CN105913772A - 车联网虚拟现实主题公园展示系统及方法 - Google Patents

Abstract

车联网虚拟现实主题公园展示系统及方法，属于虚拟现实领域，为了解决现有主题公园具有静物展示、逼真度差、占地面积大，土地资源无法同时并用、布展耗时长、工程量大的缺点。技术要点是：包括虚拟现实头盔、模型服务器、车辆数据通信网关，所述虚拟现实头盔的内部集成OLED显示屏和用于头部跟踪的跟踪装置，虚拟现实头盔与模型服务器连接；所述模型服务器存储主题公园的主题场景以及处于场景中的虚拟对象的3D模型。

Description

车联网虚拟现实主题公园展示系统及方法

技术领域

本发明属于虚拟现实领域，涉及一种车联网虚拟现实主题公园展示系统及回放方法。

背景技术

现有的主题公园的展示方法一般采用在公园中布置多个大型静物模型的方式进行主题展示，例如恐龙世界主题公园，在公园内布置多个大型恐龙模型，部分模型的少数关节可以活动，配合灯光、音响模拟该恐龙的活动状态；例如战争公园，布置一些武器装备模型，配合声、光、电的组合，营造战争场景等。这些方法能够模拟营造出主题公园的场景，但耗资巨大、逼真度不足、参与者在主题公园中游历，无法获得身临其境的真实感受。具有静物展示，逼真度差的缺点。

现有的主题公园的展示方法一般占用较大面积布展场馆，参与者在同一时间内，只能在同一个主题公园中体验同一个主题的展示内容，无法使用同一主题公园的场地同时进行多个不同主题的展示。具有占地面积大，土地资源无法同时并用的缺点。

现有的主题公园的展示方法当主题公园更换布展主题时，只能拆除原有主题布展场景及模型道具，安装新的主题场景及模型道具，需要定制新的场景及模型，耗时长，工程量巨大，整个主题公园需要整体装修翻新。具有布展耗时长、工程量大的缺点。

发明内容

为了解决现有技术中，主题公园具有静物展示、逼真度差、占地面积大，土地资源无法同时并用、布展耗时长、工程量大的缺点。

本发明提出如下技术方案，其技术方案要点是：一种车联网虚拟现实主题公园展示系统，包括虚拟现实头盔、模型服务器、车辆数据通信网关，所述虚拟现实头盔的内部集成OLED显示屏和用于头部跟踪的跟踪装置，虚拟现实头盔与模型服务器连接；所述模型服务器存储主题公园的主题场景以及处于场景中的虚拟对象的3D模型，所述模型服务器连接于车辆数据通信网关，所述车辆数据通信网关安装在汽车OBD接口上，车辆数据通信网关内部集成GPS定位模块，车辆数据通信网关通过OBD通信模块与车辆总线进行通信，输出车辆的GPS定位信息与车辆速度信息，模型服务器计算并输出车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息给虚拟现实头盔中的OLED显示屏进行显示输出。

有益效果：

动态展示，逼真：本发明可逼真地展示主题公园中的虚拟场景及虚拟对象模型，虚拟对象栩栩如生的穿梭在主题公园的虚拟场景中，使参与者获得身临其境的真实感受。

场地复用：本发明可以使用同一个场地，同时营造出不同的主题场景，资源利用率高。

布展快速：本发明可以快速布置主题公园的布展场景，快速更换场景，无需等待装修时间，降低公园内的装修成本，降低运营成本。

附图说明

图1为现有主题公园展示平面图的示意图；

图2为本发明车联网虚拟现实主题公园展示系统组成框图；

图3为确定车辆所在位置且用户头部所指向的方向上的历史全景视频信息示意图；

图4为实施例2的所述方法的流程图。

具体实施方式

实施例1：

一种车联网虚拟现实主题公园展示系统，涉及的硬件装置主要由以下几部分组成：车辆数据通信网关、虚拟现实头盔、模型服务器、远程监控平台。

虚拟现实头盔佩戴在车上参与者的头部，虚拟现实头盔内部集成两个高清OLED显示屏，可以输出1080P，75Hz以上的高清视频，虚拟现实头盔内部集成三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计，用于头部跟踪。内部集成立体声扬声器，用于输出语音提示信息。虚拟现实头盔内部集成电源模块。

虚拟现实头盔通过HDMI数据线及miniUSB数据线与本发明所述的模型服务器连接。模型服务器通过HDMI数据线输出视频信息及音频信息，通过虚拟现实头盔进行播放。模型服务器通过miniUSB数据线读取虚拟现实头盔的头部跟踪数据，即虚拟现实头盔内部集成的三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计输出值。

车辆数据通信网关安装在汽车OBD接口上，车辆数据通信网关内部集成GPS定位模块，通过OBD通信模块与车辆总线进行通信，获取车辆速度信息。模型服务器通过WIFI模块获取车辆数据通信网关的GPS定位信息及车辆数据通信网关读取的车辆速度信息。

模型服务器存储主题公园的主题场景以及处于场景中的虚拟对象的3D模型。

车辆数据通信网关通过内部集成的4G网络通信模块，将车辆GPS定位信息及参与者正经历的模拟场景上传给远程监控平台。

车联网虚拟现实主题公园展示方法为：

参与者佩戴虚拟现实头盔，乘坐在本发明所述的安装有车辆数据通信网关的车辆里，通过将虚拟现实头盔连接在本发明所述的模型服务器上，模型服务器存储主题公园的主题场景以及处于场景中的虚拟对象的3D模型，模型服务器通过数据线读取虚拟现实头盔的头部跟踪信息、模型服务器通过WIFI模块获取车辆数据通信网关的GPS定位信息及车辆数据通信网关读取的车辆速度信息。从而模型服务器计算并输出车辆所在GPS地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D信息给虚拟现实头盔中的OLED显示屏进行显示输出，模型服务器输出虚拟对象的立体声音频信息由虚拟现实头盔中的立体声扬声器进行播放，车辆在移动的同时，主题公园中的虚拟对象自行运动，背景场景及虚拟对象信息通过头盔中的OLED显示屏投射到参与者的眼中，模拟的情景，让参与者可以在主题公园中仿佛获得了勇闯神秘的侏罗纪丛林，丛林秘境探险，穿梭于高大的原始雨林的亲身体验。通过计算机建模，在主题公园中设计多个3D模型，虚拟出史前巨兽、咆哮的恐龙、火山喷发、彗星陨落等多组虚拟场景。移动中的车辆通过座椅传递道路颠簸的体感信息，增强了虚拟世界的真实性。

实施例2：

一种车联网虚拟现实主题公园展示系统，包括虚拟现实头盔、模型服务器、车辆数据通信网关，所述虚拟现实头盔的内部集成OLED显示屏和用于头部跟踪的跟踪装置，虚拟现实头盔与模型服务器连接；所述模型服务器存储主题公园的主题场景以及处于场景中的虚拟对象的3D模型，所述模型服务器连接于车辆数据通信网关，所述车辆数据通信网关安装在汽车OBD接口上，车辆数据通信网关内部集成GPS定位模块，车辆数据通信网关通过OBD通信模块与车辆总线进行通信，输出车辆的GPS定位信息与车辆速度信息，模型服务器计算并输出车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息给虚拟现实头盔中的OLED显示屏进行显示输出，所述的虚拟现实头盔的内部集成有立体声扬声器，所述模型服务器输出音频信息由虚拟现实头盔中的立体声扬声器进行播放。

所述的跟踪装置，是虚拟现实头盔中集成的用于头部跟踪的三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计，对于头部跟踪，还有其它的实现手段，本实施例选择三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计，是常用的一种跟踪手段，且该种装置集成性高，占用空间小，适宜安装于虚拟现实头盔中。

所述模型服务器通过数据线与虚拟现实头盔连接，其用于读取虚拟现实头盔的头部跟踪信息，且模型服务器通过WIFI模块获取车辆数据通信网关的GPS定位信息及车辆数据通信网关读取的车辆速度信息，并依此计算并输出车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息，将该所述车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息传输至虚拟现实头盔中的OLED显示屏进行显示输出。

所述的车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息，由GPS定位信息，确定汽车前进方向，由虚拟现实头盔内部集成的三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计确定用户头部所指向的方向与汽车前进方向的夹角，基于GPS定位信息的某一时刻的车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息，被视作该主题场景和/或该虚拟对象的3D实体向汽车为中心的360度圆柱面的投影产生的图像，将用户头部所指向的方向上对应的一段圆柱面图像展现给用户。

当车辆停止在位置1时，用户可观察以车辆停止位置1为中心的车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息，当车辆行驶到位置2时，用户观察以车辆所在位置2为中心的车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息，用户观察到的动态视频信息，是由多个以车辆所在位置为中心的车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息快速切换而构成的，切换的速度取决于汽车的前进速度，车辆速度越快，切换的速度越快。

作为一种实施例，该系统还包括远程监控平台，车辆数据通信网关通过内部集成的4G网络通信模块，将车辆GPS定位信息及参与者正经历的模拟场景上传给远程监控平台，使用监控平台，可以协助了解目前使用者的位置，以及处于何种模拟场景，可以在其需要救援或帮助时，迅速到达，并且可由场景初步判断可能的困难。

本实施例还涉及一种车联网虚拟现实主题公园展示方法，使用上述任一项所述的车联网虚拟现实主题公园展示系统的方案，执行如下步骤：

S1：模型服务器通过车辆数据通信网关读取车辆速度信息；

S2：模型服务器通过车辆数据通信网关读取车辆GPS定位信息；

S3：模型服务器通过USB接口读取虚拟现实头盔的头部跟踪数据；

S4：模型服务器计算并合成车辆所在GPS点的主题场景及参与者头部所指方向上的虚拟对象的运动情况的3D信息；

S5：模型服务器通过HDMI数据线输出视频、音频信息到虚拟现实头盔播放；

S6：参与者获得该建筑模型的真实空间体验。

上述方案，可以实现下述效果：

动态展示，逼真：由于本发明通过虚拟现实眼镜投射到参与者眼中的是主题公园中的虚拟对象的运动状态的3D模型，视觉感受、听觉感受以及车辆运动传递的运动感受交织在一起，共同营造真实的主题公园体验。

场地复用：由于本发明投射到参与者眼中的虚拟场景每个参与者都是各异的，因此同一块场地，可以同时运营多个不同的主题场景，无需投入人力物力在现实世界中装修及布置场景及模型。因此，可以实现场地复用。

布展快速：本发明所述的主题公园的场景是通过计算机设计生成的虚拟场景，因此需要更换场景时，仅需更换模型服务器中的虚拟场景数据，无需对现实世界中的场景进行装修布置，因此布展十分快速。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车联网虚拟现实主题公园展示系统，其特征在于，包括虚拟现实头盔、模型服务器、车辆数据通信网关，所述虚拟现实头盔的内部集成OLED显示屏和用于头部跟踪的跟踪装置，虚拟现实头盔与模型服务器连接；所述模型服务器存储主题公园的主题场景以及处于场景中的虚拟对象的3D模型，所述模型服务器连接于车辆数据通信网关，所述车辆数据通信网关安装在汽车OBD接口上，车辆数据通信网关内部集成GPS定位模块，车辆数据通信网关通过OBD通信模块与车辆总线进行通信，输出车辆的GPS定位信息与车辆速度信息，模型服务器计算并输出车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息给虚拟现实头盔中的OLED显示屏进行显示输出。

2.如权利要求1所述的车联网虚拟现实主题公园展示系统，其特征在于，所述的虚拟现实头盔的内部集成有立体声扬声器，所述模型服务器输出音频信息由虚拟现实头盔中的立体声扬声器进行播放。

3.如权利要求1所述的车联网虚拟现实主题公园展示系统，其特征在于，该系统还包括远程监控平台，车辆数据通信网关通过内部集成的4G网络通信模块，将车辆GPS定位信息及参与者正经历的模拟场景上传给远程监控平台。

4.如权利要求1所述的车联网虚拟现实主题公园展示系统，其特征在于，所述的跟踪装置，是虚拟现实头盔中集成的用于头部跟踪的三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计。

5.如权利要求1或2或3或4所述的车联网虚拟现实主题公园展示系统，其特征在于，所述模型服务器通过数据线与虚拟现实头盔连接，其用于读取虚拟现实头盔的头部跟踪信息，且模型服务器通过WIFI模块获取车辆数据通信网关的GPS定位信息及车辆数据通信网关读取的车辆速度信息，并依此计算并输出车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息，将该所述车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息传输至虚拟现实头盔中的OLED显示屏进行显示输出。

6.如权利要求5所述的车联网虚拟现实主题公园展示系统，其特征在于，所述的车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息，由GPS定位信息，确定汽车前进方向，由虚拟现实头盔内部集成的三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计确定用户头部所指向的方向与汽车前进方向的夹角，基于GPS定位信息的某一时刻的车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息，被视作该主题场景和/或该虚拟对象的3D实体向汽车为中心的360度圆柱面的投影产生的图像，将用户头部所指向的方向上对应的一段圆柱面图像展现给用户。

7.如权利要求6所述的车联网虚拟现实主题公园展示系统，其特征在于，当车辆停止在位置1时，用户可观察以车辆停止位置1为中心的车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息，当车辆行驶到位置2时，用户观察以车辆所在位置2为中心的车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息，用户观察到的动态视频信息，是由多个以车辆所在位置为中心的车辆所在地点的主题场景以及参与者头部所指向的方向上的虚拟对象的动态的3D视频信息快速切换而构成的，切换的速度取决于汽车的前进速度，车辆速度越快，切换的速度越快。

8.一种车联网虚拟现实主题公园展示方法，其特征在于，使用权利要求1-7中任一项所述的车联网虚拟现实主题公园展示系统，执行如下步骤：

S1：模型服务器通过车辆数据通信网关读取车辆速度信息；

S2：模型服务器通过车辆数据通信网关读取车辆GPS定位信息；

S3：模型服务器通过USB接口读取虚拟现实头盔的头部跟踪数据；

S4：模型服务器计算并合成车辆所在GPS点的主题场景及参与者头部所指方向上的虚拟对象的运动情况的3D信息；

S5：模型服务器通过HDMI数据线输出视频、音频信息到虚拟现实头盔播放；

S6：参与者获得该建筑模型的真实空间体验。