一种沉浸式全景虚拟现实系统技术方案

本发明专利技术公开了一种沉浸式全景虚拟现实系统，包括VR系统终端、多通道转换器、前置机、综合资源管理平台、网络交换机和远程监管控制终端，其中，所述VR系统终端通过多通道转换器与前置机电性连接，所述前置机和综合资源管理平台分别通过TCP网线与网络交换机电连接，所述网络交换机通过以太网与远程监管控制终端交互，所述综合资源管理平台用于各种远程交流、协作资源提供。本发明专利技术能够使使用者以一种具有强烈沉浸感的方式进行交互，能够在虚拟现实场景中进行学习、娱乐和生活，更加实用以及贴近生活，提高了虚拟现实系统的使用安全性能，有效避免噪音干扰的同时，大大提高了使用者的体验空间。

An Immersive Panoramic Virtual Reality System

【技术实现步骤摘要】
一种沉浸式全景虚拟现实系统
本专利技术涉及虚拟现实系统
，具体为一种沉浸式全景虚拟现实系统。
技术介绍
虚拟现实系统(VirtualRealitySystem)，简称VR，是近年来出现的图形图像领域的高新技术，也被称为灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。现有的虚拟现实系统虽然能够使使用者体验虚拟现实模拟场景，但实用性不强，不能贴近生活，且使用时安全性不高，由于体验者沉迷于虚拟现实中，易与墙壁或其他障碍物发生碰撞事故，使使用者受伤。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种沉浸式全景虚拟现实系统，解决了现有的虚拟现实系统虽然能够使使用者体验虚拟现实模拟场景，但实用性不强，不能贴近生活，且使用时安全性不高，由于体验者沉迷于虚拟现实中，易与墙壁或其他障碍物发生碰撞事故，使使用者受伤的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种沉浸式全景虚拟现实系统，包括VR系统终端、多通道转换器、前置机、综合资源管理平台、网络交换机和远程监管控制终端，其中，所述VR系统终端通过多通道转换器与前置机电性连接，所述前置机和综合资源管理平台分别通过TCP网线与网络交换机电连接，所述网络交换机通过以太网与远程监管控制终端交互，所述综合资源管理平台用于各种远程交流、协作资源提供，所述远程监管控制终端用于对VR系统终端及综合资源管理平台进行远程监控和管理，当使用者在使用VR系统终端并做出远程交互的相应动作后，通过远程监管控制终端对采集的信息进行处理并向综合资源管理平台发出协作指令，由综合资源管理平台向远程监管控制终端提供相应资源，最后由远程监管控制终端对收集到的信息进行整理后，经以太网传输给网络交换机，由后者再传输给前置机，前置机收集到信息后通过多通道转换器向所需远程交互使用者的VR系统终端进行资源共享，使用者通过VR系统终端以一种具有强烈沉浸感的方式进行交互，所述VR系统终端包括预处理模块、动作捕捉模块、VR眼镜、VR音频模拟模块、摄像头、报警模块和后处理模块，所述动作捕捉模块、VR眼镜、VR音频模拟模块、摄像头、报警模块和后处理模块分别与预处理模块电性连接，其中，所述动作捕捉模块用于对使用者的行为动作信息进行捕捉，并将捕捉到的信息传输给预处理模块，通过预处理模块对收集到的数据信息进行分析和处理，生成与使用者当前所处状态相符合的拟态信息并将拟态信息传输至后处理模块，通过后处理模块对经预处理后的信息进行检验、修正和细化处理，并将细化处理后的最终数据传输给预处理模块，所述VR音频模拟模块用于根据使用者动作信息生成相应的音频，经预处理模块和后处理模块对使用者的动作信息进行处理后，通过VR音频模拟模块生成相应听觉上的模拟场景，使用者通过VR眼镜便可体验到沉浸式、高还原度虚拟现实场景，所述摄像头用于对使用者进行定位，当使用者靠近墙壁及障碍物时，通过报警模块对使用者进行报警。优选的，所述VR系统终端还包括存储模块和供电模块，所述存储模块用于对使用者的使用信息进行储存，所述供电模块用于对预处理模块、动作捕捉模块、VR眼镜、VR音频模拟模块、摄像头、报警模块和后处理模块进行供电，保证各模块的正常运作。优选的，所述VR系统终端装设于一个隔音VR体验房内，该隔音VR体验房的顶部装还设有照明设备。优选的，所述VR系统终端的安装方式采用内嵌式；内嵌式安装可节约体验房内的空间，为使用者得到最优化的虚拟现实场景。优选的，所述隔音VR体验房的墙壁上还设有缓冲防护层，该缓冲防护层用于对使用者进行安全防护；缓冲防护层可由橡胶层及设置在墙壁与橡胶层之间的缓冲支撑弹簧构成，当使用者佩带VR眼镜处于虚拟场景中时，防止使用者撞到墙壁，使使用者受到损伤，提高了使用安全性能。优选的，所述综合资源管理平台包括远程教育资源管理平台、远程娱乐资源管理平台和远程生活资源管理平台，所述远程教育资源管理平台、远程娱乐资源管理平台和远程生活资源管理平台用于教育资源、娱乐资源和生活资源的远程交互，教育资源包括在线答题、实时远程直播、图书借阅和实验，娱乐资源包括各种游戏设备、户外游戏及游戏竞技比赛，生活资源包括电器控制、户外、美食、旅游及步行街。优选的，所述远程监管控制终端包括信息收集模块、信息处理模块和数据库，所述信息收集模块和数据库分别与信息处理模块电性连接，经信息收集模块接收来自远端指令信息后传输给信息处理模块，通过信息处理模块对指令信息进行处理并，当需要进行远程资源交互时通过综合资源管理平台进行相应信息提取，提取后的信息再传输给该使用者的VR系统终端进行呈现，该使用者的需求信息、使用数据及综合资源管理平台数据储存于由数据库；使用者第一次的使用信息及需求信息由数据库储存后，当使用者下一次有该类需求时，可直接通过数据库进行数据提取，需要说明的是，此类提取不包括实时直播类信息提取。优选的，所述动作捕捉模块、VR音频模拟模块、摄像头和报警模块与预处理模块之间均采用无线通讯连接方式，该无线通讯连接可采用WIFI模块、蓝牙模块和ZigBee模块之间的一种；通过无线连接的方式，能够减少因线缆布置所带来的房屋改造工程，显著提高了其对各类房屋的适用性，同时也降低了后期因连接故障而带来的维护困难、维护成本高等问题。(三)有益效果本专利技术提供了一种沉浸式全景虚拟现实系统，具备以下有益效果：(1)、该沉浸式全景虚拟现实系统，通过戴上VR眼镜后，通过动作捕捉模块对使用者的行为动作信息进行捕捉，并将捕捉到的信息传输给预处理模块，通过预处理模块对收集到的数据信息进行分析和处理，生成与使用者当前所处状态相符合的拟态信息并将拟态信息传输至后处理模块，通过后处理模块对经预处理后的信息进行检验、修正和细化处理，并将细化处理后的最终数据传输给预处理模块，预处理模块控制VR音频模拟模块根据使用者动作信息生成生成相应听觉上的模拟场景，通过综合资源管理平台提供使用者所需远程交流、协作资源，通过远程监管控制终端对采集的信息进行处理并向综合资源管理平台发出协作指令，由综合资源管理平台向远程监管控制终端提供相应资源，最后由远程监管控制终端对收集到的信息进行整理后，经以太网传输给网络交换机，由后者再传输给前置机，前置机收集到信息后通过多通道转换器向所需远程交互使用者的VR系统终端进行资源共享，使用者通过VR系统终端以一种具有强烈沉浸感的方式进行交互，能够在虚拟现实场景中进行学习、娱乐和生活，更加实用以及贴近生活；(2)、该沉浸式全景虚拟现实系统，通过设置摄像头，能够对使用者进行定位，当使用者靠近墙壁及障碍物时，通过报警模块对使用者进行报警，提高了虚拟现实系统的使用安全性能；(3)、该沉浸式全景虚拟现实系统，采用内嵌式设备安装方式安装于隔音VR体验房内，有效避免噪音干扰的同时，大大提高了使用者的体验空间，隔音VR体验房内墙壁上缓冲防护层的设置，进一步提高了虚拟现实系统的使用安全性能。附图说明图1为本专利技术的系统原理框图；图2为本专利技术中VR系统终端的系统原理框图；图3为本专利技术中综合资源管理平台的系统原理框图；图4为本专利技术中远程监管控制终本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沉浸式全景虚拟现实系统，其特征在于：包括VR系统终端(1)、多通道转换器(2)、前置机(3)、综合资源管理平台(4)、网络交换机(5)和远程监管控制终端(6)，其中，所述VR系统终端(1)通过多通道转换器(2)与前置机(3)电性连接，所述前置机(3)和综合资源管理平台(4)分别通过TCP网线与网络交换机(5)电连接，所述网络交换机(5)通过以太网与远程监管控制终端(6)交互，所述综合资源管理平台(4)用于各种远程交流、协作资源提供，所述远程监管控制终端(6)用于对VR系统终端(1)及综合资源管理平台(4)进行远程监控和管理，当使用者在使用VR系统终端(1)并做出远程交互的相应动作后，通过远程监管控制终端(6)对采集的信息进行处理并向综合资源管理平台(4)发出协作指令，由综合资源管理平台(4)向远程监管控制终端(6)提供相应资源，最后由远程监管控制终端(6)对收集到的信息进行整理后，经以太网传输给网络交换机(5)，由后者再传输给前置机(3)，前置机(3)收集到信息后通过多通道转换器(2)向所需远程交互使用者的VR系统终端(1)进行资源共享，使用者通过VR系统终端(1)以一种具有强烈沉浸感的方式进行交互，所述VR系统终端(1)包括预处理模块(101)、动作捕捉模块(102)、VR眼镜(104)、VR音频模拟模块(105)、摄像头(106)、报警模块(107)和后处理模块(108)，所述动作捕捉模块(102)、VR眼镜(104)、VR音频模拟模块(105)、摄像头(106)、报警模块(107)和后处理模块(108)分别与预处理模块(101)电性连接，其中，所述动作捕捉模块(102)用于对使用者的行为动作信息进行捕捉，并将捕捉到的信息传输给预处理模块(101)，通过预处理模块(101)对收集到的数据信息进行分析和处理，生成与使用者当前所处状态相符合的拟态信息并将拟态信息传输至后处理模块(108)，通过后处理模块(108)对经预处理后的信息进行检验、修正和细化处理，并将细化处理后的最终数据传输给预处理模块(101)，所述VR音频模拟模块(105)用于根据使用者动作信息生成相应的音频，经预处理模块(101)和后处理模块(108)对使用者的动作信息进行处理后，通过VR音频模拟模块(105)生成相应听觉上的模拟场景，使用者通过VR眼镜(104)便可体验到沉浸式、高还原度虚拟现实场景，所述摄像头(106)用于对使用者进行定位，当使用者靠近墙壁及障碍物时，通过报警模块(107)对使用者进行报警。...

【技术特征摘要】
1.一种沉浸式全景虚拟现实系统，其特征在于：包括VR系统终端(1)、多通道转换器(2)、前置机(3)、综合资源管理平台(4)、网络交换机(5)和远程监管控制终端(6)，其中，所述VR系统终端(1)通过多通道转换器(2)与前置机(3)电性连接，所述前置机(3)和综合资源管理平台(4)分别通过TCP网线与网络交换机(5)电连接，所述网络交换机(5)通过以太网与远程监管控制终端(6)交互，所述综合资源管理平台(4)用于各种远程交流、协作资源提供，所述远程监管控制终端(6)用于对VR系统终端(1)及综合资源管理平台(4)进行远程监控和管理，当使用者在使用VR系统终端(1)并做出远程交互的相应动作后，通过远程监管控制终端(6)对采集的信息进行处理并向综合资源管理平台(4)发出协作指令，由综合资源管理平台(4)向远程监管控制终端(6)提供相应资源，最后由远程监管控制终端(6)对收集到的信息进行整理后，经以太网传输给网络交换机(5)，由后者再传输给前置机(3)，前置机(3)收集到信息后通过多通道转换器(2)向所需远程交互使用者的VR系统终端(1)进行资源共享，使用者通过VR系统终端(1)以一种具有强烈沉浸感的方式进行交互，所述VR系统终端(1)包括预处理模块(101)、动作捕捉模块(102)、VR眼镜(104)、VR音频模拟模块(105)、摄像头(106)、报警模块(107)和后处理模块(108)，所述动作捕捉模块(102)、VR眼镜(104)、VR音频模拟模块(105)、摄像头(106)、报警模块(107)和后处理模块(108)分别与预处理模块(101)电性连接，其中，所述动作捕捉模块(102)用于对使用者的行为动作信息进行捕捉，并将捕捉到的信息传输给预处理模块(101)，通过预处理模块(101)对收集到的数据信息进行分析和处理，生成与使用者当前所处状态相符合的拟态信息并将拟态信息传输至后处理模块(108)，通过后处理模块(108)对经预处理后的信息进行检验、修正和细化处理，并将细化处理后的最终数据传输给预处理模块(101)，所述VR音频模拟模块(105)用于根据使用者动作信息生成相应的音频，经预处理模块(101)和后处理模块(108)对使用者的动作信息进行处理后，通过VR音频模拟模块(105)生成相应听觉上的模拟场景，使用者通过VR眼镜(104)便可体验到沉浸式、高还原度虚拟现实场景，所述摄像头(106)用于对使用者进行定位，当使用者靠近墙壁及障碍物时，通过报警模块(107)对使用者进行报警。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，罗代忠，罗万成，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50