CN106886289B - 一种双用户互动的全息显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双用户互动的全息显示装置，属于全息显示设备技术领域。装置包括两个显示屏、两个全息成像屏、两个摄像头和一个梯形镜面。第一显示屏和第二显示屏相连接，显示面朝上，对称放置于装置底部，第一全息成像屏和第二全息成像屏相连接，对称放置在第一显示屏和第二显示屏上，梯形镜面垂直于第一显示屏和第二显示屏放置，梯形镜面的两边分别连接第一全息成像屏和第二全息成像屏的一条边，第一摄像头设置在第一全息成像屏上边缘中间处，第二摄像头设置在第二全息成像屏上边缘中间处。本发明两个显示屏的显示内容根据两个使用者的体态运动信息实时、动态生成，再结合镜面的反射，为双用户同时提供虚实融合的互动影像效果。

Description

一种双用户互动的全息显示装置
技术领域
本发明属于全息技术设备领域，涉及一种全息显示装置。
背景技术
全息投影技术也称虚拟成像技术，是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。该技术将三维画面悬浮在实景的半空中成像，达到一种真假难辨的显示效果，观察者可以从全息投影装置外部观察到虚拟成像，所观察到的全息影像具有较强的凌空感和立体感。
基于成像膜的全息成像技术利用透明薄膜反射显示屏上的画面，达到凌空展示虚拟物体的目的，成本低且效果好，得到了广泛的关注。再通过与摄像头和运动捕捉传感器的结合，这些全息成像技术还能够达到一定的人机交互功能。
然而，现有基于成像膜的全息显示装置只允许单人交互，无法支持两人以上的互动，限制了这些装置的应用范围和普及。
发明内容
为克服当前全息显示装置存在的问题，本发明提供一种双用户互动的全息显示装置，允许两个用户同时参与一个全息场景的互动，用户都可以和全息场景进行交互，用户之间也可以进行互动。
本发明解决其主要技术问题的方法是将镜面成像、全息成像和动作捕捉传感器结合起来，以达成两个用户在全息场景中互动的目的。
该装置包括了第一显示屏、第二显示屏、第一全息成像屏、第二全息成像屏、第一摄像头、第二摄像头和镜面。
第一显示屏和第二显示屏均放置在水平面上且相互连接，显示面朝上，对称放置于装置底部；矩形镜面位于垂直于水平面的竖直面上，与两个显示屏的同一侧连接；第一全息成像屏和第二全息成像屏相互垂直，对称放置于镜面前方，且分别处于在第一显示屏和第二显示屏上方；第一摄像头设置在第一全息成像屏上边缘中间处，第二摄像头设置在第二全息成像屏上边缘中间处。第一全息成像屏或第二全息成像屏的外侧面是第一显示屏播放的视频图像通过反射在第一全息成像屏后的全息影像和相对的全息成像屏外侧的第二用户在镜面中的反射成像的重叠播放区。
该装置被使用时，第一用户位于第一全息成像屏前，观察到第一显示屏播放的视频图像反射在第一全息成像屏后的全息影像，同时观察到位于第二全息成像屏前的第二用户在镜面中的反射成像。由于全息成像屏的透明属性，这两个影像相互重叠。第一用户在观察到这一重叠影像后，做出交互举动，第一摄像头捕捉画面，对画面信息进行收集和处理，提取第一用户的人体运动信息，并结合第二用户的人体运动信息生成交互响应，实时展示于第一显示屏上。第二用户也能观察到第二显示屏反射在第二全息成像屏上的全息影像，和第一用户在镜面中的反射成像，并通过第二摄像头的动作捕捉实现与第一用户的互动。
优选地，第一全息成像屏和第二全息成像屏均与水平面成45度角。
本发明的优点在于：两个显示屏的内容都是根据两个用户的体态运动信息来动态生成的，因此该设备具有多用户互动的功能；通过与镜面的结合，该装置能够使用户在看到全息影像的同时还能相互看到对方，提供虚实融合的互动效果。
附图说明
图1为本发明的示意图。
具体实施方式
如图1所示，附图标记包括：第一显示屏1、第二显示屏2、第一全息成像屏3、第二全息成像屏4、第一摄像头5、第二摄像头6和镜面7。
第一显示屏1和第二显示屏2相连接，位于水平面上，显示面朝上，对称放置于装置底部；矩形镜面7位于垂直于水平面的竖直面上，与第一显示屏1、第二显示屏2的同一侧连接；第一全息成像屏3和第二全息成像屏4垂直连接，对称放置在镜面7前方，分别放置于第一显示屏1和第二显示屏2上方；第一摄像头5设置在第一全息成像屏3上边缘中间处，第二摄像头6设置在第二全息成像屏4上边缘中间处。
第一全息成像屏或第二全息成像屏的外侧面是第一显示屏播放的视频图像通过反射在第一全息成像屏后的全息影像和相对的全息成像屏外侧的第二用户在镜面中的反射成像的重叠播放区。
第一全息成像屏和第二全息成像屏均与水平面成45度角。
该装置被使用时，第一用户8位于第一全息成像屏3前，观察到第一显示屏1播放的视频图像通过反射在第一全息成像屏3后的全息影像，同时观察到位于第二全息成像屏4前的第二用户9在镜面7中的反射成像。由于全息成像屏的透明属性，这两个影像相互重叠。第一用户8在观察到这一重叠影像后，做出交互举动，第一摄像头5捕捉画面，对画面信息进行收集和处理，提取第一用户8的人体信息，并将结合第二用户8的人体运动信息生成交互响应，实时展示于第一显示屏1上。第二用户同理，能观察到第二显示屏2反射在第二全息成像屏4上的全息影像，和第一用户8在镜面中的反射成像，并通过第二摄像头6的动作捕捉实现与第一用户8的互动。因为第一显示屏1和第二显示屏2的显示内容都可以根据第一用户8和第二用户9的体态运动信息来动态生成，且从摄像头捕捉画面到生成视频的时间间隔极短，形成了即时互动的效果。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (2)

1.一种双用户互动的全息显示装置，其特征在于，装置包括两个显示屏、两个全息成像屏、两个摄像头和一个镜面；第一显示屏和第二显示屏均放置在水平面上且相互连接，显示面朝上，对称放置于装置底部；矩形镜面位于垂直于水平面的竖直面上，与两个显示屏的同一侧连接；第一全息成像屏和第二全息成像屏相互垂直，对称放置于镜面前方，且分别处于在第一显示屏和第二显示屏上方；第一摄像头设置在第一全息成像屏上边缘中间处，第二摄像头设置在第二全息成像屏上边缘中间处；第一用户位于第一全息成像屏前，观察到第一显示屏播放的视频图像通过反射在第一全息成像屏后的全息影像，同时能观察到位于第二全息成像屏前的第二用户在镜面中的反射成像，第一用户在观察到全息成像和镜面成像以后，做出交互举动，第一摄像头捕捉画面，提取第一用户的人体运动信息，并结合第二用户的人体运动信息生成交互效果，实时展示于第一显示屏上；第二用户也能观察到第二显示屏反射在第二全息成像屏上的全息影像，和第一用户在镜面中的反射成像，并通过第二摄像头的运动捕捉实现与第一用户的互动；两个显示屏的显示内容根据两用户的体态运动信息实时、动态生成，再结合镜面的反射，为双用户同时提供虚实融合的互动影像效果。
2.根据权利要求1所述全息显示装置，其特征在于：第一全息成像屏和第二全息成像屏均与水平面成45度角。
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