虚拟现实场景模拟装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种虚拟现实场景模拟装置及方法，该虚拟现实场景模拟装置包括可穿戴设备、采集装置以及处理装置。所述采集装置设在平台上，处理装置放置于平台外，所述处理装置分别与可穿戴设备、采集装置通过有线或无线方式连接。所述平台内设有的模拟道具用于模拟各种虚拟场景，所述采集装置用于获取场景内的信息并通过处理装置处理，并生成虚拟场景画面。本发明专利技术所述的虚拟现实场景模拟装置能够实现平台内的模拟道具与虚拟场景画面同步，使用者在移动时观看到各个角度的虚拟场景画面，并通过身体接触到平台内的道具，使使用者有身临其境之感。

Virtual Reality Scene Simulator and Its Method

The invention provides a virtual reality scene simulation device and method, which comprises wearable device, acquisition device and processing device. The acquisition device is arranged on the platform, and the processing device is placed outside the platform. The processing device is connected with wearable equipment and the acquisition device respectively by wired or wireless mode. The simulation props in the platform are used to simulate various virtual scenes, and the acquisition device is used to acquire information in the scene and process it through the processing device, and generate virtual scene pictures. The virtual reality scene simulation device of the invention can synchronize the simulation props in the platform with the virtual scene pictures, and the users can watch the virtual scene pictures from different angles while moving, and touch the props in the platform through their bodies, so that the users can feel immersed in the scene.

【技术实现步骤摘要】
虚拟现实场景模拟装置及方法
本专利技术涉及一种虚拟现实(VR)的
，尤其涉及一种虚拟现实场景模拟装置及方法。
技术介绍
虚拟现实是新生代的信息交互技术，近年来，它不断发展和完善，迅速在各个领域和行业都得到了广泛应用，对人们的知觉体验有着良好的增强作用。在VR技术方面，通过将仿真、智能传感器与图形显示等多种科学技术相结合创建的虚拟空间，给予用户身临现实场景的体验，现有的VR技术，主要依赖于视觉、听觉，并根据头部运动捕捉或手势捕捉的半交互体验，而触觉捕捉尚不成熟，大大影响用户的交互体验度。
技术实现思路
本专利技术主要目的提供一种虚拟现实场景模拟装置及方法，旨在解决现有虚拟场景交互设备主要局限于视觉、听觉交互的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种虚拟现实场景模拟装置，所述用于虚拟现实场景的模拟装置包括可穿戴设备、采集装置以及处理装置，所述采集装置设在平台上，处理装置放置于平台外，所述处理装置分别与可穿戴设备、采集装置通过有线或无线方式连接，其中：所述平台包括球状道具、非球状道具以及标签层，所述平台内设有凹陷地形和平坦地形，标签层设在平台上，球状道具放置于凹陷地形处的标签层上，非球状道具放置于平坦地形处的标签层上，所述球状道具的表面设有一个第一标签，所述非球状道具的每一个侧面分别设有一个第一标签，所述标签层包括多个第一标签组成的矩阵型结构，每一个第一标签作为一个基本单位，多个基本单位以平台的中心点为原点向周围扩展组成矩阵型结构；所述可穿戴设备包括VR眼镜、数据交互设备以及第二标签，所述数据交互设备内设有蓄电池，所述数据交互设备分别通过有线或无线方式连接至VR眼镜和处理装置；所述采集装置包括集线器、数据线以及第一阅读器，所述第一阅读器分别设在平台的角落，所述第一阅读器通过集线器和数据线电连接至处理装置；所述处理装置包括无线收发射设备、输入输出单元、显示器、处理器、储存器、电源、标签读写器，所述处理器分别与储存器、电源以及输入输出单元电连接，输入输出单元还分别与标签读写器、显示器、无线收发射设备电连接，无线收发射设备与可穿戴设备配对连接，其中：所述显示器用于监测虚拟场景的模拟状况；所述储存器用于储存虚拟液态物的3D画面、虚拟物体的3D画面、环境声音以及仿真算法方案；所述处理器用于提取标识信息相应对的虚拟液态物的3D画面和虚拟物体的3D画面，并使用定位仿真算法方案计算第一阅读器获取的第一标签的功率强度信息生成坐标系，通过仿真算法方案将虚拟液态物的3D画面和虚拟物体的3D画面导入到坐标系形成虚拟场景画面。优选的，所述第一阅读器还具备收发射功率记录功能，用于在记录第一阅读器在获取第一标签内的标识信息时接收信号的功率强度信息。优选的，所述VR眼镜处还设有第二阅读器，用于获取使用者前方第一标签的标识信息。进一步的，所述第二阅读器还具备收发射功率记录功能，用于在记录第二阅读器在获取第一标签内的标识信息时接收信号的功率强度信息。更进一步的，所述处理器还用于处理第二阅读器获取第一标签的标识信息和功率强度信息，利用预存于储存器中的仿真算法方案并根据虚拟场景画面计算得到视角画面。优选的，所述处理器还用于将根据第一阅读器获取第二标签的功率强度信息和预存于储存器中的定位仿真算法方案计算得出各个第一标签以及可穿戴设备的坐标位置。另一方便，本专利技术还提供了一种虚拟现实场景模拟装置的虚拟现实场景模拟方法，该方法包括步骤：所述预先在平台上放置球状道具、非球状道具、标签层以及第一阅读器，在球状道具、非球状道具分别设有第一标签，通过标签读写器在一标签和第二标签分别写入的不同标识信息，在储存器内预存与各标识信息相应对应的虚拟液态物3D画面、虚拟物体的3D画面、环境声音以及仿真算法方案；所述第一阅读器识别到范围内第一标签后，自动读取第一标签的标识信息并记录该第一标签对应的功率强度信息，获取的标识信息和功率强度信息经数据交互设备传输至处理器处，根据储存器内预存的虚拟液态物3D画面、虚拟物体的3D画面以及仿真算法方案，提取相应对的虚拟液态物的3D画面和虚拟物体的3D画面，并生成坐标系；所述处理器读取储存器内虚拟液态物和虚拟物体对应的空间变换位置、外形几何数据以及对应的纹理信息数据，并一一对应导入生成的坐标系当中，形成虚拟场景画面；所述当穿戴有可穿戴设备的使用者进入平台内时，第二阅读器自动获取第一标签的标识信息和功率强度信息，并根据虚拟场景画面经处理器计算得到视角画面，并将视角画面经输入输出单元、无线收发射设备以及数据交互设备传至VR眼镜或显示器进行显示。优选的，所述当使用者进入平台内时，所述处理器从预存于储存器提取相应的环境声音传至可穿戴设备处。相较于现有技术，本专利技术所述虚拟场景模拟装置及方法的有益效果：从视觉、听觉、触觉三个方面切入，在现有VR的基础上，增加模拟道具用于模拟各种环境下的虚拟场景，实现平台内的模拟道具与虚拟场景中事物一一对应，从而解决现有技术无法目前现有虚拟场景交互主要局限于视觉、听觉的现状，提高使用者的真实体验度。附图说明图1为本专利技术虚拟现实场景模拟装置的应用示意图；图2为虚拟场景画面的示意图；图3为平台的结构示意图；图4为图3中标签层的结构示意图；图5为图1中可穿戴设备的结构示意图；图6为图1中采集装置的结构示意图；图7为图1中处理装置的结构示意图；图8为本专利技术用于模拟虚拟场景的方法的流程示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。方便参考图1和2所示，图1为本专利技术虚拟现实场景模拟装置的应用示意图，图2为虚拟场景画面的示意图。所述虚拟现实场景模拟装置包括可穿戴设备2、采集装置3以及处理装置4；所述可穿戴设备2穿戴在使用者5身上，使用者5可在平台1内移动，采集装置3设在平台1上，处理装置3放置于平台1外；所述处理装置4分别与可穿戴设备2、采集装置3通过有线或无线方式连接。所述平台1用于模拟虚拟场景画面6(如图2所示)，所述采集装置3用于获取平台1内的标识信息，并通过有线或无线方式将标识信息传输至处理装置4处，经处理装置4处理后得到虚拟场景画面6，将虚拟场景画面6通过有线或无线方式传回至可穿戴设备2处，并向使用者5展示虚拟场景画面6。参考图3和4所示，图3为平台的结构示意图，图4为图3中标签层的结构示意图。所述平台1包括球状道具11、非球状道具12以及标签层13；所述平台1内设有凹陷地形14和平坦地形15，标签层13设在平台1上，球状道具11放置于凹陷地形14处的标签层13上，非球状道具12放置于平坦地形15处的标签层13上；所述球状道具11的表面设有一个第一标签16(例如现有技术中的无源RFID标签)，所述非球状道具12可以为由多个侧面组成，该非球状道具12的每一个侧面分别设有一个第一标签16；所述标签层13包括多个第一标签16组成的矩阵型结构(如图4所示)，每一个第一标签16作为一个基本单位17，每个基本单位17区域范围根据采集装置3可采集的范围决定，多个基本单位17以平台1的中心点为原点向周围扩展组成矩阵型结构。所述球状道具11用于模拟虚拟场景画面6中的虚拟液态物61(例如水和沼泽等)，所述非球状道具12用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟现实场景模拟装置，其特征在于，该虚拟现实场景模拟装置包括可穿戴设备、采集装置以及处理装置，所述采集装置设在平台上，处理装置放置于平台外，所述处理装置分别与可穿戴设备、采集装置通过有线或无线方式连接，其中：所述平台包括球状道具、非球状道具以及标签层，所述平台内设有凹陷地形和平坦地形，标签层设在平台上，球状道具放置于凹陷地形处的标签层上，非球状道具放置于平坦地形处的标签层上，所述球状道具的表面设有一个第一标签，所述非球状道具的每一个侧面分别设有一个第一标签，所述标签层包括多个第一标签组成的矩阵型结构，每一个第一标签作为一个基本单位，多个基本单位以平台的中心点为原点向周围扩展组成矩阵型结构；所述可穿戴设备包括VR眼镜、数据交互设备以及第二标签，所述数据交互设备内设有蓄电池，所述数据交互设备分别通过有线或无线方式连接至VR眼镜和处理装置；所述采集装置包括集线器、数据线以及第一阅读器，所述第一阅读器分别设在平台的角落，所述第一阅读器通过集线器和数据线电连接至处理装置；所述处理装置包括无线收发射设备、输入输出单元、显示器、处理器、储存器、电源、标签读写器，所述处理器分别与储存器、电源以及输入输出单元电连接，输入输出单元还分别与标签读写器、显示器、无线收发射设备电连接，无线收发射设备与可穿戴设备配对连接，其中：所述显示器用于监测虚拟场景的模拟状况；所述储存器用于储存虚拟液态物的3D画面、虚拟物体的3D画面、环境声音以及仿真算法方案；所述处理器用于提取标识信息相应对的虚拟液态物的3D画面和虚拟物体的3D画面，并使用定位仿真算法方案计算第一阅读器获取的第一标签的功率强度信息生成坐标系，通过仿真算法方案将虚拟液态物的3D画面和虚拟物体的3D画面导入到坐标系形成虚拟场景画面。...

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实场景模拟装置，其特征在于，该虚拟现实场景模拟装置包括可穿戴设备、采集装置以及处理装置，所述采集装置设在平台上，处理装置放置于平台外，所述处理装置分别与可穿戴设备、采集装置通过有线或无线方式连接，其中：所述平台包括球状道具、非球状道具以及标签层，所述平台内设有凹陷地形和平坦地形，标签层设在平台上，球状道具放置于凹陷地形处的标签层上，非球状道具放置于平坦地形处的标签层上，所述球状道具的表面设有一个第一标签，所述非球状道具的每一个侧面分别设有一个第一标签，所述标签层包括多个第一标签组成的矩阵型结构，每一个第一标签作为一个基本单位，多个基本单位以平台的中心点为原点向周围扩展组成矩阵型结构；所述可穿戴设备包括VR眼镜、数据交互设备以及第二标签，所述数据交互设备内设有蓄电池，所述数据交互设备分别通过有线或无线方式连接至VR眼镜和处理装置；所述采集装置包括集线器、数据线以及第一阅读器，所述第一阅读器分别设在平台的角落，所述第一阅读器通过集线器和数据线电连接至处理装置；所述处理装置包括无线收发射设备、输入输出单元、显示器、处理器、储存器、电源、标签读写器，所述处理器分别与储存器、电源以及输入输出单元电连接，输入输出单元还分别与标签读写器、显示器、无线收发射设备电连接，无线收发射设备与可穿戴设备配对连接，其中：所述显示器用于监测虚拟场景的模拟状况；所述储存器用于储存虚拟液态物的3D画面、虚拟物体的3D画面、环境声音以及仿真算法方案；所述处理器用于提取标识信息相应对的虚拟液态物的3D画面和虚拟物体的3D画面，并使用定位仿真算法方案计算第一阅读器获取的第一标签的功率强度信息生成坐标系，通过仿真算法方案将虚拟液态物的3D画面和虚拟物体的3D画面导入到坐标系形成虚拟场景画面。2.如权利要求1所述的虚拟现实场景模拟装置，其特征在于，所述第一阅读器还具备收发射功率记录功能，用于在记录第一阅读器在获取第一标签内的标识信息时接收信号的功率强度信息。3.如权利要求1所述的虚拟现实场景模拟装置，其特征在于，所述VR眼镜处还设有第二阅读器，所述第二阅读器用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贯京，葛新科，王海荣，张红治，周亮，
申请(专利权)人：深圳市易特科信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44