CN104888477B - 360度全景沉浸式特效影院系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种360度全景沉浸式特效影院系统及其控制方法，系统包括总控制单元、机械运动控制单元、影片播放单元、环幕、机械本体；机械本体包括垂直运动驱动机构、旋转运动驱动机构、座椅；总控制单元用以通过机械运动控制单元对机械本体的运动进行控制，并且控制影片播放，实现二者进行影片和动作的协同工作；机械运动控制单元通过垂直运动控制单元控制垂直运动驱动机构实现座椅的垂直运动，通过旋转运动控制单元控制旋转运动驱动机构实现座椅的旋转运动，垂直位置传感器和旋转角度传感器将位置和角度信息反馈给机械运动控制单元实现闭环控制。本发明通过升降来达到影视内容中得沉浸感，通过设备旋转来改变观影视角解决360°零死角观影问题。

Description

360度全景沉浸式特效影院系统及其控制方法

技术领域

本发明属于全景影院技术领域，涉及一种影院系统，尤其涉及一种360度全景沉浸式特效影院系统；同时，本发明还涉及一种上述特效影院系统的控制方法。

背景技术

跳楼机是游乐园和主题乐园常见的大型机动游戏设备。这种游乐器材的乘坐台可将乘客载至高空，然后以几乎重力加速度垂直向下跌落，最后以机械将乘坐台在落地前停住，这种利用物理学中的自由落体现象设计的游乐器材，也以自由落体为命名。

环幕电影是一种用多台摄影机同步摄制多台放映机同步放映，银幕呈360度环形的电影。观看这种电影时，人们站在圆形观众厅的中央区域，被四周环绕的广阔画面所包围，再加上与影片内容相一致的全方位立体声效果的配合，能产生极强的身临其境感。环幕电影是借助新的科技手段而产生的一种新的电影形式，其特点是电影画面特别大，银幕包围观众厅整整一圈，观众可以站在场地中央随意观看。这种形式的电影由9台放映放在环形银幕上进行同步放映，形成一个360度的全景式画面。

跳楼机虽然能够带给人非常刺激的身体感受，但在视觉上就只能看到周围的景物，不能利用周围的景物传递给观众特定的影像，并且，跳楼机只能以自由落体的方式，提供给观众较为单一的失重感，并不能营造更为复杂的体感感受。

环幕电影可以带给观众一个包围的画面，观众在视觉上有身临其境的感受，但由于观看的场地是固定的，并不能给观众带来身体上的感觉。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的影院系统，以便克服现有系统的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种360度全景沉浸式特效影院系统，可通过升降来达到影视内容中得沉浸感，通过设备旋转来改变观影视角解决360°零死角观影问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种360度全景沉浸式特效影院系统，所述系统包括：总控制单元、机械运动控制单元、影片播放单元、环幕、机械本体；

所述总控制单元分别连接机械运动控制单元、影片播放单元，机械运动控制单元连接机械本体，影片播放单元控制环幕的播放内容，机械本体设置于环幕中心；

所述机械本体为跳楼机设备，跳楼机设备包括钢构柱体、液压缸、安全座椅、旋转马达、随动滑轮组、定滑轮组、吊舱、回转支承、导向滑轮组、钢丝绳索、缸轴、小齿轮、旋转平台；

所述总控制单元用以通过机械运动控制单元对机械本体的运动进行控制，并且控制影片播放，实现二者进行影片和动作的协同工作；

所述机械运动控制单元包括垂直运动控制单元、旋转运动控制单元；通过垂直运动控制单元控制液压缸实现座椅的垂直运动，通过旋转运动控制单元控制旋转电机实现座椅的旋转运动，垂直位置传感器和旋转角度传感器将位置和角度信息反馈给机械运动控制单元实现闭环控制；

所述总控制单元向影片播放单元获取时间信息，通过查表操作，将该时间点机械本体应该处于的位置、角度、速度信息传递给机械运动控制单元，从而实现二者协同工作的目的；

在体验者就坐于安全座椅上后，在总控制单元确认安全后，通过液压泵站加压油液流动使液压缸上的缸轴进行收缩，使吊舱进行升降，因而体验着得到沉浸感；通过旋转电机带动回转支承转动，解决了体验着的视觉局限性；

钢丝绳索一端在钢构柱体的最高点，另一端在吊舱上固定；钢丝绳索分别与定滑轮组、随动滑轮组连接，因缸轴的伸缩通过钢丝绳索带动吊舱形成了升降运动；在吊舱上安装了多组导向滑轮，限制吊舱的其余自由度，仅能通过钢丝绳索沿钢构柱体上下运动；

吊舱上安装有回转支承轴承，在回转支承轴承上安装旋转平台，安全座椅固定在旋转平台上；旋转马达带动小齿轮通过和回转支承轴承上齿啮合传动带动旋转平台上的安全座椅转动，从而是体验者得到更多的观看视角，达到360°全景观看的目的。

一种360度全景沉浸式特效影院系统，所述系统包括：总控制单元、机械运动控制单元、影片播放单元、环幕、机械本体；

所述总控制单元分别连接机械运动控制单元、影片播放单元，机械运动控制单元连接机械本体，影片播放单元控制环幕的播放内容，机械本体设置于环幕中心；

所述机械本体包括垂直运动驱动机构、旋转运动驱动机构、座椅，垂直运动驱动机构、旋转运动驱动机构分别与座椅连接；

所述总控制单元用以通过机械运动控制单元对机械本体的运动进行控制，并且控制影片播放，实现二者进行影片和动作的协同工作；

所述机械运动控制单元包括垂直运动控制单元、旋转运动控制单元；通过垂直运动控制单元控制垂直运动驱动机构实现座椅的垂直运动，通过旋转运动控制单元控制旋转运动驱动机构实现座椅的旋转运动，垂直位置传感器和旋转角度传感器将位置和角度信息反馈给机械运动控制单元实现闭环控制。

作为本发明的一种优选方案，所述总控制单元向影片播放单元获取时间信息，通过查表操作，将该时间点机械本体应该处于的位置、角度、速度信息传递给机械运动控制单元，从而实现二者协同工作的目的。

作为本发明的一种优选方案，所述机械本体为跳楼机设备，跳楼机设备包括钢构柱体、至少一个安全座椅、液压缸、旋转马达、随动滑轮组、定滑轮组、吊舱、回转支承、导向滑轮组、钢丝绳索、缸轴、小齿轮、旋转平台；

所述钢构柱体上设置所述定滑轮组，钢丝绳索能通过定滑轮组、随动滑轮组滑动，钢丝绳索的一端连接吊舱，另一端固定于钢构柱体；

所述吊舱上安装了多组导向滑轮，限制吊舱的其余自由度，仅能通过钢丝绳索沿钢构柱体上下运动；

所述吊舱上安装有回转支承轴承，在回转支承轴承上安装旋转平台，安全座椅固定在旋转平台上；旋转马达带动小齿轮通过和回转支承轴承上齿啮合传动带动旋转平台上的安全座椅转动，从而是体验者得到更多的观看视角，达到360°全景观看的目的。

作为本发明的一种优选方案，在体验者就坐于安全座椅上后，在总控制单元确认安全后，通过液压泵站加压油液流动使液压缸上的缸轴进行收缩，使吊舱进行升降，因而体验着得到沉浸感；通过旋转电机带动回转支承转动，解决体验着的视觉局限性；

钢丝绳索一端在钢构柱体的最高点，另一端在吊舱上固定；钢丝绳索分别与定滑轮组、随动滑轮组连接，因缸轴的伸缩通过钢丝绳索带动吊舱形成了升降运动。

一种上述360度全景沉浸式特效影院系统的控制方法，所述方法包括如下步骤：

总控制单元通过机械运动控制单元对机械本体的运动进行控制，并且控制影片播放，实现二者进行影片和动作的协同工作；

机械运动控制单元通过垂直运动控制单元控制垂直运动驱动机构实现座椅的垂直运动，通过旋转运动控制单元控制旋转运动驱动机构实现座椅的旋转运动，垂直位置传感器和旋转角度传感器将位置和角度信息反馈给机械运动控制单元实现闭环控制。

作为本发明的一种优选方案，所述控制方法进一步包括：

在体验者就坐于安全座椅上后，在总控制单元确认安全后，通过液压泵站加压油液流动使液压缸上的缸轴进行收缩，使吊舱进行升降，因而体验着得到沉浸感；通过旋转电机带动回转支承转动，解决了体验着的视觉局限性；

钢丝绳索一端在钢构柱体的最高点，另一端在吊舱上固定；钢丝绳索分别与定滑轮组、随动滑轮组连接，因缸轴的伸缩通过钢丝绳索带动吊舱形成了升降运动；在吊舱上安装了多组导向滑轮，限制吊舱的其余自由度，仅能通过钢丝绳索沿钢构柱体上下运动；

吊舱上安装有回转支承轴承，在回转支承轴承上安装旋转平台，安全座椅固定在旋转平台上；旋转马达带动小齿轮通过和回转支承轴承上齿啮合传动带动旋转平台上的安全座椅转动，从而是体验者得到更多的观看视角，达到360°全景观看的目的。

本发明的有益效果在于：本发明提出的360度全景沉浸式特效影院系统，通过升降来达到影视内容中得沉浸感，通过设备旋转来改变观影视角解决360°零死角观影问题。

附图说明

图1为本发明360度全景沉浸式特效影院系统的组成示意图。

图2为跳楼机设备静止状立面态图。

图3为跳楼机设备最高运行立面状态图。

图4为跳楼机设备俯视图。

图5为座舱旋转结构部分俯视图。

图6为吊舱的结构示意图。

附图标注如下：

1.钢构柱体 2.液压缸 3.安全座椅

4.旋转马达 5.随动滑轮组 6.定滑轮组

7.吊舱 8.回转支承 9.导向滑轮组

10.环幕 11.钢丝绳索 12.缸轴

13.小齿轮 14.旋转平台

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1至图6，本发明揭示了一种360度全景沉浸式特效影院系统，所述系统包括：总控制单元、机械运动控制单元、影片播放单元、环幕10、机械本体。所述总控制单元分别连接机械运动控制单元、影片播放单元，机械运动控制单元连接机械本体，影片播放单元控制环幕的播放内容，机械本体设置于环幕中心。

所述机械本体为跳楼机设备，跳楼机设备包括钢构柱体1、液压缸2、安全座椅3、旋转马达4、随动滑轮组5、定滑轮组6、吊舱7、回转支承8、导向滑轮组9、钢丝绳索11、缸轴12、小齿轮13、旋转平台14。

所述钢构柱体上设置所述定滑轮组，钢丝绳索能通过定滑轮组、随动滑轮组滑动，钢丝绳索的一端连接吊舱，另一端固定于钢构柱体。所述吊舱上安装了多组导向滑轮，限制吊舱的其余自由度，仅能通过钢丝绳索沿钢构柱体上下运动。

所述总控制单元用以通过机械运动控制单元对机械本体的运动进行控制，并且控制影片播放，实现二者进行影片和动作的协同工作。

所述机械运动控制单元包括垂直运动控制单元、旋转运动控制单元；通过垂直运动控制单元控制液压缸实现座椅的垂直运动，通过旋转运动控制单元控制旋转电机实现座椅的旋转运动，垂直位置传感器和旋转角度传感器将位置和角度信息反馈给机械运动控制单元实现闭环控制。

所述总控制单元向影片播放单元获取时间信息，通过查表操作，将该时间点机械本体应该处于的位置、角度、速度信息传递给机械运动控制单元，从而实现二者协同工作的目的。

在体验者就做与安全座椅3上后，在中央控制单元确认安全后，通过液压泵站加压油液流动是油缸2上油缸轴12进行收缩，使吊舱7进行升降，因而体验着得到沉浸感。通过旋转电机4带动回转支承8转动，解决了体验着的视觉局限性。下面进一步详细阐述升降运动和旋转运动的形成。

因钢丝绳索11一端在钢构柱体1的最高点，另一端在吊舱7上固定。钢丝绳索11与定滑轮组6和随动滑轮组5形成了因油缸轴12的伸缩通过钢丝绳索11带动吊舱7形成了升降运动。在吊舱7上安装了多组导向滑轮9，限制吊舱7的其余自由度，仅能通过钢丝绳索11沿钢构柱体1上下运动。

因吊舱7上安装有回转支承轴承8，在回转支承轴承8上安装旋转平台14，安全座椅3固定在旋转平台14上。旋转马达4带动小齿轮13通过和回转支承轴承8上齿啮合传动带动旋转平台14上的安全座椅3转动，从而是体验者得到更多的观看视角，达到360°全景观看的目的。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中可以采用电动方式得到吊舱升降、旋转平台旋转效果。

实施例三

本实例与实施例一、二区别在于，本实施例中可以采用气动方式得到升降，旋转平台旋转效果。

实施例四

一种360度全景沉浸式特效影院系统，所述系统包括：总控制单元、机械运动控制单元、影片播放单元、环幕、机械本体；

所述总控制单元分别连接机械运动控制单元、影片播放单元，机械运动控制单元连接机械本体，影片播放单元控制环幕的播放内容，机械本体设置于环幕中心；

所述机械本体包括垂直运动驱动机构、旋转运动驱动机构、座椅，垂直运动驱动机构、旋转运动驱动机构分别与座椅连接；

所述总控制单元用以通过机械运动控制单元对机械本体的运动进行控制，并且控制影片播放，实现二者进行影片和动作的协同工作；

所述机械运动控制单元包括垂直运动控制单元、旋转运动控制单元；通过垂直运动控制单元控制垂直运动驱动机构实现座椅的垂直运动，通过旋转运动控制单元控制旋转运动驱动机构实现座椅的旋转运动，垂直位置传感器和旋转角度传感器将位置和角度信息反馈给机械运动控制单元实现闭环控制。

在体验者就坐于安全座椅上后，在总控制单元确认安全后，通过液压泵站加压油液流动使液压缸上的缸轴进行收缩，使吊舱进行升降，因而体验着得到沉浸感；通过旋转电机带动回转支承转动，解决体验着的视觉局限性。

钢丝绳索一端在钢构柱体的最高点，另一端在吊舱上固定；钢丝绳索分别与定滑轮组、随动滑轮组连接，因缸轴的伸缩通过钢丝绳索带动吊舱形成了升降运动。

本发明还揭示一种上述360度全景沉浸式特效影院系统的控制方法，所述方法包括如下步骤：

总控制单元通过机械运动控制单元对机械本体的运动进行控制，并且控制影片播放，实现二者进行影片和动作的协同工作；

机械运动控制单元通过垂直运动控制单元控制垂直运动驱动机构实现座椅的垂直运动，通过旋转运动控制单元控制旋转运动驱动机构实现座椅的旋转运动，垂直位置传感器和旋转角度传感器将位置和角度信息反馈给机械运动控制单元实现闭环控制。

所述控制方法进一步包括：

在体验者就坐于安全座椅上后，在总控制单元确认安全后，通过液压泵站加压油液流动使液压缸上的缸轴进行收缩，使吊舱进行升降，因而体验着得到沉浸感；通过旋转电机带动回转支承转动，解决了体验着的视觉局限性；

钢丝绳索一端在钢构柱体的最高点，另一端在吊舱上固定；钢丝绳索分别与定滑轮组、随动滑轮组连接，因缸轴的伸缩通过钢丝绳索带动吊舱形成了升降运动；在吊舱上安装了多组导向滑轮，限制吊舱的其余自由度，仅能通过钢丝绳索沿钢构柱体上下运动；

吊舱上安装有回转支承轴承，在回转支承轴承上安装旋转平台，安全座椅固定在旋转平台上；旋转马达带动小齿轮通过和回转支承轴承上齿啮合传动带动旋转平台上的安全座椅转动，从而是体验者得到更多的观看视角，达到360°全景观看的目的。

综上所述，本发明提出的360度全景沉浸式特效影院系统及其控制方法，通过升降来达到影视内容中得沉浸感，通过设备旋转来改变观影视角解决360°零死角观影问题。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (3)

1.一种360度全景沉浸式特效影院系统，其特征在于，所述系统包括：总控制单元、机械运动控制单元、影片播放单元、环幕、机械本体；

所述总控制单元分别连接机械运动控制单元、影片播放单元，机械运动控制单元连接机械本体，影片播放单元控制环幕的播放内容，机械本体设置于环幕中心；

所述机械本体包括垂直运动驱动机构、旋转运动驱动机构、安全座椅，垂直运动驱动机构、旋转运动驱动机构分别与安全座椅连接；

所述总控制单元用以通过机械运动控制单元对机械本体的运动进行控制，并且控制影片播放，使得影片播放单元和机械运动控制单元进行影片和机械本体运动的协同工作；

所述机械运动控制单元包括垂直运动控制单元、旋转运动控制单元；通过垂直运动控制单元控制垂直运动驱动机构实现安全座椅的垂直运动，通过旋转运动控制单元控制旋转运动驱动机构实现安全座椅的旋转运动，垂直位置传感器和旋转角度传感器将位置和角度信息反馈给机械运动控制单元实现闭环控制；

所述总控制单元向影片播放单元获取时间信息，通过查表操作，将该时间信息对应的时间点机械本体应该处于的位置、角度、速度信息传递给机械运动控制单元，从而实现影片播放单元、机械运动控制单元协同工作的目的；

所述机械本体为跳楼机设备，跳楼机设备包括钢构柱体、液压缸、随动滑轮组、定滑轮组、导向滑轮组、钢丝绳索、缸轴的垂直运动驱动机构、包括旋转马达、回转支承、小齿轮、旋转平台的旋转运动驱动机构、至少一个安全座椅和吊舱；

所述钢构柱体上设置所述定滑轮组，钢丝绳索能通过定滑轮组、随动滑轮组滑动，钢丝绳索的一端连接吊舱，另一端固定于钢构柱体；

所述吊舱上安装了多组导向滑轮，限制吊舱的其余自由度，仅能通过钢丝绳索沿钢构柱体上下运动；

所述吊舱上安装有回转支承轴承，在回转支承轴承上安装旋转平台，安全座椅固定在旋转平台上；旋转马达带动小齿轮通过和回转支承轴承上齿啮 合传动带动旋转平台上的安全座椅转动，从而使体验者得到更多的观看视角，达到360°全景观看的目的。

2.根据权利要求1所述的360度全景沉浸式特效影院系统，其特征在于：

在体验者就坐于安全座椅上后，在总控制单元确认安全后，通过液压泵站加压油液流动使液压缸上的缸轴进行收缩，使吊舱进行升降，因而体验者得到沉浸感；通过旋转电机带动回转支承转动，解决体验者的视觉局限性；

钢丝绳索一端在钢构柱体的最高点，另一端在吊舱上固定；钢丝绳索分别与定滑轮组、随动滑轮组连接，因缸轴的伸缩通过钢丝绳索带动吊舱形成了升降运动。

3.一种权利要求1或2所述360度全景沉浸式特效影院系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

总控制单元通过机械运动控制单元对机械本体的运动进行控制，并且控制影片播放，实现影片和动作的协同工作；

机械运动控制单元通过垂直运动控制单元控制垂直运动驱动机构实现座椅的垂直运动，通过旋转运动控制单元控制旋转运动驱动机构实现座椅的旋转运动，垂直位置传感器和旋转角度传感器将位置和角度信息反馈给机械运动控制单元实现闭环控制；

所述控制方法进一步包括：

在体验者就坐于安全座椅上后，在总控制单元确认安全后，通过液压泵站加压油液流动使液压缸上的缸轴进行收缩，使吊舱进行升降，因而体验者得到沉浸感；通过旋转电机带动回转支承转动，解决了体验者的视觉局限性；

钢丝绳索一端在钢构柱体的最高点，另一端在吊舱上固定；钢丝绳索分别与定滑轮组、随动滑轮组连接，因缸轴的伸缩通过钢丝绳索带动吊舱形成了升降运动；在吊舱上安装了多组导向滑轮，限制吊舱的其余自由度，仅能通过钢丝绳索沿钢构柱体上下运动；

吊舱上安装有回转支承轴承，在回转支承轴承上安装旋转平台，安全座 椅固定在旋转平台上；旋转马达带动小齿轮通过和回转支承轴承上齿啮合传动带动旋转平台上的安全座椅转动，从而使体验者得到更多的观看视角，达到360°全景观看的目的。