CN102654955A

CN102654955A - 一种基于手势识别的互动沙盘系统及其应用

Info

Publication number: CN102654955A
Application number: CN201110233542XA
Authority: CN
Inventors: 王薇; 贺超杰; 杨涛; 周军明
Original assignee: Shanghai Huabo Information Service Co Ltd
Current assignee: Shanghai Huabo Information Service Co Ltd
Priority date: 2011-08-15
Filing date: 2011-08-15
Publication date: 2012-09-05

Abstract

本发明涉及一种基于手势识别的互动沙盘系统及其应用，包括沙盘摄像头、边缘融合机、环幕播放机、环幕投影机、环幕、沙盘播放机、沙盘投影机、沙盘、控制端，所述的沙盘摄像头与控制端连接，所述的控制端分别与沙盘播放机、环幕播放机连接，所述的环幕播放机通过边缘融合机与环幕投影机连接，所述的环幕投影机对准环幕，所述的沙盘播放机与沙盘投影机连接，所述的沙盘投影机对准沙盘；其中应用包括1)沙盘和环幕显示控制端发送的内容；2)沙盘摄像头获取用户手势信息，并发送给控制端等步骤。与现有技术相比，本发明具有新颖而生动、交互性强等优点。

Description

一种基于手势识别的互动沙盘系统及其应用

技术领域

本发明涉及一种互动沙盘系统，尤其是涉及一种基于手势识别的互动沙盘系统及其应用。

背景技术

传统互动沙盘受到技术限制，当有用户要交互时，往往需要借助外接设备，如鼠标、键盘、激光笔、触摸屏等，这样就使得交互过程呆板生硬，无法满足用户对虚拟现实仿真性的追求，以及对感官感受上要求的提高。

仿真性体现在用户是否有身临其境的感觉，可以想象，当用户站在沙盘前，旁边是环幕，当所有投影仪开启，立体成像将用户包围其中，再加上环绕立体声，用户一定感到目不暇接，但这时如果手里还拿着鼠标、键盘，那一切真实性都被破坏。

所以，传统互动沙盘的控制方式非常单一。如果没有足够的沉浸感和互动性，就不能够给用户带来身临其境的体验。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作简易、能够给用户带来强烈感官冲击的基于手势识别的互动沙盘系统及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于手势识别的互动沙盘系统，其特征在于，包括沙盘摄像头、边缘融合机、环幕播放机、环幕投影机、环幕、沙盘播放机、沙盘投影机、沙盘、控制端，所述的沙盘摄像头与控制端连接，所述的控制端分别与沙盘播放机、环幕播放机连接，所述的环幕播放机通过边缘融合机与环幕投影机连接，所述的环幕投影机对准环幕，所述的沙盘播放机与沙盘投影机连接，所述的沙盘投影机对准沙盘。

所述的控制端包括控制器、服务器，所述的服务器与控制器连接，所述的控制器分别与沙盘播放机、环幕播放机连接。

一种所述的一种基于手势识别的互动沙盘系统的应用，其特征在于，包括以下步骤：

1)沙盘和环幕显示控制端发送的内容；

2)沙盘摄像头获取用户手势信息，并发送给控制端；

3)控制端判断是否接收到沙盘摄像头发送的指令，如果判断为是，则执行步骤4)，否则返回步骤2)；

4)控制端判断接收到指令的时间是否超过阈值，如果判断为是，则返回步骤1)，否则执行步骤5)；

5)控制端将接收到的手势信息解析为相应的控制指令，并将相应的控制命令发送到相关被控终端；

6)沙盘和环幕获取到控制命令，并执行该命令。

所述的4)中的阈值为0.05～1秒。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、新颖而生动，其沉浸感和互动性能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击，获得身临其境的体验；

2、交互性强，信息传达更全面，互动沙盘系统的交互控制功能，除了传统流程式沙盘影音演绎功能外，更关键的是参与者可以亲身参与其中，获取自己想知道的知识和内容；

3、这种沙盘形式没有时间场次的概念，可以单人或多人的交互，特别适合城市规划馆、科技馆、博物馆等人流量比较大的展示场所；

5、操作简易，不使用外接设备、工具，而使用更人性化的手势识别来进行，使得用户在交互时的沉浸感更强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的应用方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种基于手势识别的互动沙盘系统，该沙盘系统包括沙盘摄像头1、两台边缘融合机4、两台环幕播放机5、四台环幕投影机6、环幕7、五台沙盘播放机8、十台沙盘投影机9、沙盘10、控制端。控制端分别与沙盘播放机8、环幕播放机5连接。环幕播放机5通过边缘融合机4与环幕投影机6连接，环幕投影机6对准环幕7。沙盘播放机8与沙盘投影机9连接，沙盘投影机9对准沙盘10。沙盘摄像头1与控制端连接。控制端包括控制器2、服务器3。服务器3与控制器2连接，控制器2分别与沙盘播放机8、环幕播放机5连接。

沙盘10面积为216m²，总长为18M，宽为12M，配合语音解说、投影、舞台灯光、动态系统、背景音乐等展示浦东全景，整个系统全面展现浦东规划美好蓝图，同时挑选各个功能区的重点区域进行着重描绘，使得整个展示有总有分，全面细致。配合超大屏幕的背投影像、加上灯光等效果。给用户展示了一个引人入胜、身临其境的场景。

本发明采用客户机/服务器(C/S)模式，将普通的展示设备组建成网络，客户端控制器定时发送消息给控制端，控制端根据收到的信息传递指定的影像给各播放端投影仪；投影仪根据指定调整播放状态。

如图2所示，一种基于手势识别的互动沙盘系统，其工作流程如下：

步骤101)沙盘和环幕展示控制端发送的内容；

步骤102)沙盘摄像头获取用户手势，并发送给控制端；

步骤103)控制端判断是否接收到沙盘摄像头发送的指令，如果判断为是则进行步骤104)，否则返回步骤102)；

步骤104)控制端判断接收到指令的时间是否超过阈值，如果判断为是则返回步骤101)，否则进行步骤105)；

步骤105)控制端将接收到的手势解析为相应的控制指令，并发送相应的操作命令到相关主机；

步骤106)沙盘和环幕获取到控制命令，并执行该命令。

其中步骤104)中的阈值为0.05～1秒。

本发明融合了传统模型沙盘、互动投影技术、三维VR仿真技术。实体模型沙盘面积宏大，配合语音解说、投影、舞台灯光、动态系统、背景音乐等全面展示多媒体内容，同时可以针对展示的重点区域进行着重描绘，使得整个展示有总有分，全面细致。

互动大型投影屏幕采用大型环幕设计，采用多台投影机，结合同步投影控制技术、曲面校正技术和边缘融合技术，实现超大环幕投影的无缝拼接和同步播放。将容量大、播放无色差、无时差、内容完整的图像呈现在参观者眼前。

VR仿真技术投射出的虚拟影像能够使政府规划部门、项目开发商、工程人员及公众可从任意角度，实时互动真实地看到规划效果，更好地掌握城市的形态和理解规划师的设计意图。

参观者可通过客户端控制器控制播放影像，其显示界面上的各个模型的控制点位清晰明了，通过便利的触摸控制，加上语音解说同步，讲解者可在移动中进行沙盘的演示，完全脱离了原有设备的束缚、行动自由。

Claims

1.一种基于手势识别的互动沙盘系统，其特征在于，包括沙盘摄像头、边缘融合机、环幕播放机、环幕投影机、环幕、沙盘播放机、沙盘投影机、沙盘、控制端，所述的沙盘摄像头与控制端连接，所述的控制端分别与沙盘播放机、环幕播放机连接，所述的环幕播放机通过边缘融合机与环幕投影机连接，所述的环幕投影机对准环幕，所述的沙盘播放机与沙盘投影机连接，所述的沙盘投影机对准沙盘。

2.根据权利要求1所述的一种基于手势识别的互动沙盘系统，其特征在于，所述的控制端包括控制器、服务器，所述的服务器与控制器连接，所述的控制器分别与沙盘播放机、环幕播放机连接。

3.一种如权利要求1所述的一种基于手势识别的互动沙盘系统的应用，其特征在于，包括以下步骤：

1)沙盘和环幕显示控制端发送的内容；

2)沙盘摄像头获取用户手势信息，并发送给控制端；

6)沙盘和环幕获取到控制命令，并执行该命令。

4.根据权利要求3所述的一种基于手势识别的互动沙盘系统的应用，其特征在于，所述的4)中的阈值为0.05～1秒。