85：1的短焦鏡頭，才比較吻合投影距離等于屏幕焦距可以獲得最大亮度均衡的原則，觀衆與屏幕上緣和下緣的垂直夾角分别是13和14，一般從大于10到30度之間稱為人眼的有效視域，顯然符合這個準則。
第二種方案：要求在屏幕最遠點獲得良好的亮度均衡。有一個經驗值是最遠觀衆座位的距離不超過4倍屏幕的高度。因為涉及到光學屏幕的焦距問題，公司有另外一個參考公式：
我們先償試配置BarcoQVD1.3~1.8的變焦鏡頭，取最小焦距代入上述的公式可得：
投影距離2.504m是屏幕焦距1.850m的1.35倍，仍然符合鏡頭焦距允許控制在大于屏幕焦距的1.4倍之内的準則，隻是觀衆與屏幕上緣和下緣的垂直夾角收窄到了6度，這也是建議光學背投屏幕到到最遠觀衆座位的距離不超過4倍屏幕高度的依據之一。
四、菲涅耳透鏡點距
菲涅耳(Fresnel)透鏡的技術廣泛應用在光學屏幕的制造工藝上，傳統的光學鏡頭隻有曲面部分起作用，其他所有的部分都可以去掉。如果拉平有效的鏡頭曲面部分，就成了菲涅爾鏡頭，菲涅耳透鏡由CAD/CAM采用鑽石切割而成。
菲涅耳透鏡結構可以将入射光彙聚成平行光線，在一定的視角範圍内增加屏幕的亮度。在一塊屏幕上，切割了多達1萬種不同剖面的菲涅耳鏡頭。菲涅耳透鏡的點距，是指相鄰兩個菲涅耳透鏡之間的距離，也即每個剖面的尺寸，常用單位為mm;菲涅耳透鏡點距代表屏幕的分辨率，在同等面積屏幕範圍内，菲涅耳透鏡點距的單位越大，則能夠顯示的最高分辨率越底，一般菲涅耳透鏡點距的大小與屏幕的大小成正比。
五、折射投影距離的計算
光學背投屏幕是目前大屏幕顯示系統最頂尖的技術之一，但存在需要配備一個專用投影暗房而造成浪費建築空間的缺點。為了盡量節省背投房的空間，普遍使用真空鍍膜反射鏡對投影光路進行一次甚至多次的折射。
早期有設計師為了節省成本或沒有理解反射鏡真空鍍膜技術的意義，采用普通的鏡面進行投影光路折射，由于普通的鏡面多數采用背面水銀鍍層，水銀鍍層和玻璃面的相互作用會形成光路的多次折射與反射，造成圖像重影模糊。
很多工程師利用一些概率來估算一次或多次折射可以縮短的投影距離，但欠缺科學和嚴謹的态度，因為這個數據與屏幕安裝高度、投影方式(離軸或偏軸)、投影機體積、反射鏡面積等息息相關。當我們掌握了所有與投影有關的環境數據後，利用AutoCad軟件進行模拟制圖是一個非常有效、快捷且精确的方法。比如在上述屏幕焦距論述的第一種情況中，我們假設工程的指定環境如下，要求提供一次和二次折射投影的設計圖紙：
*圖像底邊離地高度:110cm*投影方式：TLD1.2:1鏡頭在軸投影
*投影機尺寸：寬529mm×高429mm×深795mm，不含鏡頭
因為BarcoLens軟件修正後的計算值不需要考慮投影機鏡頭的長度，所以我們可以精确計算出120″直接投影需要的背投房總深度=投影光程2964mm+投影機機身深度795mm+安裝空間100mm=3859mm。
按比例在AutoCad上先制作直接在軸投射的圖紙，再利用軟件的"鏡像"功能，反複調整反射鏡的距離和角度，直到投影機頂部與屏幕最接近但不遮光為止(盡量避免反射鏡需要很大的仰卧角度)，最後把所有需要知道的數據标注出來，這時你可以論證"經驗概率"與實際的誤差有多大。
二次折射投影的制圖原則一樣，但因為需要兼顧二次反射之間的相互牽制，制圖的時間會稍長。由于良好的真空鍍膜反射鏡反射率都高達94%以上，所以二次折射投影不會對亮度造成明顯的損耗。
相關理論
闵可夫斯基“四維空間”是對現實世界空間和時間的歪曲
愛因斯坦相對論批判之59
闵可夫斯基四維空間
一個人如果不是數學家，當他聽到“四維”的事物時，會激發一種象想起神怪事物時所産生的感覺而驚異起來。可是。我們所居住的世界是一個四維空時連續區這句話卻是再平凡不過的說法。
愛因斯坦：《狹義與廣義相對論淺說》
1.空間是事物存在範圍的大小，時間是事物變化過程的長短，空間和時間有本質區别，絕不能混為一談。空間可以從長、寬、高三個方向量度，所以空間是三維的，但時間不能從長、寬、高三個方向量度，隻能從事物變化過程來量度，所以時間無維。現實世界的空間和時間是三維空間和無維時間，可是闵可夫斯基卻把時間的無維看作是空間的一維，把它當作一維空間加到三維空間上去，進而臆造了“四維空間”，從根本上歪曲了現實世界的空間和時間，陷入了謬誤。
2.當一個不是數學家的人聽一個數學家說“四維”的事物時之所以會“驚異起來”，是因為他簡直不敢相信，數學家居然也會胡說八道。的确，數學家也會胡說八道，如果他們的說法歪曲了客觀事實及其規律的話。
3.我們所居住的現實世界是物質世界，其空間是三維的，其時間是無維的，所謂“我們所居住的世界是一個四維空時連續區”這句話純粹是胡說八道，因為它歪曲了現實世界的本來面貌。本來現實世界的空間既有“連續區”也有“非連續區”，可是這句話卻片面地隻講“連續區”不講“非連續區”，肆意抹殺“非連續區”，陷入了謬誤；本來現實世界的空間和時間有本質區别，絕不能混為一談，可是這句話卻用“空時”将空間和時間完全混為一談，陷入了謬誤；本來現實世界的空間是三維的，時間是無維的，空間和時間的總維數是3+0=3，可是這句話卻把空間和時間的總維數說成是3+1=4（“四維”），陷入了謬誤。總之，這句話是歪曲現實世界空間和時間的荒謬說法。
作為時間的第四維數
當人們說到“四維空間”時，經常指的都是關于時間的概念。在這種情況下，四維空間可以理解為三維空間附加一條時間軸。這種空間叫做闵可夫斯基時空或“(3+1)-空間”。這也是愛因斯坦在他的廣義相對論和狹義相對論中提及的四維時空概念。
作為空間的第四維數
第四維數可以用空間的方式理解，即一個有四個空間性維數的空間（“純空間性”的四維空間），或者說有四個兩兩正交的運動方向的空間。這種空間就是數學家們用來研究四維幾何物體的空間，與愛因斯坦提出的時間作為第四維數的理論不同。關于這一點，考克斯特曾寫道：把時間作為第四維數帶來的好處即使有的話也是微不足道的。實際上，H.G.威爾在《時間機器》中發展的這種十分吸引人的觀點導緻了J.W.杜恩（《時間實驗》）等作者對相對論的非常錯誤的理解。闵可夫斯基的時空幾何是不符合歐幾裡得體系的，所以也就與當前的研究沒有關系。-H.S.M.考克斯特
數學方面
從數學方面講，普通三維空間集合的四維等價物是歐幾裡得四維空間，一個四維歐幾裡得賦範向量空間。一個向量的“長度”:X=(p,q,r,s)
以标準基底表示就是:||X||=
也就是勾股定理向四維空間進行的很自然的類比。這就讓兩個向量之間的夾角很容易定義了（參見歐幾裡得空間）。
正交性
在我們熟悉的三維空間裡，有三對主要方向：上下（高度），南北（緯度），東西（經度）。這三對方向兩兩正交，也就是說，它們兩兩成直角。從數學方面講，它們在三條不同的坐标軸x、y、z上。計算機圖形學中講的深度緩沖指的就是這條z軸，在計算機的二維屏幕上代表深度。
純空間性的四維空間另有一對垂直于其他三個主要方向的主要方向。這一對方向處在另一條同時垂直于x、y、z軸的坐标軸上，通常稱作w軸。對這兩個方向的命名，人們的看法不一。一些現行的命名有安娜/卡塔，斯皮希圖/斯帕提圖，維因/維奧，和宇普西龍/德爾塔。這些額外的方向處于（實際上是垂直于）我們所能觀察到的三維世界中的方向之外。
現實應用
美國羅格斯大學和意大利比薩大學組成的研究小組，受自然界中一些生物微觀結構，如寄生蟲的微鈎、蜜蜂腿部倒刺等的啟發，利用4D打印方法制造出了具有極強組織黏附力的微針。所謂的4D打印方法，是在3D打印基礎上增加了時間這一維度，讓打印出的智能材料在設定時間改變形狀。
俄羅斯頓河國立技術大學（DSTU）正在建立一套基于亞速海遙感數據，分析海洋和沿海生态系統狀況的數學模型和方法。該項研究結果将有助于開發一種技術來監測不良和危險現象，例如石油污染、極端增減水現象、富營養化（藻類大量繁殖），并在一個全新的水平預測水生态系統的發展。與傳統方法相比，新方法可以使用精确的4D模型處理海岸系統遙感數據，并提高預測計算的準确度。
