CN105472284A - 一种儿童动画虚实结合互动的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种儿童动画虚实结合互动系统，包括电脑、投影机和投影屏幕，所述电脑的视频输出端与投影机的视频输入端连接；所述投影屏幕是贴有液晶调光膜的钢化玻璃；还包括内置有电子标签的目标物，以及用于判断目标物类别并测定其位置的无线识别装置，所述无线识别装置与电脑连接；所述电脑内置有动画处理系统；将目标物放置于投影屏幕，无线识别装置获取的目标物类别和位置坐标信息并将其发送至电脑，动画处理系统以目标物的位置坐标为起原点向外显现预设动作动画场景并投影于投影屏幕。本发明实现了儿童自主创造动画场景，有利于促进儿童创造思维发展，培养儿童的创造能力。本发明还公开了一种儿童动画虚实结合互动方法。

Description

一种儿童动画虚实结合互动的系统及方法

技术领域

本发明涉及的是儿童娱乐设备，尤其涉及的是一种儿童动画虚实结合互动系统及方法。

背景技术

现代父母非常重视儿童的培养，尤其是儿童创造力的培养。目前用于培养儿童创造能力的玩具主要有积木、拼花等，这些玩具都是实物形态，虽然可以由儿童自主制造各种形态的物品，但是其实物形态固定，无法满足儿童无限想象力；另外幼龄儿童平衡性和力量有限，并不能很好地发挥上述类别玩具的作用。近年来，图像投影技术发展迅猛，能产生各种画面色彩绚丽，丰富多彩的图像，并且可自主互动变换画面，尤其适合于用来展现人类想象和创造力。

发明

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可促进儿童创造思维发展，培养儿童创造能力，适合幼龄儿童的儿童动画虚实结合互动系统及方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种儿童动画虚实结合互动系统，包括电脑、投影机和投影屏幕，所述电脑的视频输出端与投影机的视频输入端连接；所述投影屏幕是贴有液晶调光膜的钢化玻璃；还包括内置有电子标签的目标物，以及用于判断目标物类别并测定其位置的无线识别装置，所述无线识别装置与电脑连接；所述电脑内置有动画处理系统；将目标物放置于投影屏幕，无线识别装置获取的目标物类别和位置坐标信息并将其发送至电脑，动画处理系统以目标物的位置坐标为起原点向外显现预设动作动画场景并投影于投影屏幕。

优选的，所述目标物可以是玩具汽车，所述预设动作动画场景是贯穿放置于投影屏幕上玩具汽车的高速公路虚拟图像并且在高速公路还有不断行驶的汽车虚拟图像。

优选的，所述目标物是画有n只鹤的碟子，所述预设动作动画场景是从碟子周面向周面飞出n只鹤的虚拟图像。

优选的，所述目标物是画有n朵梅树的碗，所述预设动作动画场景是由碗向周面逐渐生长梅枝并开出n朵梅花的虚拟图像。

优选的，所述目标物上贴有二维码，还包括用于扫描二维码的扫描器，所述扫描器与电脑连接。

优选的，所述投影屏幕水平放置；或者所述投影屏幕竖直放置，目标物通过一吸盘吸附于投影屏幕。

一种儿童动画虚实结合互动方法，包括以下步骤：

S1：将带有电子标签的目标物放置于投影屏幕；

S2：无线识别装置通过与电子标签发出的射频信号耦合获取步骤S1目标物的类别和位置坐标信息并将该信息发送至电脑；

S3：电脑中图像处理系统根据接收到的信息，以目标物的坐标位置为原点的向外显现预设动作动画场景并投影于投影屏幕；

S4：返回步骤S1或直接结束。

优选的，步骤S1所述目标物是玩具汽车，步骤S3所述预设动作动画场景是贯穿放置于投影屏幕上汽车的高速公路虚拟图像并且在高速公路还有不断行驶的汽车虚拟图像。

优选的，步骤S1所述目标物是画有n只鹤的碟子，步骤S3所述预设动作动画场景是从碟子周面向周面飞出n只鹤的虚拟图像。

优选的，步骤S1所述目标物是画有n朵梅花碗，步骤S3所述预设动作动画场景是由碗向周面逐渐生长梅枝并开出n朵梅花的虚拟图像。

通过采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明只需增加或变换目标物位于投影屏幕的位置，电脑的图形处理系统会自动根据目标物的位置坐标和类别在目标物显现预设动作动画场景，操作简单方便适合幼龄儿童、娱乐性强、动画绚丽多彩，场面壮观，能够更好的吸引儿童的注意力，更重要的是本结构实现了儿童自主创造动画场景，有利于促进儿童创造思维发展，培养儿童的创造能力。

附图说明

图1为本发明结构原理图；

图2为投影屏幕的结构示意图；

主要附图标记说明：

（1、电脑；2、投影机；3、投影屏幕；31、钢化玻璃；32、液晶调光膜；4、目标物；41、电子标签；42、二维码；43、吸盘；5、无线识别装置；6、扫描器；）。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例来进一步说明本发明。

以上只是举例说明本发明的几种具体应用，但并只限于以下几种实施例。其中图形处理系统中动画场景可随意调换，目标物代表的意义也快随意用无线识别装置的读写器随意更改。当然为了达到整个系统的统一性，优选的目标物的形态最好和动画场景的主题要有关联性，这样才能使系统应用效果更加具有寓意，场景更加壮观。

实施例1

如图1-2所示，一种儿童动画虚实结合互动系统包括电脑1、投影机2、投影屏幕3、目标物4和无线识别装置5。电脑1的视频输出端与投影机2的视频输入端连接，所述无线识别装置5与电脑1连接。

所述投影屏幕3是由钢化玻璃31构成，在钢化玻璃31贴覆有液晶调光膜32，钢化玻璃31安装于桌子作为其桌面。所述投影机2是超短焦投影机，可直接安装于桌面下方或安装于桌面的顶部。

所述目标物4表面贴覆或内置电子标签41(RFID),所述无线识别装置5包括RFID阅读器，所述电子标签41为无源电子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便，且目前RFID的定位精短达到厘米级。无源电子标签电子标签41进入无线识别装置5的读写范围内后，从无线识别装置5发出的射频能量中提取其工作所需的电源。同时所述无线识别装置5还具有测定目标物4位置坐标的功能，可通过增加几个参考点并利用距离估算法测定其位置坐标。

为保证本系统整体结构运行稳定和减小误差，目标物4应该为厘米级大小的物品。本实施例中目标物4分为4组，分别包括玩具摩托车、玩具汽车、玩具动车、玩具普通火车。电脑1内安装有图像处理系统，图形处理系统包括有原有背景动画或需要通过相应条件才能激活显现出预设动作动画场景，预设动作动画场景是有相应车辆不断行驶的国道、高速公路、高速铁路和普通铁路的虚拟图像。

儿童动画虚实结合互动方法：

S1：儿童将目标物4（玩具摩托车）放置于投影屏幕3的A点；

S2：通过无线识别装置5与目标物4中的电子标41签耦合，无线识别装置5识别目标物4是代表玩具摩托车且其位置为A点并将上述信息发送至电脑；

S3：由电脑1内的图像处理系统安装接收上述信息，在投影屏幕3上显现出一条穿过A点的国道，上面有虚拟的摩托车、汽车等在其中行驶；

S4：返回步骤S1，但是目标物4是摩托车、汽车、动车、普通火车中的任一种可随意选择，步骤S3需根据目标物类别显示不同的贯穿其的交通设施，当在投影屏幕上目标物4是同一类别的时候，相应的交通设施会贯穿所有同一类别目标物4。

通过上述方式，儿童可以在多点放置不同类别目标物4，在投影屏幕3形成包括普通公路、高速公路、高速铁路和普通铁路纵横交错的交通网络，且在上述交通设施上有相应的不断穿行的交通工具。

实施例2

如图1所示，一种儿童动画虚实结合互动系统包括电脑1、投影机2、投影屏幕3、目标物4和无线识别装置5。电脑1的视频输出端与投影机2的视频输入端连接，所述无线识别装置5与电脑1连接。

如图2所示，所述投影屏幕3是由钢化玻璃31构成，在钢化玻璃31贴覆有液晶调光膜32，钢化玻璃31是固定于地面的展示台的表面。所述投影机2是超短焦投影机，可安装于展示台的上方或展示台面的下方。所述目标物4贴有电子标签41，所述电子标签41是有源标签。本系统还包括有识别二维码42的二维码扫描器6，二维码42贴于目标物4上，当二维码扫描器6扫描二维码42且通过验证，系统才会正常工作，否则不予以考虑目标物4，目标物4贴二维码42是为方便收费，有利于商业化应用。本系统中相应的背景动画场是一鹤的生活繁殖基地，所述目标物4是画有1只鹤的碟子、3只鹤的碟子。预设动作动画场景是从碟子周面向周面飞出1只鹤、3只鹤的虚拟图像。

儿童动画虚实结合互动方法：

S1：儿童将画有1只鹤的碟子放置于投影屏幕3的A点；

S2：通过无线识别装置5与目标物4中的电子标41签耦合，无线识别装置5识别目标物4是代表画有1只鹤且其位置为A点并将上述信息发送至电脑；

S3：由电脑1内的图像处理系统安装接收上述信息，在投影屏幕3上显现出一只鹤正慢慢地从碟子活灵活现地向外飞出；

S4：返回步骤S1，但是碟子上画有n只鹤，步骤S3中就显现出n只鹤从碟子向外飞出。

实施例3

如图1所示，一种儿童动画虚实结合互动系统包括电脑1、投影机2、投影屏幕3、目标物4和无线识别装置5。电脑1的视频输出端与投影机2的视频输入端连接，所述无线识别装置5与电脑1连接。

如图2所示，所述投影屏幕3是由钢化玻璃31构成，在钢化玻璃31贴覆有液晶调光膜32，钢化玻璃31可以是商城原有的玻璃装饰墙或竖直放置。所述投影机2是超短焦投影机，可安装于钢化玻璃31的前面或后面。所述目标物4贴有电子标签41，所述电子标签41是有源标签。本系统中相应的背景动画场是花园，所述目标物4是画有3朵梅花的碗、5朵梅花的碗。预设动作动画场景是由碗向周面逐渐生长3朵梅花、5朵梅花的虚拟图像。

儿童动画虚实结合互动方法：

S1：儿童将一个画有3朵梅花碗放置于投影屏幕3的A点；

S2：通过无线识别装置5与目标物4中的电子标41签耦合，无线识别装置5识别目标物4是代表画有3朵梅花的碗且其位置为A点并将上述信息发送至电脑；

S3：由电脑1内的图像处理系统安装接收上述信息，在投影屏幕3上显现出有梅枝慢慢由碗向外长出，并逐渐开出3朵梅花；

S4：返回步骤S1，但是碗上n朵梅花，步骤S3中就会显现出长出有梅枝慢慢由碗向外长出并逐渐开出n朵梅花。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，不能限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种儿童动画虚实结合互动系统，包括电脑、投影机和投影屏幕，所述电脑的视频输出端与投影机的视频输入端连接；所述投影屏幕是贴有液晶调光膜的钢化玻璃；其特征在于，还包括内置有电子标签的目标物，以及用于判断目标物类别并测定其位置的无线识别装置，所述无线识别装置与电脑连接；所述电脑内置有动画处理系统；将目标物放置于投影屏幕，无线识别装置获取的目标物类别和位置坐标信息并将其发送至电脑，动画处理系统以目标物的位置坐标为起原点向外显现预设动作动画场景并投影于投影屏幕。

2.根据权利要求1所述儿童动画虚实结合互动方法，其特征在于，所述目标物可以是玩具汽车，所述预设动作动画场景是贯穿放置于投影屏幕上玩具汽车的高速公路虚拟图像并且在高速公路还有不断行驶的汽车虚拟图像。

3.根据权利要求1所述儿童动画虚实结合互动方法，其特征在于，所述目标物是画有n只鹤的碟子，所述预设动作动画场景是从碟子周面向周面飞出n只鹤的虚拟图像。

4.根据权利要求1所述儿童动画虚实结合互动方法，其特征在于，所述目标物是画有n朵梅花的碗，所述预设动作动画场景是由碗向周面逐渐生长梅枝并开出n朵梅花的虚拟图像。

5.根据权利要求1所述儿童动画虚实结合互动系统，其特征在于，所述目标物上贴有二维码，还包括用于扫描二维码的扫描器，所述扫描器与电脑连接。

6.根据权利要求1所述儿童动画虚实结合互动系统，其特征在于，所述投影屏幕水平放置；或者所述投影屏幕竖直放置，目标物通过一吸盘吸附于投影屏幕。

7.一种儿童动画虚实结合互动方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将带有电子标签的目标物放置于投影屏幕；

S2：无线识别装置通过与电子标签发出的射频信号耦合获取步骤S1目标物的类别和位置坐标信息并将该信息发送至电脑；

S3：电脑中图像处理系统根据接收到的信息，以目标物的坐标位置为原点的向外显现预设动作动画场景并投影于投影屏幕；

S4：返回步骤S1或直接结束。

8.根据权利要求7所述儿童动画虚实结合互动系统的互动方法，其特征在于，步骤S1所述目标物是玩具汽车，步骤S3所述预设动作动画场景是贯穿放置于投影屏幕上汽车的高速公路虚拟图像并且在高速公路还有不断行驶的汽车虚拟图像。

9.根据权利要求7所述儿童动画虚实结合互动系统的互动方法，其特征在于，步骤S1所述目标物是画有n只鹤的碟子，步骤S3所述预设动作动画场景是从碟子周面向周面飞出n只鹤的虚拟图像。

10.根据权利要求7所述儿童动画虚实结合互动系统的互动方法，其特征在于，步骤S1所述目标物是画有n朵梅花的碗，步骤S3所述预设动作动画场景是由碗向周面逐渐生长梅枝并开出n朵梅花的虚拟图像。