CN101650905B - 360度3d环物互动装置 - Google Patents

Abstract

一种360度3D环物互动装置，包含固定座、旋转木座、旋转桌台、投影装置、3D感应控制器、放大镜模拟装置与电脑，旋转木座设在固定座内并通过转盘相扣合，且该旋转木座设有一旋转位置感应器以感测旋转的角度，并经由电脑计算，判断物体显示装置显示的3D环物影像需同步自转的角度，该旋转桌台是扣合在旋转木座上，并设有一折射镜面、投影面板及3D感应传送器，该3D感应传送器配合该放大镜模拟装置设有的一3D感应接收器，以感应放大镜模拟装置目前与物体显示装置的座标距离，通过电脑来计算，放大镜模拟装置的显示面板需局部放大或是缩小影像画面，达到模拟放大镜功能来放大局部影像。

Description

360度3D环物互动装置

技术领域

本发明是关于一种三维影像显示装置，特别是关于一种360度3D(三维)环物互动装置，通过由3D空间追踪器制成的虚拟放大镜显示面板可自由放大缩小互动旋转座台上的显示面板所显示的历史器物的特征细节，并可通过互动旋转座台的投影画面360度观赏历史器物的环物样貌。

背景技术

以往在参观古文物或是商品发表展示，一般都是以实体展示，或是通过电脑与虚拟实境的表现方式以荧幕360度环物显示，由电脑荧幕与滑鼠作为主要互动方式，然而却有以下的缺点：

1.实体展示的古文物或是商品通常是放置在橱窗内或是展示柜，无法以360度环物的方式看到各个角度的古文物或是商品。

2.直接通过电脑与虚拟实境的表现方式以荧幕360度环物显示，却失去了从橱窗内或是展示柜观赏实体的感觉。

3.在观赏的同时无法有所互动，无法加深对实体展示的古文物或是商品的印像。

由此可见，上述习用方式仍有诸多缺失，实非一良善的设计，而亟待加以改良。

本案发明人鉴于上述习用方式所衍生的各项缺点，乃亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本件360度3D环物互动装置。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种360度3D环物互动装置，可通过物体显示装置来模拟橱窗或是展示柜，并通过旋转座台的方式，经由电脑模拟，可同步将物体显示装置所显示的物品随着旋转座台旋转的度数跟一起着转动。

本发明的次一目的即在于提供一种360度3D环物互动装置，通过3D感测器(3D-Tracker)整合于一可拿起的放大镜模拟装置，通过3D感测器计算放大镜显示面板到投影面板的远近距离，通过推近或拉远模拟局部放大与缩小物体显示装置所显示的影像，可通过此一数字模拟放大镜功能来微观360度3D环物影像。

达成上述发明目的的360度3D环物互动装置，包括：

一固定座，其为一圆柱凹槽，该凹槽内部壁面刻设有刻度，供旋转位置感应器侦测旋转角度，又于其内部的底面设有一转盘及一旋转木座，通过该转盘使旋转木座自由转动；

一旋转桌台，隐设有一3D感应传送器，是用来感测其与放大镜模拟装置的3D感应接收器的座标距离，并将感测数值传送至一3D感应控制器，该旋转桌台的表面设置有一影像折射镜面、一投影面板，当使用者在转动旋转座台时，电脑根据旋转位置感应器侦测固定座壁面的刻度转动的数值，控制投影装置所显示在投影面板的3D影像自转，其转动角度与方向与使用者转动旋转座台的角度与方向一致；

一旋转木座，其内部容置有一旋转位置感应器、一3D感应控制器、一电脑及一投影装置，该3D感应控制器是设定起始座标，以及接收一3D感应传送器所传送数值再传至电脑，该旋转位置感应器是用来计算旋转桌台所旋转的角度数值，再将旋转的角度数值传送至电脑，该电脑包含一计算单元、一显示模拟单元以及一资料库，该电脑接收到旋转位置感应器及3D感应控制器所传输的数值，当使用者在转动旋转平台时，通过计算单元即时运算，再由显示模拟单元模拟出投影装置所显示的物品画面需同步自转的角度，并将画面即时显示出；该计算单元还会另计算3D感应控制器所传输的3D感应传送器与3D感应接收器座标距离，并计算出放大镜模拟装置的显示面板需局部放大或缩小显示的影像，由显示模拟单元模拟，再将画面传至放大镜模拟装置的显示面板，该资料库是储存该物品相关资料或题库，使用者通过放大镜模拟装置的选择单元来选择问答或是了解该物品相关资料；

一放大镜模拟装置，该放大镜模拟装置包含一显示面板、一3D感应接收器及一选择单元，该3D感应接收器是侦测其与3D感应传送器的位置及距离，并将座标数值传送至3D感应控制器，再通过电脑的计算单元运算，模拟出将要显示的影像需局部放大或缩小；该显示面板还用来显示资料库所存储的题目或该物品的相关资料，使用者再通过选择单元选择该问题的答题或选择了解该物品的相关资料。

本发明所提供的360度3D环物互动装置，与其他习用技术相互比较时，具备下列优点：

1.使用者可以用360度环物的方式看到各个角度的古文物或是商品。

2.通过虚拟实境的表现方式以荧幕360度环物显示，可让使用者在转动旋转桌台时使得显示的画面同步自转，增加观赏时的的真实感觉。

3.在观赏的可以有所互动，可加深对实体展示的古文物或是商品的印象。

附图说明

图1为本发明360度3D环物互动装置架构图；

图2A、2B为本发明360度3D环物互动装置示意图；

图3A、3B为本发明360度3D环物互动装置的放大镜模拟装置示意图；以及

图4为本发明360度3D环物互动装置的放大镜模拟装置的显示物品资料流程图。

附图标记说明：

1-主体；11-固定座；12-转盘；13-旋转木座；131-旋转位置感应器；132-3D感应控制器；133-电脑；1331-计算单元；1332-显示模拟单元；1333-资料库；134-投影装置；14-旋转桌台；141-3D感应传送器；142-影像折射镜面；143-投影面板；2-放大镜模拟装置；21-显示面板；22-3D感应接收器；23-选择单元。

具体实施方式

本发明是运用3D环物动画呈现历史器物的各个面向，也设计相关互动式数位影像作为创意学习的提问回馈内容，使用者透过由3D空间追踪器制成的虚拟放大镜显示面板，可自由放大缩小互动旋转座台上的显示面板所显示的历史器物的特征细节，并可透过互动旋转座台的投影画面360度观赏历史器物的环物样貌，进而参与了解古代器物的历史背景与特色，除可应用于博物馆典藏展示与教育，也可应用于商品发表展示等活动中，透360度3D环物互动装置的互动模式，可提供更活泼与真实的数位化互动展示平台

请参阅图1所示，其为本发明360度3D环物互动装置架构图，本发明包括有一主体1及一放大镜模拟装置2；该主体1更包含有：

一固定座11，其为一圆柱凹槽，该凹槽内部壁面刻设有刻度，提供旋转木座13的旋转位置感应器131侦测旋转角度，又于其内部的底面设有一转盘12及一旋转木座13，通过该转盘12，即可使旋转木座13自由转动；

一转盘12，是呈一圆盘状，设置于固定座11凹槽底部，并与旋转木座13相接合；

一旋转桌台14，是为一圆柱凹槽，并扣合于旋转木座13上，使二者能一起转动；其凹槽内隐设有一3D感应传送器141，是用来感测其与放大镜模拟装置25的3D感应接收器22的座标距离，该座标距离是以X轴、Y轴及Z轴数值表示，并将感测数值传送至3D感应控制器132，而该旋转桌台14的表面设置有一影像折射镜面142、一投影面板143，且在旋转桌台14的表面开设有一孔洞，此三者必须成一直线配置，以便当旋转木座13内的投影装置投射影像时，该影像能经由影像折射镜面142投设至投影面板143上，形成3D影像，当使用者在转动旋转座台时，电脑133会根据旋转位置感应器131侦测固定座11壁面的刻度转动的数值，控制投影装置所显示的影像自转，其转动角度与方向与使用者转动旋转座台的角度与方向一致；

一旋转木座13，是为一圆柱凹槽，该凹槽内部容置了一旋转位置感应器131、一3D感应控制器132、一电脑133及一投影装置134，该3D感应控制器132是设定X轴、Y轴及Z轴的起始座标，以及接收3D感应传送器141所传送数值再传至电脑133，该旋转位置位置感应器131是设置在圆柱外缘，并用来计算该旋转桌台141所旋转的角度数值，再将旋转的角度数值传送至电脑133，该电脑133包含一计算单元1331、一显示模拟单元1332以及一资料库1333，该电脑133接收到旋转位置感应器131及3D感应控制器132所传输的数值，当使用者在转动旋转平台时，通过计算单元1331即时运算，再由显示模拟单元1332模拟出投影装置所显示的物品画面需同步自转的角度，并将画面即时显示出，其中该投影装置134还可以是电浆荧幕或液晶荧幕等各种显示装置；该计算单元1331还会另计算3D感应控制器132所传输的与3D感应接收器131座标距离，座标距离是以X轴、Y轴及Z轴数值表示，以计算出放大镜模拟装置2的显示面板21需局部放大或缩小显示的影像，且与投影装置134所显示的物品画面相同，当投影装置134所显示的物品画面旋转时，会同步自转，再由显示模拟单元1332模拟出放大镜模拟装置2的显示面板21需显示的画面，该资料库1333是储存该物品相关资料或题库，使用者可通过放大镜模拟装置2的选择单元23来选择问答或是了解该物品相关资料，而该旋转木座13凹槽底部设有一凸块，是让转盘12插设于上，使其能自由转动；

一放大镜模拟装置2，该放大镜模拟装置2包含一显示面板21、一3D感应接收器22及一选择单元23，该3D感应接收器22是侦测与3D感应传送器141的位置及距离，并将座标数值传送至3D感应控制器132，再通过电脑133的计算单元1331运算，模拟出将要显示的影像需局部放大或缩小，当放大镜模拟装置2与3D感应传送器141之间距离被使用者拉近或推远时，显示面板21的画面会模拟放大镜的特性，通过3D感应接收器22来感测与3D感送传送器141的座标距离，并将数值传送至3D感应控制器132，再通过电脑133将需画面传输至放大镜模拟装置2的显示面板21放大镜模拟装置的显示面板所显示的物品画面，且与投影装置所显示的物品画面相同，当投影装置所显示的物品画面旋转时，会同步自转；该显示面板21还可以显示资料库1333所存储的题目或该物品的相关资料，使用者再通过选择单元23选择该问题的答其或选择了解该物品的相关资料，其电脑133与放大镜模拟装置2传输的方式可以为有线传输、无线蓝芽传输或红外线传输等传输方式。请参阅图2A、2B所示，其为本发明360度3D环物互动装置示意图，投影面板143显示电脑133所传输的物品影像画面，使用者转动该旋转桌台14时，其投影面板143所显示的物品影像角度会自转，当使用者将旋转桌台14转向另一方向时，其投影面板143所显示的物品影像也会转向，并与使用旋转该旋转桌所转动的角度相同(如图2B所示)，且投影面板143所显示的物品自转影像是与使用转动该旋转桌做同步改变。

请参阅图3A、3B所示，是为本发明360度3D环物互动装置的放大镜模拟装置示意图，当使用者拿起放大镜模拟装置2，面对投影面板143所显示的物品影像并观看显示面板21所显示的画面，当使用者将放大镜模拟装置2推近投影面板143时，放大镜模拟装置2的显示面板21会对该显示画面做局部放大模拟(如图3A所示)，当使用者将放大镜模拟装置2拉远与投影面板143间距离时，放大镜模拟装置2的显示面板21会对该显示画面做缩小模拟(如图3B所示)，当使用者移动放大镜模拟装置2时，放大镜模拟装置2的显示面板21会对移动到对应的位置，显示该位置影像局部画，且使用者转动该旋转桌台14使投影面板143所显示的物品影像一起自转，其放大镜模拟装置2的显示面板21也会与投影面板143所显示的画面同步转动。

运用3D环物动画呈现历史器物的各个面向，也设计相关互动式数位影像作为创意学习的提问回馈内容，使用者透过由3D空间追踪器制成的虚拟放大镜显示面板，可自由放大缩小互动旋转座台上的显示面板所显示的历史器物的特征细节，并可通过互动旋转座台的投影画面360度观赏历史器物的环物样貌。

请参阅图4所示，是为本发明360度3D环物互动装置的放大镜模拟装置的显示物品资料流程图，其步骤包括：

步骤1：转动旋转桌台；

步骤2：通过放大镜模拟装置，寻找各特征说明点；

步骤3：电脑判断是否找出所有特征点，如果没有则回到步骤2；

步骤4：如果找到，放大镜模拟装置会显示相关问题；

步骤5：通过选择单元选择回答相关问题；

步骤6：电脑判断是否完成所有问题，如果没有则回到步骤5；

步骤7：如果完成所有问题，则会通过放大镜显示装置详细解说该物品的相关资讯。

本发明所提供的360度3D环物互动装置，与其他习用技术相互比较时，具备下列优点：

1.使用者可以用360度环物的方式看到各个角度的古文物或是商品。

2.通过虚拟实境的表现方式以荧幕360度环物显示，可让使用者在转动旋转桌台时使得显示的画面同步自转，增加观赏时的的真实感觉。

3.在观赏的可以有所互动，可加深对实体展示的古文物或是商品的印象。

以上具体实施方式仅为本发明的较佳实施例，其对本发明而言是说明性的，而非限制性的。本领域的技术人员在不超出本发明精神和范围的情况下，对之进行变换、修改甚至等效，这些变动均会落入本发明的权利要求保护范围。

综上所述，本案不仅于技术思想上确属创新，并具备习用的传统方法所不及的上述多项功效，已充分符合新颖性及创造性的法定发明专利要件，依法提出申请。

Claims (7)

1.一种360度3D环物互动装置，其特征在于，包括：

一固定座，其为一圆柱凹槽，该凹槽内部壁面刻设有刻度，供旋转位置感应器侦测旋转角度，又于其内部的底面设有一转盘及一旋转木座，通过该转盘使旋转木座自由转动；

一旋转桌台，隐设有一3D感应传送器，是用来感测其与放大镜模拟装置的3D感应接收器的座标距离，并将感测数值传送至一3D感应控制器，该旋转桌台的表面设置有一影像折射镜面、一投影面板，当使用者在转动旋转座台时，电脑根据旋转位置感应器侦测固定座壁面的刻度转动的数值，控制投影装置所显示在投影面板的3D影像自转，其转动角度与方向与使用者转动旋转座台的角度与方向一致；

一旋转木座，其内部容置有一旋转位置感应器、一3D感应控制器、一电脑及一投影装置，该3D感应控制器是设定起始座标，以及接收一3D感应传送器所传送数值再传至电脑，该旋转位置感应器是用来计算旋转桌台所旋转的角度数值，再将旋转的角度数值传送至电脑，该电脑包含一计算单元、一显示模拟单元以及一资料库，该电脑接收到旋转位置感应器及3D感应控制器所传输的数值，当使用者在转动旋转平台时，通过计算单元即时运算，再由显示模拟单元模拟出投影装置所显示的物品画面需同步自转的角度，并将画面即时显示出；该计算单元还会另计算3D感应控制器所传输的3D感应传送器与3D感应接收器座标距离，并计算出放大镜模拟装置的显示面板需局部放大或缩小显示的影像，由显示模拟单元模拟，再将画面传至放大镜模拟装置的显示面板，该资料库是储存该物品相关资料或题库，使用者通过放大镜模拟装置的选择单元来选择问答或是了解该物品相关资料；

一放大镜模拟装置，该放大镜模拟装置包含一显示面板、一3D感应接收器及一选择单元，该3D感应接收器是侦测其与3D感应传送器的位置及距离，并将座标数值传送至3D感应控制器，再通过电脑的计算单元运算，模拟出将要显示的影像需局部放大或缩小；该显示面板还用来显示资料库所存储的题目或该物品的相关资料，使用者通过放大镜模拟装置，寻找各特征说明点，电脑判断是否找出所有特征说明点，如果没有则再寻找各特征说明点，如果找到，放大镜显示装置会显示相关问题，使用者通过选择单元选择回答相关问题，再由电脑判断是否完成所有问题，没有则等待使用者选择，如果完成所有问题，则会通过放大镜显示装置详细解说该物品的相关资讯。

2.根据权利要求1所述的360度3D环物互动装置，其特征在于，该3D感应控制器设定起始座标，是以X轴、Y轴及Z轴数值表示。

3.根据权利要求1所述的360度3D环物互动装置，其特征在于，该计算单元还会另计算3D感应控制器所传输的与3D感应接收器的座标距离，座标距离是以X轴、Y轴及Z轴数值表示。

4.根据权利要求1所述的360度3D环物互动装置，其特征在于，该放大镜模拟装置的显示面板所显示的物品画面，与投影装置所显示的物品画面相同，当投影装置所显示的物品画面旋转时，会同步自转。

5.根据权利要求1所述的360度3D环物互动装置，其特征在于，该投影装置为电浆荧幕或液晶荧幕。

6.根据权利要求1所述的360度3D环物互动装置，其特征在于，该放大镜模拟装置的显示面板所局部显示模拟放大或缩小，是通过放大镜模拟装置与物品显示装置之间距离被使用者拉近或推远时，显示面板的画面模拟放大镜的特性，通过感应接收器来感测其与3D传送器的座标距离，并将数值传送至3D感应控制器，再通过电脑将需显示的画面传输至显示面板。

7.根据权利要求6所述的360度3D环物互动装置，其特征在于，该电脑与放大镜模拟装置之间的信息传输的方式为有线传输、无线蓝牙传输或红外线传输。

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