CN110322669A - 一种基于现实投影游戏场的预警方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于现实投影游戏场的预警方法，在本方法中，当用户走入游戏场时，第一定位装置会收集警报显示器的用户位置信息，通过这个信息，总处理单元就能判断出用户的位置，再通过远程监控终端接收到的图像信息加上三维模型，对比三维模型以及真实图像是否存在差异以及特征参数的差异就能判断警报显示器前面是否有障碍物。在发现有障碍物的情况下，总处理单元会根据障碍物的信息发出不同的指令，命令警报装置发出不同程度的警报。
Description
技术领域
本发明涉及头戴式显示设备领域，尤其涉及一种基于现实投影游戏场的预警方法。
背景技术
增强现实技术，即AR，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。但是当人们使用AR设备时，很容易会与外界隔绝，使得大脑容易被欺骗，人们无法正确感应到外界的事物而导致事故的发生。为了解决这种问题，专利CN201710065737.5公开了一种头戴式虚拟现实设备及用于头戴式虚拟现实设备的安全保护方法，该头戴式虚拟现实设备包括位移检测模块、判断模块和报警模块，位移检测模块被设置为检测用户的移动位移；判断模块被设置为根据用户的初始位置及移动位移判断用户是否处于安全范围内；报警模块被设置为在判断模块的判断结果为否时发出警报以提示用户。这样，通过对用户的移动位移的实时监测，以保证用户处于安全范围内，就能够保护用户安全，防止用户与周围物体发送碰撞、导致对用户造成人身伤害的问题发生。但是这种设备只能判断用户是否在一个区域里面，而且区域内需要没有障碍物，这种保护的方法太过简单，不能及时应对突发而来的危险，不符合实际的保护需要。
发明内容
本设计发明的目的在于，提供一种能反应外界事物情况并发出警报的基于现实投影游戏场的预警方法。
一种基于现实投影游戏场的预警方法，包括以下步骤：
S1：人工将游戏场的三维结构信息输入到总处理单元；
S2：总处理单元根据三维结构信息建立一个游戏场的三维模型；
S3：第一定位装置收集用户所佩戴的警报显示器所在位置的用户位置信息并将用户位置信息通过第一无线通信装置传送到总处理单元；
S4：远程监控终端收集游戏场中的图像信息，并将图像信息通过数据线传送到总处理单元；
S5：总处理单元比对三维模型、图像信息，判断用户周围是否有物体或其他用户，如果是，则将其标记为障碍物，执行步骤S6，否则，不继续执行操作；
S6: 总处理单元会根据障碍物的信息以及位置，向在受影响区域的用户的警报显示器发出相应的指令；
S7：警报装置根据指令发出不同程度的警报。
在所述游戏场中，游戏场内的AR投影仪投射出足够以假乱真的投影，为了避免人们分不清现实与虚幻，因此，本方法发明了一种警报显示器用以发出警报。所述警报显示器，包括警报显示器的本体、根据不同情况发出不同警报的警报装置以及用于定位本体位置的第一定位装置，所述总处理单元分别与警报装置和第一定位装置信号连接，所述警报装置、第一定位装置设置在本体上。所述第一定位装置可以为GPS装置，或者其它可以获取警报显示器位置信息的设备。所述远程监控终端可以为深度摄像头等可收集图像位置的设备。所述总处理单元设置在游戏场上
所述警报装置还包括通过声音发出警报的声音警报装置。所述声音警报装置可以为喇叭、播音器等可播放声音的设备。
所述警报装置包括若干通过发出闪光来警报的闪光警报装置，所述闪光警报装置设置在警报显示器内部，当有障碍物出现时，警报显示器的显示屏会在相应位置显示发出闪光的亮点。
所述警报装置还包括振动警报装置，所述振动警报装置设置在警报显示器的两侧。所述振动警报装置可以为单一的振动马达或为多种振动马达组合，不同振动马达的偏心块重量大小形状不同，通过设置不同的偏心块达到不同的振动效果。
所述本体设有第一无线通信装置，所述第一无线通信装置与总处理单元信号连接。
所述游戏场还设有若干位移传感器。
游戏场中有不可移动的基础设施以及可移动物件。游戏场的可移动物件设有第二方位装置以及第二朝向装置，所述第二方位装置用于收集可移动物件所在位置的物件位置信息，所述第二朝向装置用于收集可移动物件朝向方位的物件方位信息。
在建立游戏场时，记录游戏场的三维结构信息，通过将三维结构信息输入到总处理单元中，然后总处理单元根据接收到的三维结构信息建立一个游戏场三维模型，然后再将远程监控终端的参数输入到总处理单元，并且经过测试员多次反复进入到游戏场中收集远程监控终端获取的图像信息以及用户位置信息来校对三维结构模型并且计算和推测出远程监控终端能拍出的预设景象以及高度、颜色、位置、景深等特征参数，提高远程监控终端获取得到的图像信息的准确性。
当用户走入游戏场时，第一定位装置会收集警报显示器的用户位置信息，通过这个信息，总处理单元就能判断出用户的位置，再通过远程监控终端接收到的图像信息加上三维模型，对比三维模型以及真实图像是否存在差异以及特征参数的差异就能判断警报显示器前面是否有障碍物。
在发现有障碍物的情况下，总处理单元会根据障碍物的信息发出不同的指令，命令警报装置发出不同程度的警报。
所述警报包括闪光警报、声音警报以及振动警报。
通过根据将要出现的危险设置多种多样的警报方式，让用户可以根据警报的方式，了解到危险的类别，及时做出相应的应对措施。
在所述步骤S7时，警报装置根据障碍物与警报显示器的位置关系在警报显示器相对应的方位发出警报。
通过在警报显示器的相对应的方位发出警报，有利于用户及时知道障碍物的方位，采取行动离开障碍物，避免碰到地下障碍物而摔倒，或者直接撞到障碍物上，造成人身伤害。
所述方法还包括在步骤S6时：在游戏场中的物件带有的第二定位装置收集物件所在位置的物件位置信息并将物件位置信息传送到云处理器，物件带有的第二方位装置收集物件的物件朝向信息并将物件朝向信息传送到云处理器，所述云处理器根据收集到的物件位置信息与物件朝向信息修改游戏场的三维模型，并将三维模型发送到总处理单元。
在步骤S7时，当障碍物与警报显示器之间的距离越近，所述警报装置发出的闪光警报的闪烁频率越高。
由于声音警报或者振动警报的方式不容易在细小的警报显示器上表示出较为具体的方位信息，所以通过将闪光警报装置内设置在警报显示器上，当障碍物出现在相应方位上，闪光警报装置在相应位置发出闪烁的闪光。而且当两者距离越近，发出闪烁频率越高的闪光，有利于用户根据闪烁的频率以及闪光的位置判断障碍物与警报显示器的位置，在警报显示器的增强现实中寻找到障碍物，不会以为其是虚拟的物品。
所述方法还包括在步骤S6时，总处理单元计算障碍物相对游戏场地面的移动速度，如果障碍物移动速度大于5m/s时，在步骤S7时，总处理单元会发出指令让所述警报装置发出声音警报，提醒前方有快速移动的障碍物。
由于用户沉浸在增强现实的幻境中，无法分清楚眼中看到的物体是真实还是虚幻的，所以当物体飞速向用户飞来时，用户无法分辨这是真实还是虚幻的，容易出现事故。而通过语音提醒用户快速移动的障碍物的位置，用户就能及时从佩戴的警报显示器中发现移动的障碍物并作出回避。
所述方法还包括在步骤S6时，红外传感器收集警报显示器前方障碍物的温度信息并发送到总处理单元，游戏场中设有的红外传感器会收集游戏场内物体的温度信息并发送到总处理单元，在步骤S7时，当游戏内物体的温度大于40℃或小于0℃时，总处理单元会发出指令让所述警报显示器中显示出物体的位置并标明温度。
由于在增强现实的幻境中，用户会看到火焰或者冰块，但是如果现实中有物体烧着产生火花时，用户以为这是虚拟的幻象而去触碰就会导致用户灼伤，为了避免这种情况，红外传感器会收集障碍物的温度信息并且反馈到总处理单元，当障碍物的温度过高或者过低都会发出提醒。
更加优选地，当红外传感器检测到物体温度大于70℃或游戏场中设有的烟雾检测器检测到烟雾时，总处理单元关闭游戏场中所有投影设备。所述烟雾检测器与总处理单元信号连接。
更加优选地，出现紧急情况时，总处理单元能根据警报显示器发出的用户位置信息向用户发送逃生路线。
更加优选地，当警报显示器接收不到总处理单元的信号时，会自动在显示屏上显示逃生路线。
所述闪光警报能发出不同颜色的闪光表明不同的物体。
相比起现有技术，本发明的优势为：
（1）本发明通过对比预设的三维模型与收集到的外界信息，发现在原有游戏场中没有的障碍物，及时提醒用户，避免用户碰到障碍物而摔倒。
（2）本发明通过设置多种多样的警报方式，让用户可以根据警报的方式，了解到危险的类别，及时做出相应的应对措施。
（3）红外传感器还会收集游戏场内物体的温度信息并发送到总处理单元，避免用户分不清楚火焰是真实还是虚幻的，伸手触碰导致被灼伤。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一种基于现实投影游戏场的预警方法，包括以下步骤：
S1：人工将游戏场的三维结构信息输入到总处理单元；
S2：总处理单元根据三维结构信息建立一个游戏场的三维模型；
S3：第一定位装置收集用户所佩戴的警报显示器所在位置的用户位置信息并将用户位置信息通过第一无线通信装置传送到总处理单元；
S4：远程监控终端收集游戏场中的图像信息，并将图像信息通过数据线传送到总处理单元；
S5：总处理单元比对三维模型、图像信息，判断用户周围是否有物体或其他用户，如果是，则将其标记为障碍物，执行步骤S6，否则，不继续执行操作；
S6: 总处理单元会根据障碍物的信息以及位置，向在受影响区域的用户的警报显示器发出相应的指令；
S7：警报装置根据指令发出不同程度的警报。
所述警报装置还包括通过声音发出警报的声音警报装置。所述声音警报装置可以为喇叭、播音器等可播放声音的设备。
所述警报装置包括若干通过发出闪光来警报的闪光警报装置，所述闪光警报装置设置在警报显示器内部，当有障碍物出现时，警报显示器的显示屏会在相应位置显示发出闪光的亮点。
所述警报装置还包括振动警报装置，所述振动警报装置设置在警报显示器的两侧。所述振动警报装置可以为单一的振动马达或为多种振动马达组合，不同振动马达的偏心块重量大小形状不同，通过设置不同的偏心块达到不同的振动效果。
所述本体设有第一无线通信装置，所述第一无线通信装置与总处理单元信号连接。
所述游戏场还设有若干位移传感器。
游戏场中有不可移动的基础设施以及可移动物件。游戏场的可移动物件设有第二方位装置以及第二朝向装置，所述第二方位装置用于收集可移动物件所在位置的物件位置信息，所述第二朝向装置用于收集可移动物件朝向方位的物件方位信息。
所述警报包括闪光警报、声音警报以及振动警报。
通过根据将要出现的危险设置多种多样的警报方式，让用户可以根据警报的方式，了解到危险的类别，及时做出相应的应对措施。
在所述步骤S7时，警报装置根据障碍物与警报显示器的位置关系在警报显示器相对应的方位发出警报。
通过在警报显示器的相对应的方位发出警报，有利于用户及时知道障碍物的方位，采取行动离开障碍物，避免碰到地下障碍物而摔倒，或者直接撞到障碍物上，造成人身伤害。
所述方法还包括在步骤S6时：在游戏场中的物件带有的第二定位装置收集物件所在位置的物件位置信息并将物件位置信息传送到云处理器，物件带有的第二方位装置收集物件的物件朝向信息并将物件朝向信息传送到云处理器，所述云处理器根据收集到的物件位置信息与物件朝向信息修改游戏场的三维模型，并将三维模型发送到总处理单元。
在步骤S7时，当障碍物与警报显示器之间的距离越近，所述警报装置发出的闪光警报的闪烁频率越高。
所述方法还包括在步骤S6时，总处理单元计算障碍物相对游戏场地面的移动速度，如果障碍物移动速度大于5m/s时，在步骤S7时，总处理单元会发出指令让所述警报装置发出声音警报，提醒前方有快速移动的障碍物。
所述方法还包括在步骤S6时，红外传感器收集警报显示器前方障碍物的温度信息并发送到总处理单元，游戏场中设有的红外传感器会收集游戏场内物体的温度信息并发送到总处理单元，在步骤S7时，当游戏内物体的温度大于40℃或小于0℃时，总处理单元会发出指令让所述警报显示器中显示出物体的位置并标明温度。
更加优选地，当红外传感器检测到物体温度大于70℃或游戏场中设有的烟雾检测器检测到烟雾时，总处理单元关闭游戏场中所有投影设备。所述烟雾检测器与总处理单元信号连接。
更加优选地，出现紧急情况时，总处理单元能根据警报显示器发出的用户位置信息向用户发送逃生路线。
更加优选地，当警报显示器接收不到总处理单元的信号时，会自动在显示屏上显示逃生路线。
所述闪光警报能发出不同颜色的闪光表明不同的物体。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于现实投影游戏场的预警方法：其特征在于，包括以下步骤：
S1：人工将游戏场的三维结构信息输入到总处理单元；
S2：总处理单元根据三维结构信息建立一个游戏场的三维模型；
S3：第一定位装置收集用户所佩戴的警报显示器所在位置的用户位置信息并将用户位置信息通过第一无线通信装置传送到总处理单元；
S4：远程监控终端收集游戏场中的图像信息，并将图像信息通过数据线传送到总处理单元；
S5：总处理单元比对三维模型、图像信息，判断用户周围是否有物体或其他用户，如果是，则将其标记为障碍物，执行步骤S6，否则，不继续执行操作；
S6: 总处理单元会根据障碍物的信息以及位置，向在受影响区域的用户的警报显示器发出相应的指令；
S7：警报装置根据指令发出不同程度的警报。
2.根据权利要求1所述的一种基于现实投影游戏场的预警方法，其特征在于，出现紧急情况时，总处理单元能根据警报显示器发出的用户位置信息向用户发送逃生路线。
3.根据权利要求1所述的一种基于现实投影游戏场的预警方法，其特征在于，当警报显示器接收不到总处理单元的信号时，会自动在显示屏上显示逃生路线。
4.根据权利要求1所述的一种基于现实投影游戏场的预警方法，其特征在于，在所述步骤S7时，警报装置根据障碍物与警报显示器的位置关系在警报显示器上发出警报。
5.根据权利要求1所述的一种基于现实投影游戏场的预警方法，其特征在于，所述警报包括闪光警报、声音警报以及振动警报。
6.根据权利要求5所述的一种基于现实投影游戏场的预警方法，其特征在于，在步骤S7中，当障碍物与警报显示器之间的距离越近，所述警报装置发出的闪光警报的闪烁频率越高。
7.根据权利要求5所述的一种基于现实投影游戏场的预警方法，其特征在于，还包括，在步骤S6时，总处理单元计算障碍物相对游戏场地面的移动速度，如果障碍物移动速度大于5m/s时，在步骤S7时，总处理单元会发出指令让所述警报装置发出声音警报，提醒前方有快速移动的障碍物。
8.根据权利要求5所述的一种基于现实投影游戏场的预警方法，其特征在于，还包括：游戏场中设有的红外传感器会收集游戏场内物体的温度信息并发送到总处理单元，在步骤S7时，当游戏内物体的温度大于40℃或小于0℃时，总处理单元会发出指令让所述警报显示器中显示出物体的位置并标明温度。
9.根据权利要求5所述的一种基于现实投影游戏场的预警方法，其特征在于，当红外传感器检测到物体温度大于70℃或游戏场中设有的烟雾检测器检测到烟雾时，总处理单元关闭游戏场中所有投影设备。
10.根据权利要求2所述的一种基于现实投影游戏场的预警方法，其特征在于，所述闪光警报能发出不同颜色的闪光表明不同的物体。
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