一种基于投影的大屏虚拟现实系统技术方案

本实用新型专利技术涉及投影设备领域，尤其涉及一种基于投影的大屏虚拟现实系统，包括垂直屏幕和水平屏幕，垂直屏幕和水平屏幕垂直相交，相交线为屏幕结合线；还包括垂直屏幕投影机和水平屏幕投影机，垂直屏幕投影机用于垂直屏幕投影，水平屏幕投影机用于水平屏幕投影，还包括至少两个红外摄像头，用于操作者动作捕捉，操作者位于水平屏幕上，操作者的眼镜或手部佩戴相应的反光物质。本实用新型专利技术提供的一种基于投影的大屏虚拟现实系统，在于利用两套投影组成L型画面，并通过至少2组红外摄像头绑定3D内容中的虚拟相机和虚拟空间定位绑定，以实现视角变化和3D画面互动，进而完成VR体验。

A large screen virtual reality system based on projection

The utility model relates to the field of projection equipment, in particular to a large screen projection system based on virtual reality, including vertical and horizontal screen screen, vertical screen and horizontal screen vertical intersection, intersecting lines for screen combination line; also includes vertical and horizontal screen projector screen projector, vertical screen projector for vertical screen projection, horizontal screen projector for the horizontal projection screen also comprises at least two infrared cameras, motion capture for the operator, the operator at the level of the screen, the operator's hand wearing glasses or the corresponding anti light material. The utility model provides a large screen projection system based on virtual reality, is composed of two sets of L type screen using virtual camera projection, and through at least 2 sets of infrared camera to bind 3D content in the virtual space and location binding, to achieve changes of view and 3D screen interaction, and complete the VR experience.

【技术实现步骤摘要】
一种基于投影的大屏虚拟现实系统
本技术涉及投影设备领域，尤其涉及一种基于投影的大屏虚拟现实系统。
技术介绍
虚拟现实技术可用于模拟设备的维修状态，对于高危，高难，高价值的训练可以减少伤害，增加训练数量，易复用并减少相关培训成本。目前VR（虚拟现实）技术大多是头戴式显示方案，头戴式VR系统可实现360全景显示，虚拟交互等功能，但头戴式VR系统由于其成像原理并不符合人眼的生物自然成像规律，同时人眼和外界真实空间完全隔离，容易造成体验人员的眩晕，恶心等不良反应。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供一种舒适的虚拟现实系统。具体的技术方案为：一种基于投影的大屏虚拟现实系统，包括垂直屏幕和水平屏幕，垂直屏幕和水平屏幕垂直相交，相交线为屏幕结合线；还包括垂直屏幕投影机和水平屏幕投影机，垂直屏幕投影机用于垂直屏幕投影，水平屏幕投影机用于水平屏幕投影，还包括至少两个红外摄像头，用于操作者动作捕捉，操作者位于水平屏幕上，操作者的眼镜或手部佩戴相应的反光物质。所述的水平屏幕投影机在垂直屏幕后方，垂直屏幕投影机在水平屏幕上方。本技术提供的一种基于投影的大屏虚拟现实系统，在于利用两套投影组成L型画面，并通过至少2组红外摄像头绑定3D内容中的虚拟相机和虚拟空间定位绑定，以实现视角变化和3D画面互动，进而完成VR体验。附图说明图1为本技术的侧视结构示意图；图2为本技术的俯视结构示意图；图3为本技术的立体结构示意图。具体实施方式结合附图说明具体实施方式。如图1和图2、图3所示，一种基于投影的大屏虚拟现实系统，包括垂直屏幕1和水平屏幕2，垂直屏幕1和水平屏幕2垂直相交，相交线为屏幕结合线7；还包括垂直屏幕投影机3和水平屏幕投影机4，垂直屏幕投影机3用于垂直屏幕投影，水平屏幕投影机4用于水平屏幕投影，还包括至少两个红外摄像头5，用于操作者6动作捕捉，操作者6位于水平屏幕2上，操作者6的眼镜或手部佩戴相应的反光物质。所述的水平屏幕投影机4在垂直屏幕1后方，垂直屏幕投影机3在水平屏幕2上方。整个系统由两台投影机构成，其中一台水平屏幕投影机4为背投画面，在屏幕后方，另一台垂直屏幕投影机3为正投画面，垂直屏幕1、水平屏幕2两个画面成L形状，屏幕结合处的屏幕结合线7需要对齐，操作者6站立在水平屏幕2之上进行操作。两台投影机分辨率1920*1200，两个投影画面高度相等且均不小于2.3m，以此尽量覆盖观看人员视角，同时拥有很高的清晰度，直角画面也不会引起画面变形，保证虚拟场景正确的几何关系。本系统为了营造更真实的虚拟环境，采用立体显示模式，利用计算机图形技术生成三维画面，同时生成虚拟相机，虚拟相机模拟人体左右眼结构，实时分别生成左眼和右眼的图像数据，并将图像数据输出给投影大屏设备，投影设备将左眼和右眼分别的60Hz图像信号，通过帧顺序方式排列输出，同时把同步信号传输给立体眼镜。操作者6佩戴立体眼镜，在左眼帧收到图像时右眼帧图像关闭，在右眼帧收到图像时左眼帧图像关闭，当刷新速度达到120Hz人眼感受不到画面的切换，以此来达到真实的3D立体效果。本系统为了更好模拟真实的三维场景，构架了位置空间定位子系统。由于真实世界是立体三维的，因此需要定位操作者6的空间位置，即相对于虚拟空间X,Y,Z三个轴的实时位置。通过多个红外摄像头5打红外光给操作者6，操作者6的眼镜或手部佩戴相应的反光物质（反光涂料），反光物质反射红外光给红外摄像头5，红外摄像头5通过角度差计算确定反光位置的实时空间位置。本系统中将操作者6的眼部位置和虚拟相机位置进行绑定，从虚拟相机生成两个视椎来模拟现实环境的L形大屏幕，这样操作人员无论怎么移动都能看到最真实的虚拟场景效果。用同种方式，绑定手部的空间位置，并将空间位置和虚拟手进行绑定，并实时计算手部位置和虚拟模型之间的碰撞关系，可实时拾取虚拟物体。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于投影的大屏虚拟现实系统，其特征在于，包括垂直屏幕（1）和水平屏幕（2），垂直屏幕（1）和水平屏幕（2）垂直相交，相交线为屏幕结合线（7）；还包括垂直屏幕投影机（3）和水平屏幕投影机（4），垂直屏幕投影机（3）用于垂直屏幕投影，水平屏幕投影机（4）用于水平屏幕投影，还包括至少两个红外摄像头（5），用于操作者（6）动作捕捉，操作者（6）位于水平屏幕（2）上，操作者（6）的眼镜或手部佩戴相应的反光物质。

【技术特征摘要】
1.一种基于投影的大屏虚拟现实系统，其特征在于，包括垂直屏幕（1）和水平屏幕（2），垂直屏幕（1）和水平屏幕（2）垂直相交，相交线为屏幕结合线（7）；还包括垂直屏幕投影机（3）和水平屏幕投影机（4），垂直屏幕投影机（3）用于垂直屏幕投影，水平屏幕投影机（4）用于水平屏幕投影，还包括至...

【专利技术属性】
技术研发人员：王之浩，
申请(专利权)人：深圳市帅映科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44