CN103405912A - 一种三维仿真游戏场景体验系统 - Google Patents

Abstract

三维仿真游戏场景体验系统，包括游戏引擎驱动装置、角色与载具控制及数据交换装置以及多重感官体验装置，游戏引擎驱动装置与多重感官体验装置通过角色与载具控制及数据交换装置实现彼此之间的数据交换。本发明创造性的将游戏眼罩、动感座椅及体感捕捉机巧妙组合并相互协作成为一套多重感官体验设备，打破了传统的单个体验设备的局限性，使体验者在体验时产生前所未有的视觉、触觉，身体位移倾斜，震动下坠等全方位体验感觉。并实现体验者肢体动作于虚拟三维世界的实时重现并与游戏内容产生交互，最后通过眼罩及座椅等设备反馈可体验的相应游戏结果给体验者。

Description

一种三维仿真游戏场景体验系统

技术领域

本发明涉及虚拟场景体验领域，尤其涉及一种三维仿真游戏场景体验系统。

背景技术

现在影院及一些需要虚拟体验的场景中，为了配合虚拟的故事情节，在影院中会使用动感座椅，而在一些虚拟场景体验中会使用3D眼罩/头盔，这些设备会根据布置故事情节的不同，而由计算机控制做出不同的特技效果来，例如，坠落，震荡，喷风，喷雨等等，再配上精心设计出来的烟雾、雨、光电、气泡、气味等，从而营造一种与影片内容或虚拟情节相一致的全感知环境。

动感座椅的技术目前分为气动，液压和电动三种，目前国内用的最多的是液压动感座椅，因为液压动感座椅技术要求比较高，而且价位相对来说比较便宜，可以说算得上是性价比最高的一种动感座椅。气动动感座椅结构和技术要求都最为简单，价格也最低，属于最初级的过度动感座椅，所以现在基本没有动感影院在使用这种座椅。而电动动感座椅结构和节制软件都是相对复杂的，价格也是最为昂贵的，所以国内现在用这种电动动感座椅的影院也不是很多。一般的动感影院用的都是液压动感座椅，其核心部分是由三支以上运动缸和位移传感器以及阀块组成，每套座椅可以乘坐两位观众，组合方便，动感效果好，能够进行三自由度的升降、俯仰、摆动等运动方式，按照时间点预先设定动作集(吹风、振动、喷水、喷雾、喷气、扫腿、前后左右倾斜运动等)。

3D眼罩/头盔是一个分别提供左右眼视觉，大面积覆盖视野的显示设备，具备头部动作感应模块，能通过精确捕捉人体头部的所有动作，并在虚拟场景内实时模拟头部动作的所应引起视觉变化，体验者产生进入三维场景的视觉错觉。

动感座椅的动作集只能根据时间节点或以游戏控制键触发，载具不能控制，影响了体验者的视野，体验者只能观看，不能参与，降低了体验者身临其境的感觉，而3D眼罩也只能使体验者产生进入三维场景的视觉错觉。并且在一些游戏体验中，现在的类似产品都不能实现体验者的动作与游戏情境之间的交互体验，无法为体验者营造一种三维的仿真游戏场景，更无法将体验者带入一个身临其境的三维场景之中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维仿真游戏场景体验系统，以解决体验者体验性不完整的问题。

本发明的另一个目的在于能够通过将体验者的动作及时反馈的方式，使体验者产生更强烈的身临其境的感觉。

具体的，本发明提供一种三维仿真游戏场景体验系统，包括游戏引擎驱动装置、角色与载具控制及数据交换装置以及多重感官体验装置，所述游戏引擎驱动装置与所述多重感官体验装置通过所述角色与载具控制及数据交换装置实现彼此之间的数据交换；

所述游戏引擎驱动装置包括游戏产生模块以及信息转换模块，所述游戏产生模块能够产生三维游戏模块，所述信息转换模块将所述三维游戏模块转换为指令信号后传送至所述角色与载具控制及数据交换装置；

所述角色与载具控制及数据交换装置实现将所述指令信号传送至所述多重感官体验装置；

所述多重感官体验装置包括动感座椅、游戏眼罩以及体感捕捉机，所述动感座椅和游戏眼罩用于模拟所述三维游戏模块，所述体感捕捉机用于捕捉体验者的动作指令并将所述动作指令传送至所述角色与载具控制及数据交换装置。

优选的，所述角色与载具控制及数据交换装置包括云端服务器、数据交换装置以及多平台控制模块，所述云端服务器用于整合体验者的游戏结果并将游戏结果生成报表反馈至体验者，所述数据交换装置将所述游戏引擎驱动装置产生的指令信号传送至所述多平台控制模块并将所述体感捕捉机的动作指令传送至所述游戏引擎驱动装置，所述多平台控制模块用于将所述指令信号编码后将所述编码信号传送至所述动感座椅及游戏眼罩。

优选的，所述游戏引擎驱动装置在接收到体验者的动作指令后，会根据体验者的动作指令产生相应游戏结果，并将所述游戏结果再次生成新的指令信号，并将所述指令信号重新编码后将所述编码信号通过所述角色与载具控制及数据交换装置再次传送至所述动感座椅及游戏眼罩。

优选的，所述游戏产生模块能够产生Unity3D游戏引擎或其他游戏引擎制造的三维游戏模块。

优选的，所述动感座椅根据所述多平台控制模块的编码信号能够产生运动的身体动作。

优选的，所述游戏眼罩根据所述多平台控制模块的编码信号能够产生3D全景游戏场景。

优选的，所述体感捕捉机设置有体感摄像机，所述体感摄像机用于捕捉体验者的肢体动作，并将所述肢体动作转换为动作指令，传送至所述角色与载具控制及数据交换装置。

优选的，一种三维仿真游戏场景体验方法，其包括以下步骤：

第一步，所述游戏引擎驱动装置产生Unity3D游戏引擎或其他游戏引擎制作的三维游戏模块，并将三维游戏模块转换为指令信号后传送至所述角色与载具控制及数据交换装置；

第二步，所述角色与载具控制及数据交换装置将指令信号编码成编码信号后，通过所述多平台控制模块传送至所述动感座椅及游戏眼罩；

第三步，体验者根据所述游戏眼罩及动感座椅生成的所述游戏引擎驱动装置的三维游戏内容，做出相应游戏动作。

第四步，所述体感捕捉机通过体感摄像机捕捉体验者的肢体动作，生成动作指令，并将动作指令通过所述角色与载具控制及数据交换装置传送至所述游戏引擎驱动装置；

第五步，所述游戏引擎驱动装置根据接受到的动作指令生成相应的游戏结果，并将游戏结果再次生成指令信号后，通过所述角色与载具控制及数据交换装置将指令信号编码后传送至所述动感座椅和游戏眼罩，此时所述动感座椅和游戏眼罩根据所述编码信号产生爆破或其他游戏结果模块的动作及画面。

第六步，在体验者游戏结束后，所述云端服务器会对体验者的游戏结果通过二维码生成和数据分析进行整合并将游戏结果生成报表反馈至体验者。

本发明的优点主要有以下几方面：

(1)创造性的将游戏眼罩、动感座椅及体感捕捉机巧妙组合并相互协作成为一套多重感官体验设备，打破了传统的单个体验设备的局限性，使体验者在体验时产生前所未有的视觉、触觉，身体位移倾斜，震动下坠等全方位体验感觉。

(2)通过角色与载具控制及数据交换装置的设置，能够及时将所述游戏引擎驱动装置产生的三维游戏内容传送至所述多重感官体验装置，产生三维游戏画面及动作，使体验者能够及时体验游戏内容，产生强烈的身临其境感，并可于此装置基础上不断开发新的游戏内容。

(3)通过体感捕捉机的设置，能够及时将体验者的肢体动作转换为动作指令反馈至所述游戏引擎驱动装置，并由所述游戏引擎驱动装置产生三维游戏结果后再次生成新的指令信号至相应设备，从而实现体验者肢体动作于虚拟三维世界的实时重现并与游戏内容产生交互，最后通过眼罩及座椅等设备反馈可体验的相应游戏结果给体验者。

附图说明

图1为本发明的结构示意框图；

图2为本发明的方法步骤示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示，一种三维仿真游戏场景体验系统，包括游戏引擎驱动装置1、角色与载具控制及数据交换装置2以及多重感官体验装置3，游戏引擎驱动装置1与多重感官体验装置3通过角色与载具控制及数据交换装置2实现彼此之间的数据交换。

游戏引擎驱动装置1包括游戏产生模块10以及信息转换模块11，游戏产生模块10能够产生Unity3D等游戏引擎原创制作的游戏画面内容及情节，信息转换模块11将三维游戏内容转换为指令信号后传送至角色与载具控制及数据交换装置2。

多重感官体验装置3包括动感座椅30、游戏眼罩31以及体感捕捉机32，动感座椅30和游戏眼罩31用于模拟三维游戏内容，体感捕捉机32用于捕捉体验者的动作指令并将动作指令传送至角色与载具控制及数据交换装置2。

动感座椅30根据多平台控制模块22的编码信号能够产生震动摇晃等身体动作。

游戏眼罩31根据多平台控制模块22的编码信号能够产生3D全景游戏画面及爆破等场景。

体感捕捉机32设置有体感摄像机，体感摄像机用于捕捉体验者的肢体动作，并将所述肢体动作转换为动作指令，传送至角色与载具控制及数据交换装置2。

角色与载具控制及数据交换装置2包括云端服务器20、数据交换装置21以及多平台控制模块22，云端服务器20用于整合体验者的游戏结果并将游戏结果生成报表反馈至体验者，数据交换装置21将游戏引擎驱动装置1产生的指令信号传送至多平台控制模块22并将体感捕捉机32的动作指令传送至游戏引擎驱动装置1，多平台控制模块22用于将指令信号编码后将编码信号传送至动感座椅20及游戏眼罩21。

游戏引擎驱动装置1在接收到体验者的动作指令后，会根据体验者的动作指令产生相应游戏结果，并将游戏结果再次生成新的指令信号，并将指令信号重新编码后将所述编码信号通过角色与载具控制及数据交换装置2再次传送至动感座椅30及游戏眼罩31。

具体实施例

下面结合附图2对本发明的工作原理做进一步解释，

第一步，游戏引擎驱动装置1产生Unity3D等游戏引擎原创制作的游戏画面内容及情节，并将三维游戏内容转换为指令信号后传送至角色与载具控制及数据交换装置2。

第二步，角色与载具控制及数据交换装置2将指令信号编码成编码信号后，通过多平台控制模块22传送至动感座椅30及游戏眼罩31，此时，动感座椅30会根据编码信号产生喷雾、喷气、扫腿、前后左右倾斜运动等运动动作，而游戏眼罩31会根据编码信号生成游戏引擎驱动装置1的三维游戏内容，使体验者能够体验到三维游戏画面并产生动作。

第三步，体验者根据游戏眼罩31生成的游戏引擎驱动装置1的三维游戏内容，做出相应游戏动作。

第四步，体感捕捉机32通过体感摄像机捕捉体验者的肢体动作，生产动作指令，并将动作指令通过角色与载具控制及数据交换装置2传送至游戏引擎驱动装置1。

第五步，游戏引擎驱动装置1根据接受到的动作指令生成相应的游戏结果，并将游戏结果再次生成指令信号后，通过角色与载具控制及数据交换装置2将指令信号编码后传送至动感座椅30和游戏眼罩31，此时动感座椅30根据游戏结果的编码信号做出相应动作，游戏眼罩31根据游戏结果的编码信号产生爆破等游戏结果的画面。

第六步，在体验者游戏结束后，云端服务器20会对体验者的游戏结果通过二维码生产、数据分析等进行整合并将游戏结果生成报表反馈至体验者。

本发明创造性的将游戏眼罩31、动感座椅30及体感捕捉机32糅合到一起，打破了传统的单个体验设备的局限性，使体验者在体验时产生前所未有的体验性和实时操作性。并通过角色与载具控制及数据交换装置2的设置，能够及时将游戏引擎驱动装置1产生的三维游戏内容传送至所述多重感官体验装置3，产生三维游戏画面及动作，使体验者能够及时体验游戏内容，产生强烈的身临其境感。

通过体感捕捉机32的设置，能够及时将体验者的肢体动作转换为动作指令反馈至所述游戏引擎驱动装置1，并由游戏引擎驱动装置1产生三维游戏结果后再次生成新的指令信号，传送至多重感官体验装置3，多重感官体验装置3产生爆破等结果，完成体验者与游戏引擎驱动装置1的整套交互过程，使体验者成功的感受三维动漫游戏的过程及结果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三维仿真游戏场景体验系统，其特征在于：包括游戏引擎驱动装置、角色与载具控制及数据交换装置以及多重感官体验装置，所述游戏引擎驱动装置与所述多重感官体验装置通过所述角色与载具控制及数据交换装置实现彼此之间的数据交换；

所述游戏引擎驱动装置包括游戏产生模块以及信息转换模块，所述游戏产生模块能够产生三维游戏模块，所述信息转换模块将所述三维游戏模块转换为指令信号后传送至所述角色与载具控制及数据交换装置；

所述角色与载具控制及数据交换装置实现将所述指令信号传送至所述多重感官体验装置；

所述多重感官体验装置包括动感座椅、游戏眼罩以及体感捕捉机，所述动感座椅和游戏眼罩用于模拟所述三维游戏模块，所述体感捕捉机用于捕捉体验者的动作指令并将所述动作指令传送至所述角色与载具控制及数据交换装置。

2.根据权利要求1所述的三维仿真游戏场景体验系统，其特征在于：所述角色与载具控制及数据交换装置包括云端服务器、数据交换装置以及多平台控制模块，所述云端服务器用于整合体验者的游戏结果并将游戏结果生成报表反馈至体验者，所述数据交换装置将所述游戏引擎驱动装置产生的指令信号传送至所述多平台控制模块并将所述体感捕捉机的动作指令传送至所述游戏引擎驱动装置，所述多平台控制模块用于将所述指令信号编码后将所述编码信号传送至所述动感座椅及游戏眼罩。

3.根据权利要求1或2所述的三维仿真游戏场景体验系统，其特征在于：所述游戏引擎驱动装置在接收到体验者的动作指令后，会根据体验者的动作指令产生相应游戏结果，并将所述游戏结果再次生成新的指令信号，并将所述指令信号重新编码后将所述编码信号通过所述角色与载具控制及数据交换装置再次传送至所述动感座椅及游戏眼罩。

4.根据权利要求1或2所述的三维仿真游戏场景体验系统，其特征在于：所述游戏产生模块能够产生Unity3D游戏引擎或其他游戏引擎制造的三维游戏模块。

5.根据权利要求1或2所述的三维仿真游戏场景体验系统，其特征在于：所述动感座椅根据所述多平台控制模块的编码信号能够产生运动的身体动作。

6.根据权利要求1或2所述的三维仿真游戏场景体验系统，其特征在于：所述游戏眼罩根据所述多平台控制模块的编码信号能够产生3D全景游戏场景。

7.根据权利要求1或2所述的三维仿真游戏场景体验系统，其特征在于：所述体感捕捉机设置有体感摄像机，所述体感摄像机用于捕捉体验者的肢体动作，并将所述肢体动作转换为动作指令，传送至所述角色与载具控制及数据交换装置。

8.根据前述任一项权利要求所述的三维仿真游戏场景体验系统的一种三维仿真游戏场景体验方法，其包括以下步骤：

第一步，所述游戏引擎驱动装置产生Unity3D游戏引擎或其他游戏引擎制作的三维游戏模块，并将三维游戏模块转换为指令信号后传送至所述角色与载具控制及数据交换装置；

第二步，所述角色与载具控制及数据交换装置将指令信号编码成编码信号后，通过所述多平台控制模块传送至所述动感座椅及游戏眼罩；

第三步，体验者根据所述游戏眼罩及动感座椅生成的所述游戏引擎驱动装置的三维游戏内容，做出相应游戏动作；

第四步，所述体感捕捉机通过体感摄像机捕捉体验者的肢体动作，生成动作指令，并将动作指令通过所述角色与载具控制及数据交换装置传送至所述游戏引擎驱动装置；

第五步，所述游戏引擎驱动装置根据接受到的动作指令生成相应的游戏结果，并将游戏结果再次生成指令信号后，通过所述角色与载具控制及数据交换装置将指令信号编码后传送至所述动感座椅和游戏眼罩，此时所述动感座椅和游戏眼罩根据所述编码信号产生爆破或其他游戏结果模块的动作及画面；

第六步，在体验者游戏结束后，所述云端服务器会对体验者的游戏结果通过二维码生成和数据分析进行整合并将游戏结果生成报表反馈至体验者。

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