CN106933022A - 一种虚拟现实互动体验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种虚拟现实互动体验装置，包括框架，其包括侧壁、顶部和底部，所述侧壁、顶部与安装地面共同围成一个供体验者进入其中进行互动体验的体验空间，所述体验空间内设置有投影面；投影装置，用于将相应的素材投影至所述体验空间内的投影面上；信号捕捉设备，用于对体验者进行肢体动作和眼球动作的信号捕捉；3D眼镜；以及中心工作站，其包括计算机，用于运行体验素材和对所述信号捕捉设备捕捉的信号进行处理；与现有技术相比，本发明虚拟现实互动体验装置体验过程真实、舒适且结构简单、便于装卸，解决了现有技术中设备重量过重、体验者容易出现眩晕感、设备透气性差引起体验者的不适等技术问题。

Description

一种虚拟现实互动体验装置

技术领域

本发明涉及体验装置技术领域，尤其涉及一种虚拟互动体验装置。

背景技术

随着计算机技术的快速发展，计算机技术的运用逐渐变得多样化，利用计算机技术实现虚拟现实体验的技术也越来越成熟，虚拟现实技术为人们提供了身临其境的体验，需要依靠相关的计算机技术、投影技术、信号采集技术以及相应的物理载体用于提供使用环境，目前的虚拟现实互动体验装置以头戴式设备为主，虽然很好的达到了虚拟现实体验的目的，但至少存在以下不可忽视的缺点：1）由于头戴式设备自身重量问题使得产品对体验者头部或脸部造成压迫；2）体验者佩戴体验设备后，视野范围限制在设备所提供的虚拟环境中，常常使得体验者出现眩晕感；3）设备透气性差，其将体验者眼部封闭在设备内，低温环境下容易在屏幕上产生雾气，高温环境下将使得体验者自身热量无法扩散，产生不适。

因此，需要针对上述现有技术中存在的问题，提供一种新的技术方案，以解决体验者佩戴设备重量过重、体验者容易出现眩晕感、设备透气性差引起体验者的不适等技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种体验过程真实、舒适且结构简单、便于装卸的虚拟现实互动体验装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种虚拟现实互动体验装置，其特征在于，包括：

框架，其包括侧壁、顶部和底部，所述侧壁、顶部与安装地面共同围成一个供体验者进入其中进行互动体验的体验空间，所述体验空间内设置有投影面；

投影装置，用于将相应的素材投影至所述体验空间内的投影面上；

信号捕捉设备，用于对体验者进行肢体动作和眼球动作的信号捕捉；

3D眼镜；以及

中心工作站，其包括计算机，用于运行体验素材和对所述信号捕捉设备捕捉的信号进行处理。

作为上述技术方案的改进，所述投影面包括第一投影面、第二投影面、第三投影面和第四投影面；所述侧壁包括第一侧壁以及分别与第一侧壁两侧连接的第二侧壁和第三侧壁，所述第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁内壁铺设投影幕布，分别对应形成第一投影面、第二投影面和第三投影面；安装地面设置投影区域，所述投影区域铺设有投影幕布，形成第四投影面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述侧壁与安装地面垂直，所述第二侧壁和第三侧壁分别与所述第一侧壁呈110°～150°夹角。

作为上述技术方案的进一步改进，所述投影装置包括第一投影仪、第二投影仪、第三投影仪和第四投影仪，分别对应地对第一投影面、第二投影面、第三投影面和第四投影面进行投影。

作为上述技术方案的进一步改进，所述投影装置设置在所述框架的上部，并分别配合所述投影面进行方位设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述3d眼镜用于供体验者佩戴，并与所述投影装置和投影面配合，从而为体验者呈现三维的视觉效果。

作为上述技术方案的进一步改进，所述信号捕捉设备包括第一信号捕捉装置、第二信号捕捉装置和信号接收器，所述第一信号捕捉装置用于捕捉体验者肢体动作，所述第二信号捕捉装置用于捕捉体验者眼球动作，所述信号接收器用于接收第一信号捕捉装置和第二信号捕捉装置发出的信号。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一信号捕捉装置可穿戴于体验者身上，所述第二信号捕捉装置可设置在所述3d眼镜上，所述信号接收器固定在所述框架上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述中心工作站设置在体验空间内，还包括操作手柄和控制柜，体验者通过所述操作手柄对操作界面进行遥控，所述控制柜用于放置所述计算机并收纳所述操作手柄、3d眼镜、第一信号捕捉装置和第二信号捕捉装置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述框架包括若干型材，所述型材可拆卸地安装形成所述框架。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种虚拟现实互动体验装置，包括框架，其包括侧壁、顶部和底部，所述侧壁、顶部与安装地面共同围成一个供体验者进入其中进行互动体验的体验空间，所述体验空间内设置有投影面；投影装置，用于将相应的素材投影至所述体验空间内的投影面上；信号捕捉设备，用于对体验者进行肢体动作和眼球动作的信号捕捉；3D眼镜；以及中心工作站，其包括计算机，用于运行体验素材和对所述信号捕捉设备捕捉的信号进行处理；通过投影仪与3D眼镜形成三维视觉效果，再通过信号捕捉设备将体验者肢体动作和眼球动作信号进行捕捉，经中心工作站进行处理和反馈，可实现虚拟现实的互动体验，与现有技术相比，本发明虚拟现实互动体验装置中，体验者佩戴的3D眼镜除了可以看到投影面上体验素材呈现的三维画面之外，还可以看到自己身体的其他部位，不封锁视线，减轻眩晕感，体验过程真实、舒适，且该体验装置结构简单、便于装卸，解决了现有技术中体验者佩戴设备重量过重、体验者容易出现眩晕感、设备透气性差引起体验者的不适等技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要实用的附图做简单说明：

图1是本发明虚拟现实互动体验装置一个实施例的结构示意图；

图2是本发明虚拟现实互动体验装置图1所述实施例框架的部分结构示意图；

图3是本发明虚拟现实互动体验装置图1所示实施例投影面的结构示意图；

图4是虚拟现实互动体验装置图1所示实施例投影面和投影装置的主视图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中所涉及的上、下、左、右等方位描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

图1是本发明虚拟现实互动体验装置一个实施例的结构示意图，参考图1，虚拟互动体验装置包括框架100、信号捕捉设备200（图中未示出）、投影装置300、3D眼镜、中心工作站400、排气装置500和照明装置600（图中未示出）。

框架100包括若干型材，这些型材可拆卸地安装形成框架，方便安装和拆卸，框架包括侧面型材111、上横梁112和底部型材113，横梁112围成框架的顶部，侧面型材111构成框架100的侧壁130，底部型材113围成框架的底部120，框架底部可安装于平整的地面，框架100顶部、侧壁和底部共同围成一个立体空间，该立体空间为供体验者进入其中进行互动体验的体验空间，在框架正面的侧壁设置出入门134，体验者可从该出入门134进出该体验空间；体验空间内部设置有投影面，框架外侧铺设遮光布，为框架内部体验空间遮挡光线，避免外部光线影响投影效果。

信号捕捉设备200（图中未示出）用于对体验者进行肢体动作和眼球动作的信号捕捉，其包括第一信号捕捉装置、第二信号捕捉装置和信号接收器230，第一信号捕捉装置为腰带式可设备，可穿戴在体验者身上，用于捕捉体验者的肢体动作；第二信号捕捉装置设置在3D眼镜上，用于捕捉体验者眼球动作；信号接收器230设置在框架横梁上，用于接收第一、第二信号捕捉装置所发出的信号；体验者头上只需佩戴带有第二信号捕捉装置的3D眼镜，第一信号捕捉装置穿戴与体验者身上，减轻设备对体验者头部的压力，使得体验过程更舒适。

投影装置300用于将相应的素材投影至所述体验空间内的投影面上；其包括若干全息投影仪，该全息投影仪均固定在框架的上横梁112上，上横梁112上设置有投影仪支架114，全息投影仪固定在投影仪支架114上。

3D眼镜用于供体验者佩戴，与投影仪和投影面配合，从而将投影仪在投影面上投影的素材在3D眼镜的作用下为体验者呈现出三维的视觉效果。

中心工作站400设置在体验空间内，其包括计算机、操作手柄、控制柜410，计算机用于运行体验素材和对所述信号捕捉设备捕捉的信号进行处理，体验者可通过操作手柄对操作界面进行遥控，控制柜410设置在体验空间一侧，用于安置计算机并收纳3d眼镜、手柄和相应的信号捕捉设备，如腰带式的第二弹性捕捉装置。

排气装置500 设置在框架侧壁的上方，用于将体验空间内的空气排出其外，框架100侧壁下方还开设有通气孔135，体验空间外的空气可通过该通气孔135进入该体验空间内，排气装置500与通气孔135配合实现体验空间内部与外界的空气交换。

照明装置600（图中未示出）用于为体验空间内部提供相应的照明。

图2是本发明虚拟现实互动体验装置图1所述实施例框架的部分结构示意图，参考图2，装置的投影面包括第一投影面、第二投影面、第三投影面和第四投影面；框架侧壁130与安装地面垂直，其包括第一侧壁131、第二侧壁132和第三侧壁133，该三个侧壁内壁铺设有内幕布，形成投影面，用于配合投影装置300进行投影；第二侧壁132和第三侧壁133分别与第一侧壁两侧连接，并分别与第一侧壁呈110°～150°，本实施例配合系统优选设置为120°，该三侧壁内壁铺设有内幕布，分别形成第一次投影面、第二投影面和第三投影面；将第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁在安装地面上投影，并将第二、第三侧壁的投影线上不与第一侧壁投影相连的一端进行连线，从而将安装地面围成一梯形区域，第一侧壁在安装地面的投影为短边，第二、三侧壁在安装地面的投影为斜边，上述第二、第三侧壁的投影线一端的连线为梯形的长边，该梯形区域设置为投影区域121，该区域内铺设内幕布，形成第四投影面。侧壁130还包括结构侧壁138、139和前侧壁135、136、137，第一侧壁131、第二侧壁132、第三侧壁133和结构侧壁138、139上方还连接有上框架222，可为投影装置300的安装提供空间。

图3是本发明虚拟现实互动体验装置图1所示实施例投影面与投影装置的结构示意图，参考图3，本实施例共设置4个投影面：第一投影面101、第二投影面102、第三投影面103和第四投影面104；本实施例投影装置安装在投影面上方，固定在框架上，共设置4台全息投影仪：第一投影仪301、第二投影仪302、第三投影仪303和第四投影仪304各一台，四者分别对应第一投影面101、第二投影面101、第三投影面103和第四投影面104进行投影。上述投影面和投影仪相互配合设置，并与运行系统匹配，其中，第二、第三投影面分别与第一投影面呈110°～150°的夹角，本实施例优选为120°。

图4是虚拟现实互动体验装置图1所示实施例投影面和投影装置的俯视图，参考图4，本实施例共设置4个投影面：第一投影面101、第二投影面102、第三投影面103和第四投影面104，分别由第一侧壁131、第二侧壁132、第三侧壁133的内部和底部投影区域121表面铺设内幕布形成；本实施例投影装置固定在框架顶部投影仪支架114上，共设置4台全息投影仪：第一投影仪301、第二投影仪302、第三投影仪303和第四投影仪304各一台，四者分别对应第一投影面101、第二投影面101、第三投影面103和第四投影面104进行投影。上述投影面和投影仪相互配合设置，并与运行系统匹配，其中，第二、第三投影面分别与第一投影面呈110°～150°夹角，本实施例优选为120°。

具体实施时，体验者从出入门134进入体验空间，将第一信号捕捉装置穿戴在身上并带上3D眼镜，操作手柄开始运行相应的体验素材，计算机将体验素材经投影装置向对应的投影面进行投影，此时体验者透过3D眼镜可实现三维的视觉效果，体验者可在体验空间内走动，可通过手柄的操作可对体验素材进行控制，体验者穿戴在身上的第一信号捕捉装置可对其肢体动作进行捕捉并发送信号到达信号接收器，体验者佩戴的3D眼镜上的第二信号捕捉装置额对其眼球信号动作进行捕捉并发送到信号接收器，信号接收器接收的信号经中心工作站进行处理并反馈，反馈画面经过投影仪投影至投影面，从而由体验者眼球透过3D眼镜接收相应的反馈画面，从而实现虚拟现实互动体验。

上述仅为本发明的较佳实施例，但本发明创造并不限制于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出多种等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种虚拟现实互动体验装置，其特征在于，包括：

框架，其包括侧壁、顶部和底部，所述侧壁、顶部与安装地面共同围成一个供体验者进入其中进行互动体验的体验空间，所述体验空间内设置有投影面；

投影装置，用于将相应的素材投影至所述体验空间内的投影面上；

信号捕捉设备，用于对体验者进行肢体动作和眼球动作的信号捕捉；

3D眼镜；以及

中心工作站，其包括计算机，用于运行体验素材和对所述信号捕捉设备捕捉的信号进行处理。

2.根据权利要求1所述的虚拟现实互动体验装置，其特征在于：所述投影面包括第一投影面、第二投影面、第三投影面和第四投影面；所述侧壁包括第一侧壁以及分别与第一侧壁两侧连接的第二侧壁和第三侧壁，所述第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁内壁铺设投影幕布，分别对应形成第一投影面、第二投影面和第三投影面；安装地面设置投影区域，所述投影区域铺设有投影幕布，形成第四投影面。

3.根据权利要求2所述的虚拟现实互动体验装置，其特征在于：所述侧壁与安装地面垂直，所述第二侧壁和第三侧壁分别与所述第一侧壁呈110°～150°夹角。

4.根据权利要求1所述的虚拟现实互动体验装置，其特征在于：所述投影装置包括第一投影仪、第二投影仪、第三投影仪和第四投影仪，分别对应地对第一投影面、第二投影面、第三投影面和第四投影面进行投影。

5.根据权利要求4所述的虚拟现实互动体验装置，其特征在于：所述投影装置设置在所述框架的上部，并分别配合所述投影面进行方位设置。

6.根据权利要求1所述的虚拟现实互动体验装置，其特征在于：所述3d眼镜用于供体验者佩戴，并与所述投影装置和投影面配合，从而为体验者呈现三维的视觉效果。

7.根据权利要求1所述的虚拟现实互动体验装置，其特征在于：所述信号捕捉设备包括第一信号捕捉装置、第二信号捕捉装置和信号接收器，所述第一信号捕捉装置用于捕捉体验者肢体动作，所述第二信号捕捉装置用于捕捉体验者眼球动作，所述信号接收器用于接收第一信号捕捉装置和第二信号捕捉装置发出的信号。

8.根据权利要求7所述的虚拟现实互动体验装置，其特征在于：所述第一信号捕捉装置可穿戴于体验者身上，所述第二信号捕捉装置可设置在所述3d眼镜上，所述信号接收器固定在所述框架上。

9.根据权利要求1所述的虚拟现实互动体验装置，其特征在于：所述中心工作站设置在体验空间内，还包括操作手柄和控制柜，体验者通过所述操作手柄对操作界面进行遥控，所述控制柜用于放置所述计算机并收纳所述操作手柄、3d眼镜、第一信号捕捉装置和第二信号捕捉装置。

10.根据权利要求1-9所述的虚拟现实互动体验装置，其特征在于：所述框架包括若干型材，所述型材可拆卸地安装形成所述框架。