一种由光纤制成的虚拟现实景观像体制造技术

一种由光纤制成的虚拟现实景观像体，属于VR、AR、MR显示技术领域。包括平行光纤层、垂直光纤层、通体照明光纤束组、导像光纤束组、枝干光纤束组、枝叶光纤片组、光纤胶。优点在于，增加了图像的突出感和厚重感，尤其是用于AR场景，可以赋予静态的实景于动感和变幻，会有让人产生意想不到的震撼效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于VR、AR、MR显示
，特别是提供了一种由光纤制成的虚拟现实景观像体，在教学、AR园林景观、展览展示、科技馆等场所，有非常广泛的用途。
技术介绍
光纤照明已大量应用于景观照明，光纤成像技术在上世纪80年代就已经应用于胃窥镜等医疗设备，大平面的光纤成像技术自上世纪90年代开始，国内国外的都有研究报道，但却鲜有成功的案例，主要原因是光纤成像技术做到大平面受制于光纤的数量是百万、千万数量级的，一方面是整齐排列极其困难；另一方面是成型容易造成光纤膜的破坏进而破坏光纤的成像；还有一方面是加工及表面处理也没有成型的技术可以借鉴、成型的设备可以采用。采用光纤成像，技术原理简单，但实施却设计多学科知识、多种类工艺、多种类加工设备，致使光纤成像产品极难精细化、大型化。由光纤制成的景观，国内国外都有成功的案例，比如：光纤树等，但这些产品基本上都是照明性质，利用的都是通体光纤和光导光纤对于不同颜色光的发散和传导，由此制成的景观色彩变化很难产生精细的颜色变化，其颜色数相比彩色电视动辄亿级的颜色数，实在是少的可怜。现有光纤景观颜色数少的原因不在于光纤，而在于如何利用光纤进行正确地颜色传导和景观制作的精细度，另外颜色源的光的颜色也必须充分。
技术实现思路
本专利技术大幕大在于提供提供了一种由光纤制成的虚拟现实景观像体，扩展了光纤景观的应用，赋予了光纤景观更多的颜色变化，使光纤景观可以立体、全息地呈现图像信息。本专利技术的原理是光纤的可导光原理和可成像原理。本专利技术包括平行光纤层1、垂直光纤层2、通体照明光纤束组3、导像光纤束组4、枝干光纤束组5、枝叶光纤片组6、光纤胶7。其中，平行光纤层1是一种由光纤组成的虚拟现实景观的中空的“主干”；垂直光纤层2是垂直于平行光纤层1的一种由光纤组成的虚拟现实景观的顶端；置于平行光纤层1之内的通体光纤束组3是由多组通体光纤束组成的将入光面的光传导进入一种由光纤组成的虚拟现实景观的指定部位的内部照明光纤；导像光纤束组4是由多组导像光纤束组成的将入像面的图像传输到一种由光纤组成的虚拟现实景观的指定部位的导像光纤束；枝干光纤束组5是置于一种由光纤组成的虚拟现实景观的中空的主干或平行光纤层1之上的分叉，相当于树干之上的树杈，其具有如平行光纤层1同样的中空结构，通过平行光纤层1孔洞之内的通体照明光纤束组3和导像光纤束组4，其中的部分通体照明光线束、导像光纤束可分叉贯穿于枝干光纤束组5之中，如图1所示。枝叶光纤片组6置于枝干光纤束组5之上的发光片，相当于树枝上的树叶，其结构类似于测光导光板的由枝叶光纤片组6的侧面入光可在枝叶光纤片组6的表面单面发光或双面同时发光的叶片状光纤片，其发光既可以由通体照明光纤束组3负责提供照明，也可以由枝干光纤束组5提供照明，如图2所示。本专利技术中所述的“主干”、“枝干”，不仅仅是只有一个“主干”和一个“枝干”，而是“主干”可以是若干个“主干”组成的复合“主干”“枝干”也可以是若干个组成的复合“枝干”，而且“枝干”之上还可以再有“小枝干”，“枝叶”也是一样，也可以有若干个“枝叶”，亦如大树一样。本专利技术中所述的“主干”、“枝干”、“枝叶”不是特指树木类景观，而是泛指主体景观之上还有微景观的多层复合景观，比如：山可以作为“主干”，房屋、树木等可以作为“枝干”，“枝干”上的特殊景观可以作为“枝叶”。再比如：建筑物可以作为“主干”，建筑物上伸出的广告牌、窗口等可以作为“枝干”，“枝干”上的特殊标示可以作为“枝叶”。本专利技术的平行光纤层1是一种由光纤组成的景观的中空的“主干”，负责显示主干四周的影像，其中心是孔洞的，粘接“枝干”部位也是有通过分叉的通体照明光纤束组3和导像光纤束组4的孔洞，如图3所示。本专利技术的垂直光纤层2是一种由光纤组成的景观的顶端显示，负责景观的顶端显示影像，其与平行光纤层1的粘接面是平面，其另一面或显示面可以是平面，也可以是设计形状的浮雕面，如图4所示。本专利技术的通体光纤束组3是由多组通体光纤组成的一种由光纤组成的景观的内部照明光纤，其组数也是若干组，负责为平行于水平面的平行光纤层1、垂直于水平面的光纤层2之中无影像部分提供照明，通体光纤束组3各组的长度根据其照明的部位或距离而定，如图5所示。本专利技术的导像光纤束组4由多组导像光纤束组成的将底部入光(或入像)面的光或图像传输到一种由光纤组成的景观的指定部位的导像光纤束，其组数根据需要传导的影像的数量而定，一般来讲，导像光纤束4只传输需要突出的特殊影像和动态影像，而颜色不变的影像由通体光纤束组3完成，如图6所示。本专利技术的枝干光纤束组5与平行光纤层1具有同样的结构，区别仅在于枝干光纤束组5的尺寸小于平行光纤层1，亦如树干和树枝的关系一样。本专利技术的枝叶光纤片组6是置于枝干光纤束组5之上的发光片，相当于树枝上的树叶，其结构类似于测光导光的叶片状光纤片，枝叶光纤片组6的侧面入光可在枝叶光纤片组6的表面单面发光或双面同时发光，其发光既可以由通体照明光纤束组3负责提供照明光源，也可以由枝干光纤束组5的发光作为照明光源。本专利技术的光纤胶7是可以将光纤牢固地粘接在一起的高透明的可固化的液体胶，且其固化之后在粘接层不能产生气泡。本专利技术的入光面或入像面可以是1个，也可以是多个，入光面或入像面的最大数量等于通体照明光纤束组3和导像光纤束组4两者之中光纤束组之和。本专利技术的平行光纤层1、垂直光纤层2、通体照明光纤束组3、导像光纤束组4、枝干组合光纤束组5、枝叶光纤片组6都是经过表面处理的，具体的表面处理方法，可参照同期申报的专利技术专利《一种多边形光纤组成的光纤导像屏》中提出的表面处理方法实施，即成像面纳米表面处理层是与光纤芯材有亲和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液体，其中添加重量小于高透明液体重量2％的纳米光扩散剂颗粒和重量小于高透明液体重量1％的黑色剂。黑色剂可以是可溶性黑色精、可溶性金属络合物黑、纳米石墨黑、RGB三基色配成的黑色等。本专利技术的优点在于增加了图像的突出感和厚重感，尤其是用于AR场景，可以赋予静态的实景于动感和变幻，会有让人产生意想不到的震撼效果。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。其中，平行光纤层1、垂直光纤层2、通体照明光纤束组3、导像光纤束组4、枝干光纤束组5、枝叶光纤片组6、光纤胶7。图2为树干树叶光纤虚拟现实景观的示意图。其中，通体照明光纤束组3、枝干光纤束组5、枝叶光纤片组6。图3为中空的主干平行光纤层1、中空孔洞内的通体照明光纤束组3、导像光纤束组4的示意图。图4为部分组件的示意图。其中，平行光纤层1与垂直光纤层2的粘接面是平面，垂直光纤层2的另一面是浮雕面。图5为通体光纤束组3示意图。各组的长度可以不同。图6为导像光纤束组4将底部图像传输到指定位置示意图。具体实施方式根据图1～6实施。本专利技术包括平行光纤层1、垂直光纤层2、通体照明光纤束组3、导像光纤束组4、枝干光纤束组5、枝叶光纤片组6、光纤胶7。其中平行光纤层1是一种由光纤组成的虚拟现实景观的中空的“主干”；垂直光纤层2是垂直于平行光纤层1的一种由光纤组成的虚拟现实景观的顶端；置于平行光纤层1之内的通体光纤束组3是由多组通体光纤束组成的将入光面的光传导进入一种由光纤组成的虚拟现实景观的指定部位的内部照明光纤；导像光纤束组4是由多组导像光纤束组成的将入像面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由光纤制成的虚拟现实景观像体，其特征在于，包括平行光纤层(1)、垂直光纤层(2)、通体照明光纤束组(3)、导像光纤束组(4)、枝干光纤束组(5)、枝叶光纤片组(6)、光纤胶(7)；平行光纤层(1)是一种由光纤组成的虚拟现实景观的中空的“主干”，负责显示主干四周的影像；垂直光纤层(2)是垂直于平行光纤层(1)的一种由光纤组成的虚拟现实景观的顶端；置于平行光纤层(1)之内的通体光纤束组(3)是由多组通体光纤束组成的将入光面的光传导进入一种由光纤组成的虚拟现实景观的指定部位的内部照明光纤；导像光纤束组(4)是由多组导像光纤束组成的将入像面的图像传输到一种由光纤组成的虚拟现实景观的指定部位的导像光纤束；枝干光纤束组(5)是置于一种由光纤组成的虚拟现实景观的中空的主干或平行光纤层(1)之上的分叉，具有与平行光纤层(1)同样的中空结构，通过平行光纤层(1)孔洞之内的通体照明光纤束组(3)和导像光纤束组(4)，其中的部分通体照明光线束、导像光纤束分叉贯穿于枝干光纤束组(5)之中；枝叶光纤片组(6)置于枝干光纤束组(5)之上的发光片，结构类似于测光导光板的由枝叶光纤片组(6)的侧面入光在枝叶光纤片组(6)的表面单面发光或双面同时发光的叶片状光纤片，其发光由通体照明光纤束组(3)负责提供照明，或由枝干光纤束组(5)提供照明。...

【技术特征摘要】
1.一种由光纤制成的虚拟现实景观像体，其特征在于，包括平行光纤层(1)、垂直光纤层(2)、通体照明光纤束组(3)、导像光纤束组(4)、枝干光纤束组(5)、枝叶光纤片组(6)、光纤胶(7)；平行光纤层(1)是一种由光纤组成的虚拟现实景观的中空的“主干”，负责显示主干四周的影像；垂直光纤层(2)是垂直于平行光纤层(1)的一种由光纤组成的虚拟现实景观的顶端；置于平行光纤层(1)之内的通体光纤束组(3)是由多组通体光纤束组成的将入光面的光传导进入一种由光纤组成的虚拟现实景观的指定部位的内部照明光纤；导像光纤束组(4)是由多组导像光纤束组成的将入像面的图像传输到一种由光纤组成的虚拟现实景观的指定部位的导像光纤束；枝干光纤束组(5)是置于一种由光纤组成的虚拟现实景观的中空的主干或平行光纤层(1)之上的分叉，具有与平行光纤层(1)同样的中空结构，通过平行光纤层(1)孔洞之内的通体照明光纤束组(3)和导像光纤束组(4)，其中的部分通体照明光线束、导像光纤束分叉贯穿于枝干光纤束组(5)之中；枝叶光纤片组(6)置于枝干光纤束组(5)之上的发光片，结构类似于测光导光板的由枝叶光纤片组(6)的侧面入光在枝叶光纤片组(6)的表面单面发光或双面同时发光的叶片状光纤片，其发光由通体照明光纤束组(3)负责提供照明，或由枝干光纤束组(5)提供照明。2.根据权利要求1所述的虚拟现实景观像体，其特征在于，垂直光纤层(2)组成一种由光纤组成的顶端...

【专利技术属性】
技术研发人员：白建荣，俞阳，樊胜利，
申请(专利权)人：北京沃富瑞德文化传播有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11