CN110347254B - 基于4d模拟技术的文化展示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于4D模拟技术的文化展示系统，其特征在于，包括：数据收录平台、虚拟建模平台、效果展示平台和即时交互平台。本发明中，该文化展示系统结合4D模拟技术，能够将文化数据信息进行独立建模后特效渲染的操作，改变传统文化展示的单一性，确保了用户能够从视觉、听觉、嗅觉和触觉对文化进行多角度的了解，加深文化在用户心里的印象，也能够给用户营造出一个具有虚拟仿真氛围的环境，同时采用人机互动和共享的方式，能够在文化展示的同时，给与用户自由通讯交流和信息共享的途径，确保用户在体验文化时也能够进行自主多样化的功能选择，满足了用户多样化的需求，具有良好的市场发展前景。

Description

基于4D模拟技术的文化展示系统

技术领域

本发明涉及4D技术文化展示技术领域，尤其涉及基于4D模拟技术的文化展示系统。

背景技术

4D技术是相对于3D技术而言，所谓“4D智慧”，就是在传统3D打印技术中再加入“时间”变量，不仅包含3D的长、宽和高3个维度，更增加了一个时间维度，使打印出的物体可以随着时间推移在形态结构上自我进行智慧调整，最终自动达到预先设计要求，在文化的展示领域当中，传统的采用二维展示的方式，由于二维展示的效果有限，不能够给与用于最真实的体验环境，使得用户无法真切的感受到文化内的底蕴，因此需要采用4D模拟技术对文化进行展示，从而增强文化展示的实际效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于4D模拟技术的文化展示系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：基于4D模拟技术的文化展示系统，其特征在于，包括：数据收录平台、虚拟建模平台、效果展示平台和即时交互平台；

所述数据收录平台用于对文化数据信息进行全面的采集收录，并根据后续文化展示模拟技术的规则，对采集到的数据进行处理，方便进行高效的上传；

所述虚拟建模平台用于对处理后的文化数据信息内的节点进行编辑处理，得到符合展示需求的仿真模型，以便于在后续进行4D模拟技术的特效施加；

所述效果展示平台用于对仿真模型进行4D特效的完整渲染，并且根据实际文化展示的外界环境因素，调节文化的效果展示的界面，满足多样化的展示需求；

所述即时交互平台用于体验用户与展示系统之间的实时紧密联系，确保人机互动的即时性，实现文化展示的双向性。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述数据收录平台包括：

数据采集模块，通过所述数据采集模块可以对所有需要展示的文化数据信息进行全面的收集，得到较为完整的文化数据信息链；

数据上传模块，通过所述数据上传模块可以将采集到的文化数据信息第一时间上传到系统内部，用于对后续文化展示操作提供必要的数据信息的支持。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述数据收录平台还包括：

数据处理模块，所述数据处理模块由数据分类单元、数据筛选单元和数据填补单元组成，其中，所述数据分类单元用于对采集到的文化数据信息按照4D展示类型的不同，进行逐一独立的分类储存，保证不同类型文化数据的独立性，所述数据筛选单元用于对采集到的文化数据信息内不符合渲染建模的异常数据进行剔除，确保文化数据信息的相对一致性，所述数据填补单元用于对采集到的文化数据信息内残缺遗漏的数据信息，按照已有的数据排列逻辑进行自动填充，确保文化数据信息的全面完整性。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述虚拟建模平台包括：

节点处理模块，所述节点处理模块由前后节点对比单元和相对节点对比单元组成，其中，所述前后节点对比单元可以对同一动态数据在前后不同时间段的状态进行对比，得到两者相对应的参数差值，通过所述相对节点对比单元可以对两个不同数据在同一时间段的状态进行对比，得到两者之间的参数差值，用于建模模型的使用；

仿真建模模块，所述仿真建模模块由节点组合单元和架构排列单元组成，其中，所述节点组合单元可以根据建模模型的组合规则对不同节点进行实时变化的组合，得到同一架构内多样化的建模模型组合，架构排列单元可以选择不同的建模模型的架构进行自由的转换，实现对建模模型架构之间的快速切换，增加仿真模型的类别。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述虚拟建模平台还包括：

格式转换模块，通过所述格式转换模块可以将仿真模型与外部连接的文化展示设备的接收端进行格式的统一匹配，确保仿真模型数据的稳定输出，避免发生失真的现象。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述效果展示平台包括：

特效渲染模块，所述特效渲染模块由视觉优化单元、听觉优化单元、嗅觉优化单元和触觉优化单元组成，其中，所述视觉优化单元用于对文化展示的视觉系统进行清晰度的优化处理，防止视觉界面产生斑晃动或重影的现象，所述听觉优化单元用于对文化展示的听觉系统进行畅通度的优化处理，避免干扰噪音对听觉系统造成干扰，所述嗅觉优化单元用于对文化展示的嗅觉系统进行吻合化的优化处理，实现嗅觉与展示界面内容高度吻合的效果，所述触觉优化单元用于对文化展示的触觉系统进行真实化的优化处理，给与用于身临其境的体验，增强用户的体验真实性。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述效果展示平台还包括：

整合匹配模块，所述整合匹配模块由边界修剪单元和时域融合单元组成，其中，所述边界修建单元用于对独立的节点数据的边界进行限定，修剪掉超过预设值的节点部分，确保节点处于合理安全的范围内，所述时域融合单元用于对节点的时间和位置进行匹配融合，形成具有完整链的时域组合片段。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述效果展示平台还包括：

效果补偿模块，所述效果补偿模块由自动生成单元和二次补录单元组成，其中，所述自动生成单元用于分析比较已有收录的文化数据信息，并按照文化数据信息的发展规律，对缺少的数据节点进行系统的自动生成补偿，所述二次补录单元用于将信息反馈到上一工作平台，对缺漏的动态数据进行非系统的二次重新采集收录，得到完整的数据链。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述即时交互平台包括：

人机互动模块，所述人机互动模块由可视化通讯单元、时空切换单元和实时共享单元组成，其中，所述可视化通讯单元用于用户与系文化展示系统之间的可视化的实时通讯处理，从而对文化展示的内容了解的更加详细，所述时空切换单元用于将用户自身位置虚拟映射到文化展示的模型中，实现用户与文化展示内容时空穿梭的效果，所述实时共享单元用于对不同体验用户之间起到共享交流的作用，满足用户自由交谈的体验效果。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述即时交互平台还包括：

信息反馈模块，所述信息反馈模块用于采集体验用户在文化展示过程中所遇到异常情况以及用户自身的体验感受，并对信息进行及时的反馈，进而对文化展示系统进行对应调整优化。

有益效果

本发明提供了基于4D模拟技术的文化展示系统。具备以下有益效果：

(1)：该文化展示系统结合4D模拟技术，能够将文化数据信息进行独立建模后特效渲染的操作，改变传统文化展示的单一性，确保了用户能够从视觉、听觉、嗅觉和触觉对文化进行多角度的了解，加深文化在用户心里的印象，也能够给用户营造出一个具有虚拟仿真氛围的环境，最大化的提高了文化展示的效果。

(2)：该文化展示系统采用人机互动和共享的方式，能够在文化展示的同时，给与用户自由通讯交流的途径，确保用户在体验文化时也能够进行自主多样化的功能选择，满足了用户多样化的需求，具有良好的市场发展前景。

附图说明

图1为本发明提出的基于4D模拟技术的文化展示系统的流程示意图；

图2为本发明中数据处理模块的流程示意图；

图3为本发明中节点处理模块的流程示意图；

图4为本发明中仿真建模模块的流程示意图；

图5为本发明中特效渲染模块的流程示意图；

图6为本发明中整合匹配模块的流程示意图；

图7为本发明中效果补偿模块的流程示意图；

图8为本发明中人机互动模块的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-8所示，基于4D模拟技术的文化展示系统，包括：数据收录平台、虚拟建模平台、效果展示平台和即时交互平台；

数据收录平台用于对文化数据信息进行全面的采集收录，并根据后续文化展示模拟技术的规则，对采集到的数据进行处理，方便进行高效的上传；

虚拟建模平台用于对处理后的文化数据信息内的节点进行编辑处理，得到符合展示需求的仿真模型，以便于在后续进行4D模拟技术的特效施加；

效果展示平台用于对仿真模型进行4D特效的完整渲染，并且根据实际文化展示的外界环境因素，调节文化的效果展示的界面，满足多样化的展示需求；

即时交互平台用于体验用户与展示系统之间的实时紧密联系，确保人机互动的即时性，实现文化展示的双向性。

数据收录平台包括：数据采集模块，通过数据采集模块可以对所有需要展示的文化数据信息进行全面的收集，得到较为完整的文化数据信息链；数据上传模块，通过数据上传模块可以将采集到的文化数据信息第一时间上传到系统内部，用于对后续文化展示操作提供必要的数据信息的支持。

数据收录平台还包括：数据处理模块，数据处理模块由数据分类单元、数据筛选单元和数据填补单元组成，其中，数据分类单元用于对采集到的文化数据信息按照4D展示类型的不同，进行逐一独立的分类储存，保证不同类型文化数据的独立性，数据筛选单元用于对采集到的文化数据信息内不符合渲染建模的异常数据进行剔除，确保文化数据信息的相对一致性，数据填补单元用于对采集到的文化数据信息内残缺遗漏的数据信息，按照已有的数据排列逻辑进行自动填充，确保文化数据信息的全面完整性。

虚拟建模平台包括：节点处理模块，节点处理模块由前后节点对比单元和相对节点对比单元组成，其中，前后节点对比单元可以对同一动态数据在前后不同时间段的状态进行对比，得到两者相对应的参数差值，通过相对节点对比单元可以对两个不同数据在同一时间段的状态进行对比，得到两者之间的参数差值，用于建模模型的使用；

仿真建模模块，仿真建模模块由节点组合单元和架构排列单元组成，其中，节点组合单元可以根据建模模型的组合规则对不同节点进行实时变化的组合，得到同一架构内多样化的建模模型组合，架构排列单元可以选择不同的建模模型的架构进行自由的转换，实现对建模模型架构之间的快速切换，增加仿真模型的类别。

虚拟建模平台还包括：格式转换模块，通过格式转换模块可以将仿真模型与外部连接的文化展示设备的接收端进行格式的统一匹配，确保仿真模型数据的稳定输出，避免发生失真的现象。

效果展示平台包括：特效渲染模块，特效渲染模块由视觉优化单元、听觉优化单元、嗅觉优化单元和触觉优化单元组成，其中，视觉优化单元用于对文化展示的视觉系统进行清晰度的优化处理，防止视觉界面产生斑晃动或重影的现象，听觉优化单元用于对文化展示的听觉系统进行畅通度的优化处理，避免干扰噪音对听觉系统造成干扰，嗅觉优化单元用于对文化展示的嗅觉系统进行吻合化的优化处理，实现嗅觉与展示界面内容高度吻合的效果，触觉优化单元用于对文化展示的触觉系统进行真实化的优化处理，给与用于身临其境的体验，增强用户的体验真实性。

效果展示平台还包括：整合匹配模块，整合匹配模块由边界修剪单元和时域融合单元组成，其中，边界修建单元用于对独立的节点数据的边界进行限定，修剪掉超过预设值的节点部分，确保节点处于合理安全的范围内，时域融合单元用于对节点的时间和位置进行匹配融合，形成具有完整链的时域组合片段。

效果展示平台还包括：效果补偿模块，效果补偿模块由自动生成单元和二次补录单元组成，其中，自动生成单元用于分析比较已有收录的文化数据信息，并按照文化数据信息的发展规律，对缺少的数据节点进行系统的自动生成补偿，二次补录单元用于将信息反馈到上一工作平台，对缺漏的动态数据进行非系统的二次重新采集收录，得到完整的数据链。

即时交互平台包括：人机互动模块，人机互动模块由可视化通讯单元、时空切换单元和实时共享单元组成，其中，可视化通讯单元用于用户与系文化展示系统之间的可视化的实时通讯处理，从而对文化展示的内容了解的更加详细，时空切换单元用于将用户自身位置虚拟映射到文化展示的模型中，实现用户与文化展示内容时空穿梭的效果，实时共享单元用于对不同体验用户之间起到共享交流的作用，满足用户自由交谈的体验效果。

即时交互平台还包括：信息反馈模块，信息反馈模块用于采集体验用户在文化展示过程中所遇到异常情况以及用户自身的体验感受，并对信息进行及时的反馈，进而对文化展示系统进行对应优化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于4D模拟技术的文化展示系统，其特征在于，包括：数据收录平台、虚拟建模平台、效果展示平台和即时交互平台；

所述数据收录平台用于对文化数据信息进行全面的采集收录，并根据后续文化展示模拟技术的规则，对采集到的数据进行处理，方便进行高效的上传；

所述虚拟建模平台用于对处理后的文化数据信息内的节点进行编辑处理，得到符合展示需求的仿真模型，以便于在后续进行4D模拟技术的特效施加；

所述效果展示平台用于对仿真模型进行4D特效的完整渲染，并且根据实际文化展示的外界环境因素，调节文化的效果展示的界面，满足多样化的展示需求；

所述即时交互平台用于体验用户与展示系统之间的实时紧密联系，确保人机互动的即时性，实现文化展示的双向性；

所述虚拟建模平台包括：

节点处理模块，所述节点处理模块由前后节点对比单元和相对节点对比单元组成，其中，所述前后节点对比单元对同一动态数据在前后不同时间段的状态进行对比，得到两者相对应的参数差值，通过所述相对节点对比单元对两个不同数据在同一时间段的状态进行对比，得到两者之间的参数差值，用于建模模型的使用；

仿真建模模块，所述仿真建模模块由节点组合单元和架构排列单元组成，其中，所述节点组合单元根据建模模型的组合规则对不同节点进行实时变化的组合，得到同一架构内多样化的建模模型组合，架构排列单元选择不同的建模模型的架构进行自由的转换，实现对建模模型架构之间的快速切换，增加仿真模型的类别；

所述虚拟建模平台还包括：

格式转换模块，通过所述格式转换模块将仿真模型与外部连接的文化展示设备的接收端进行格式的统一匹配，确保仿真模型数据的稳定输出，避免发生失真的现象。

2.根据权利要求1所述的基于4D模拟技术的文化展示系统，其特征在于，所述数据收录平台包括：

数据采集模块，通过所述数据采集模块对所有需要展示的文化数据信息进行全面的收集，得到较为完整的文化数据信息链；

数据上传模块，通过所述数据上传模块将采集到的文化数据信息第一时间上传到系统内部，用于对后续文化展示操作提供必要的文化数据信息的支持。

3.根据权利要求2所述的基于4D模拟技术的文化展示系统，其特征在于，所述数据收录平台还包括：

数据处理模块，所述数据处理模块由数据分类单元、数据筛选单元和数据填补单元组成，其中，所述数据分类单元用于对采集到的文化数据信息按照4D展示类型的不同，进行逐一独立的分类储存，保证不同类型文化数据的独立性，所述数据筛选单元用于对采集到的文化数据信息内不符合渲染建模的异常数据进行剔除，确保文化数据信息的相对一致性，所述数据填补单元用于对采集到的文化数据信息内残缺遗漏的数据信息，按照已有的数据排列逻辑进行自动填充，确保文化数据信息的全面完整性。

4.根据权利要求1所述的基于4D模拟技术的文化展示系统，其特征在于，所述效果展示平台包括：

特效渲染模块，所述特效渲染模块由视觉优化单元、听觉优化单元、嗅觉优化单元和触觉优化单元组成，其中，所述视觉优化单元用于对文化展示的视觉系统进行清晰度的优化处理，防止视觉界面产生斑晃动或重影的现象，所述听觉优化单元用于对文化展示的听觉系统进行畅通度的优化处理，避免干扰噪音对听觉系统造成干扰，所述嗅觉优化单元用于对文化展示的嗅觉系统进行吻合化的优化处理，实现嗅觉与展示界面内容高度吻合的效果，所述触觉优化单元用于对文化展示的触觉系统进行真实化的优化处理，给与用于身临其境的体验，增强用户的体验真实性。

5.根据权利要求4所述的基于4D模拟技术的文化展示系统，其特征在于，所述效果展示平台还包括：

整合匹配模块，所述整合匹配模块由边界修剪单元和时域融合单元组成，其中，所述边界修建单元用于对独立的节点数据的边界进行限定，修剪掉超过预设值的节点部分，确保节点处于合理安全的范围内，所述时域融合单元用于对节点的时间和位置进行匹配融合，形成具有完整链的时域组合片段。

6.根据权利要求4所述的基于4D模拟技术的文化展示系统，其特征在于，所述效果展示平台还包括：

效果补偿模块，所述效果补偿模块由自动生成单元和二次补录单元组成，其中，所述自动生成单元用于分析比较已有收录的文化数据信息，并按照文化数据信息的发展规律，对缺少的数据节点进行系统的自动生成补偿，所述二次补录单元用于将信息反馈到上一工作平台，对缺漏的动态数据进行非系统的二次重新采集收录，得到完整的数据链。

7.根据权利要求1所述的基于4D模拟技术的文化展示系统，其特征在于，所述即时交互平台包括：

人机互动模块，所述人机互动模块由可视化通讯单元、时空切换单元和实时共享单元组成，其中，所述可视化通讯单元用于用户与系文化展示系统之间的可视化的实时通讯处理，从而对文化展示的内容了解的更加详细，所述时空切换单元用于将用户自身位置虚拟映射到文化展示的模型中，实现用户与文化展示内容时空穿梭的效果，所述实时共享单元用于对不同体验用户之间起到共享交流的作用，满足用户自由交谈的体验效果。

8.根据权利要求7所述的基于4D模拟技术的文化展示系统，其特征在于，所述即时交互平台还包括：

信息反馈模块，所述信息反馈模块用于采集体验用户在文化展示过程中所遇到异常情况以及用户自身的体验感受，并对信息进行及时的反馈，进而对文化展示系统进行对应调整优化。

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