CN108389432A - 基于投影技术的科学展示装置及投影方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于投影技术的科学展示装置及投影方法，所述科学展示装置包括一三维模型展示装置、一景深探测装置以及一投影仪，所述景深探测装置用于采集所述三维模型展示装置上模型到景深探测装置的长度；所述投影仪用于根据所述长度在所述三维模型展示装置上进行投影。本发明基于投影技术的科学展示装置及投影方法方便使用者更好的展示科学项目、教学内容，方便观众理解晦涩的知识，为用户提供便利。

Description

基于投影技术的科学展示装置及投影方法

技术领域

本发明涉及一种基于投影技术的科学展示装置及投影方法。

背景技术

多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。多媒体是现代教育以计算机、投影仪、幻灯、展示台、录像、广播、电影、电子白板、计算机等现代教育技术教育不可缺少的设备概念，运用现代教育理论和技术，通过对教学过程和资源的设计、开发、应用、管理和评价，以实现教学现代化的理论与实践。

采用多媒体教学设备进行教学能够提高知识讲授效率，把一些工作流程通过视频图像进行演示等办法，使学生对所讲授的内容，易于理解，便于掌握，从而在单位时间内学到尽可能多的知识。并且能够增强互动研讨效果，提高情况诱导质量。

现有的科学展示装置存在功能较单一，不方便理解的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中科学教学装置功能单一，不方便理解的缺陷，本发明提供一种方便使用者更好的展示科学项目、教学内容，方便观众理解晦涩的知识的基于投影技术的科学展示装置及投影方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种基于投影技术的科学展示装置，其特点在于，所述科学展示装置包括一三维模型展示装置、一景深探测装置以及一投影仪，

所述景深探测装置用于采集所述三维模型展示装置上模型到景深探测装置的长度；

所述投影仪用于根据所述长度在所述三维模型展示装置上进行投影。

较佳地，三维模型展示装置为一沙盘，

所述投影仪用于在所述模型上的目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域。

较佳地，每一目标区域为一实心圆点，每一实心圆点的投影颜色与实心圆点距离景深探测装置的平均距离对应，相邻实心圆点的圆心距离小于实心圆点的半径。

较佳地，所述科学展示装置包括一基准面，

所述投影仪用于在所述模型上的第一目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第一目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域，所述预设距离区间内的数值均小于所述基准面到所述景深探测装置的距离；

所述投影仪用于在所述模型上的第二目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第二目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置的长度大于所述基础面基准面到所述景深探测装置的长度。

较佳地，所述景深探测装置包括一红外线发射器及一红外线接收器，所述红外线发射器用于发射红外散斑场，所述红外线接收器用于接收红外散斑场的反馈，

科学展示装置用于通过所述景深探测装置检测三维模型展示装置的模型形状，并判断是否在预设时长内存在一目标形状，若是则控制所述投影仪执行目标形状对应的控制指令。

较佳地，科学展示装置用于通过所述景深探测装置检测三维模型展示装置与景深探测装置之间的目标物体，并判断所述目标物体的形状是否为第一形状，若是则将所述第一形状上的一凸起作为目标点并识别所述目标点的运动轨迹；

所述投影仪用于在三维模型展示装置上投影所述运动轨迹对应的影像。

本发明还提供一种投影方法，其特点在于，所述投影方法用于一科学展示装置，所述科学展示装置包括一三维模型展示装置、一景深探测装置以及一投影仪，所述投影方法包括：

所述景深探测装置采集所述三维模型展示装置上模型到景深探测装置的长度；

所述投影仪根据所述长度在所述三维模型展示装置上进行投影。

较佳地，三维模型展示装置为一沙盘，所述投影方法包括：所述投影仪在所述模型上的目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域。

较佳地，所述科学展示装置包括一基准面，所述投影方法包括：

所述投影仪在所述模型上的第一目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第一目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域，所述预设距离区间内的数值均小于所述基准面到所述景深探测装置的距离；

所述投影仪在所述模型上的第二目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第二目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置的长度大于所述基础面基准面到所述景深探测装置的长度。

较佳地，所述景深探测装置包括一红外线发射器及一红外线接收器，所述红外线发射器用于发射红外散斑场，所述红外线接收器用于接收红外散斑场的反馈，所述投影方法包括：

科学展示装置通过所述景深探测装置检测三维模型展示装置的模型形状，并判断是否在预设时长内存在一目标形状，若是则控制所述投影仪执行目标形状对应的控制指令。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：本发明基于投影技术的科学展示装置及投影方法方便使用者更好的展示科学项目、教学内容，方便观众理解晦涩的知识，为用户提供便利。

附图说明

图1为本发明实施例1科学展示装置的结构示意图。

图2为本发明实施例1投影方法的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

参见图1，本实施例提供一种基于投影技术的科学展示装置，所述科学展示装置包括一三维模型展示装置11、一景深探测装置12以及一投影仪13。

其中所述三维模型展示装置为一沙盘，随着科技的进步，所述三维模型展示装置还可以为模拟形状的大型柔性屏。

所述景深探测装置连接所述投影仪，所述投影仪的投影方向以及景深探测装置的探测方向平行且均与所述三维模型展示装置的台面所处平面垂直。

所述景深探测装置包括一红外线发射器及一红外线接收器，所述红外线发射器用于发射红外散斑场，所述红外线接收器用于接收红外散斑场的反馈。

所述景深探测装置用于采集所述三维模型展示装置上模型到景深探测装置的长度；

所述投影仪用于根据所述长度在所述三维模型展示装置上进行投影。

本实施例的科学展示装置通过投影仪配合所述沙盘能够展示多种多样的场景，如山川的等高线、河流的走向等。

所述投影仪用于在所述模型上的目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域。

具体地，每一目标区域为一实心圆点，每一实心圆点的投影颜色与实心圆点距离景深探测装置的平均距离对应，相邻实心圆点的圆心距离小于实心圆点的半径。

所述平均距离为在实心圆点中间去若干点，通过景深探测装置获取所述若干点到景深探测装置的距离，然后再求得平均值。本实施例的所述若干点为绕所述实心圆点的边缘线上一圈且间距均匀的点。

本实施例中所述实心圆点的直径为1厘米，通过一个个实心圆点来描绘等高线、线条不仅能和距离更好的对应，而且线条更加清晰。

科学展示装置用于通过所述景深探测装置检测三维模型展示装置的模型形状，并判断是否在预设时长内存在一目标形状，若是则控制所述投影仪执行目标形状对应的控制指令。

利用所述景深探测装置能够检测出所述沙盘上的具体形状，本实施例检测所述沙盘上的一个圆圈、三角，分别对应控制科学展示装置的开启和关闭，方便用户使用。

科学展示装置用于通过所述景深探测装置检测三维模型展示装置与景深探测装置之间的目标物体，并判断所述目标物体的形状是否为第一形状，若是则将所述第一形状上的一凸起作为目标点并识别所述目标点的运动轨迹。

所述投影仪用于在三维模型展示装置上投影所述运动轨迹对应的影像。

进一步地，所述科学展示装置还能够检测用户是否在沙盘上写字、作画，若是的话则通过所述投影仪实施的显示出所述写字及作画内容，加深字、画的显示效果。

参见图2，利用上述科学展示装置，本实施例还提供一种投影方法，包括：

步骤100、所述景深探测装置采集所述三维模型展示装置上模型到景深探测装置的长度；

步骤101、所述投影仪根据所述长度在所述三维模型展示装置上进行投影。

具体地，步骤101为所述投影仪在所述模型上的目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域。

步骤102、科学展示装置通过所述景深探测装置检测三维模型展示装置的模型形状。

步骤103、判断是否在预设时长内存在一目标形状，若是则执行步骤104，若否则再次执行步骤103。

步骤104、控制所述投影仪执行目标形状对应的控制指令。

本实施例的基于投影技术的科学展示装置及投影方法方便使用者更好的展示科学项目、教学内容，方便观众理解晦涩的知识，为用户提供便利。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：

所述科学展示装置，即沙盘包括一基准面。

所述投影仪用于在所述模型上的第一目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第一目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域，所述预设距离区间内的数值均小于所述基准面到所述景深探测装置的距离；

所述投影仪用于在所述模型上的第二目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第二目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置的长度大于所述基础面基准面到所述景深探测装置的长度。

利用所述科学展示装置，所述投影方法包括：

所述投影仪在所述模型上的第一目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第一目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域，所述预设距离区间内的数值均小于所述基准面到所述景深探测装置的距离；

所述投影仪在所述模型上的第二目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第二目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置的长度大于所述基础面基准面到所述景深探测装置的长度。

利用基准面能够在所述沙盘上构建地形模型，所述基准面为水平面，高处基准面的可以通过投影绘制等高线，低于基准线的可以通过投影绘制山川河流。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于投影技术的科学展示装置，其特征在于，所述科学展示装置包括一三维模型展示装置、一景深探测装置以及一投影仪，

所述景深探测装置用于采集所述三维模型展示装置上模型到景深探测装置的长度；

所述投影仪用于根据所述长度在所述三维模型展示装置上进行投影。

2.如权利要求1所述的科学展示装置，其特征在于，三维模型展示装置为一沙盘，

所述投影仪用于在所述模型上的目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域。

3.如权利要求2所述的科学展示装置，其特征在于，每一目标区域为一实心圆点，每一实心圆点的投影颜色与实心圆点距离景深探测装置的平均距离对应，相邻实心圆点的圆心距离小于实心圆点的半径。

4.如权利要求2所述的科学展示装置，其特征在于，所述科学展示装置包括一基准面，

所述投影仪用于在所述模型上的第一目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第一目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域，所述预设距离区间内的数值均小于所述基准面到所述景深探测装置的距离；

所述投影仪用于在所述模型上的第二目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第二目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置的长度大于所述基础面基准面到所述景深探测装置的长度。

5.如权利要求2所述的科学展示装置，其特征在于，所述景深探测装置包括一红外线发射器及一红外线接收器，所述红外线发射器用于发射红外散斑场，所述红外线接收器用于接收红外散斑场的反馈，

科学展示装置用于通过所述景深探测装置检测三维模型展示装置的模型形状，并判断是否在预设时长内存在一目标形状，若是则控制所述投影仪执行目标形状对应的控制指令。

6.如权利要求5所述的科学展示装置，其特征在于，科学展示装置用于通过所述景深探测装置检测三维模型展示装置与景深探测装置之间的目标物体，并判断所述目标物体的形状是否为第一形状，若是则将所述第一形状上的一凸起作为目标点并识别所述目标点的运动轨迹；

所述投影仪用于在三维模型展示装置上投影所述运动轨迹对应的影像。

7.一种投影方法，其特征在于，所述投影方法用于一科学展示装置，所述科学展示装置包括一三维模型展示装置、一景深探测装置以及一投影仪，所述投影方法包括：

所述景深探测装置采集所述三维模型展示装置上模型到景深探测装置的长度；

所述投影仪根据所述长度在所述三维模型展示装置上进行投影。

8.如权利要求7所述的投影方法，其特征在于，三维模型展示装置为一沙盘，所述投影方法包括：所述投影仪在所述模型上的目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域。

9.如权利要求8所述的科学展示装置，其特征在于，所述科学展示装置包括一基准面，所述投影方法包括：

所述投影仪在所述模型上的第一目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第一目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置为预设距离区间的区域，所述预设距离区间内的数值均小于所述基准面到所述景深探测装置的距离；

所述投影仪在所述模型上的第二目标区域上投影一种颜色的影像，其中所述第二目标区域为所述模型上距离所述景深探测装置的长度大于所述基础面基准面到所述景深探测装置的长度。

10.如权利要求8所述的科学展示装置，其特征在于，所述景深探测装置包括一红外线发射器及一红外线接收器，所述红外线发射器用于发射红外散斑场，所述红外线接收器用于接收红外散斑场的反馈，所述投影方法包括：

科学展示装置通过所述景深探测装置检测三维模型展示装置的模型形状，并判断是否在预设时长内存在一目标形状，若是则控制所述投影仪执行目标形状对应的控制指令。