CN110975282A - 一种全息技术实现的游戏场景设备及方法 - Google Patents

一种全息技术实现的游戏场景设备及方法 Download PDF

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刘刚
丁学伟
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Abstract

本发明公开了一种全息技术实现的游戏场景设备及方法，具体涉及全息技术在游戏方面的应用领域，包括三维全息投影仪和三维全息空间；所述三维全息投影仪包括激光发射器和成像物体，所述激光发射器激光输出端设有分束镜，所述分束镜设有两个激光分束方向，所述分束镜的一个激光分束方向设有第一平面镜，所述分束镜的另一个激光分束方向设有第二平面镜，所述第一平面镜的光线折射方向设有第一扩束镜，所述第二平面镜的光线折射方向设有第二扩束镜。本发明通过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，在一个空间中可以随意切换空间3D显示，对空间进行分割，使游戏者游戏体验更丰富。

Description

一种全息技术实现的游戏场景设备及方法
技术领域
本发明涉及全息技术在游戏方面的应用技术领域，更具体地说，本发明涉及一种全息技术实现的游戏场景设备及方法。
背景技术
3D游戏是使用空间立体计算技术实现操作的游戏。从编程实现角度来说游戏基础模型(游戏的人物，场景，基础地形)是使用三维立体模型实现的，游戏的人物角色控制是使用空间立体编程算法实现的，那么就把这种游戏称作3D游戏。3D中的D是Dimension(维)的缩写。三维游戏中的点的位置由三个坐标决定的(x，y，z)。客观存在的现实空间就是三维空间，具有长、宽、高三种度量。三维游戏(3D游戏又称立体游戏)是相对于二维游戏(2D游戏又称平面游戏)而言的，因其采用了立体空间坐标的概念，所以更显真实，而且对空间操作的随意性也较强。也更容易吸引人
随着社会的日益发展，生活中的游戏越来越丰富多彩。从小到大，我们生活中都充斥着各种各样的游戏，无论是和小伙伴围在一起在地里田间的游戏，还是对着电脑显示屏操作的游戏，虽然玩起来都是开心过瘾，但是基本上都是2D或平面的游戏，游戏体验感受会大打折扣。随着社会多样化，有很多的3D游戏越来越多，比如，真人CS等游戏，小伙伴可以在建造的模型里进行游戏，体验感增强。但是所建造的模型是单一的，固定的，长时间便失去新鲜感。如果更改模型，那么每一次的更新都是需要耗费大量的人力物力财力。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种全息技术实现的游戏场景设备及方法，本发明所要解决的技术问题是：通过三维全息投影设备随时更换场景的游戏模式。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全息技术实现的游戏场景设备，包括三维全息投影仪和三维全息空间；
所述三维全息投影仪包括激光发射器和成像物体，所述激光发射器激光输出端设有分束镜，所述分束镜设有两个激光分束方向，所述分束镜的一个激光分束方向设有第一平面镜，所述分束镜的另一个激光分束方向设有第二平面镜，所述第一平面镜的光线折射方向设有第一扩束镜，所述第二平面镜的光线折射方向设有第二扩束镜，所述第二扩束镜的光线输出端设有全息平板，所述全息平板和第一扩束镜的光线输出端均设置为成像物体；
所述三维全息投影仪还包括三维全息投影芯片，用于处理导入三维全息投影仪的数据信息；
所述成像物体内部设有水蒸气发生器；
所述三维全息空间设置为投射空间，此空间由水蒸气发生器形成气流形成。
在一个优选地实施方式中，所述三维全息投影仪分辨率设置为5000PPI。
在一个优选地实施方式中，所述三维全息投影芯片的输出端设置为激光发射器，所述激光发射器与三维全息投影芯片电性连接。
在一个优选地实施方式中，所述激光发射器、分束镜、第一平面镜、第一扩束镜、第二平面镜、第二扩束镜和全息平板均设置于三维全息投影仪内部。
本发明还包括全息技术实现的游戏场景设备的使用方法，具体步骤如下：
S1、通过3D软件进行建模或者通过扫描设备记录真实的3D场景；
S2：将步骤S1所得到的3D场景输入到三维全息投影仪中，三维全息投影仪通过内部三维全息投影芯片处理场景，通过激光发射器发射激光；
S3:发射器所发激光通过分束镜、第一平面镜、第一扩束镜、第二平面镜、第二扩束镜和全息平板由光的干涉和衍射原理对激光束进行处理，将光投射到三维全息空间中；
S4：通过三维全息空间中的气流，模拟海市蜃楼原理，将图像投射在水蒸气液化形成的小水珠上，由于分子震动不均衡，可以形成层次和立体感很强的图像；
S5：根据实际情况对步骤S4形成的空间进行透明与不透明处理。
在一个优选地实施方式中，所述全息平板的成像层设置于三维全息空间前侧，所述第一扩束镜的成型层设置于三维全息空间后侧。
在一个优选地实施方式中，所述步骤S5中透明处理方式采用外部光照强度对三维全息空间的照射。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过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，在一个空间中可以随意切换空间3D显示，对空间进行分割，使游戏者游戏体验更丰富；
2、本发明相比传统3D游戏，具有成本低，游戏场景随时可更换，游戏模式多样、体验感受更强特点。
附图说明
图1为本发明的整体工作原理示意图。
图2为本发明的模块结构示意图。
附图标记为：1三维全息投影仪、11激光发射器、12成像物体、13分束镜、14第一平面镜、15第一扩束镜、16第二平面镜、17第二扩束镜、18全息平板、2三维全息空间。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供了如图1-2所示的一种全息技术实现的游戏场景设备，包括三维全息投影仪1和三维全息空间2，三维全息投影仪1分辨率设置为 5000PPI，可以精确控制每一个光束的亮度、颜色以及角度；
所述三维全息投影仪1包括激光发射器11和成像物体12，所述激光发射器11激光输出端设有分束镜13，所述分束镜13设有两个激光分束方向，所述分束镜13的一个激光分束方向设有第一平面镜14，所述分束镜13的另一个激光分束方向设有第二平面镜16，所述第一平面镜14的光线折射方向设有第一扩束镜15，所述第二平面镜16的光线折射方向设有第二扩束镜17，所述第二扩束镜17的光线输出端设有全息平板18，所述全息平板18和第一扩束镜15的光线输出端均设置为成像物体12，所述激光发射器11、分束镜13、第一平面镜14、第一扩束镜15、第二平面镜16、第二扩束镜17和全息平板 18均设置于三维全息投影仪1内部；
所述三维全息投影仪1还包括三维全息投影芯片，用于处理导入三维全息投影仪1的数据信息，三维全息投影芯片的输出端设置为激光发射器11，所述激光发射器11与三维全息投影芯片电性连接；
所述成像物体12内部设有水蒸气发生器；
所述三维全息空间2设置为投射空间，此空间由水蒸气发生器形成气流形成；
本发明还包括全息技术实现的游戏场景设备的使用方法，具体步骤如下：
S1、通过3D软件进行建模或者通过扫描设备记录真实的3D场景；
S2：将步骤S1所得到的3D场景输入到三维全息投影仪1中，三维全息投影仪1通过内部三维全息投影芯片处理场景，通过激光发射器11发射激光；
S3:发射器所发激光通过分束镜13、第一平面镜14、第一扩束镜15、第二平面镜16、第二扩束镜17和全息平板18由光的干涉和衍射原理对激光束进行处理，将光投射到三维全息空间2中，所述全息平板18的成像层设置于三维全息空间2前侧，所述第一扩束镜15的成型层设置于三维全息空间2后侧，分束镜13可将一束光分成光谱成分相同的两束光，两组成分相同的光束分别经第一平面镜14和第二平面镜16的折射，一束光线经全息平板18的全息投影映射在三维全息空间2前侧成型，另一束光线经第一扩束镜15映射在全息平板18投影的后侧位置，使成型影层前后重叠，使画面更加清晰、形象，且在三维全息空间2投影期间，第一扩束镜15和第二扩束镜17一方面可扩展激光束的直径，另一方面可减小激光束的发散角，用于远距离照投影，从而扩增成型图影的比例放大，即当束腰半径扩大x倍时，其发散角相应压缩为原来的1/x，压缩发散角实际就是激光的准直，从而可有效缩小三维全息投影仪1的体积，方便使用者的收取；
S4：通过三维全息空间2中的气流，模拟海市蜃楼原理，将图像投射在水蒸气液化形成的小水珠上，由于分子震动不均衡，可以形成层次和立体感很强的图像；
S5：根据实际情况对步骤S4形成的空间进行透明与不透明处理，透明处理方式采用外部光照强度对三维全息空间2的照射。
实施例2：
本发明提供了如图1-2所示的一种全息技术实现的游戏场景设备，包括三维全息投影仪1和三维全息空间2，三维全息投影仪1分辨率设置为 5000PPI，可以精确控制每一个光束的亮度、颜色以及角度；
所述三维全息投影仪1包括激光发射器11和成像物体12，所述激光发射器11激光输出端设有分束镜13，所述分束镜13设有两个激光分束方向，所述分束镜13的一个激光分束方向设有第一平面镜14，所述分束镜13的另一个激光分束方向设有第二平面镜16，所述第一平面镜14的光线折射方向设有第一扩束镜15，所述第二平面镜16的光线折射方向设有第二扩束镜17，所述第二扩束镜17的光线输出端设有全息平板18，所述全息平板18和第一扩束镜15的光线输出端均设置为成像物体12，所述激光发射器11、分束镜13、第一平面镜14、第一扩束镜15、第二平面镜16、第二扩束镜17和全息平板 18均设置于三维全息投影仪1内部；
所述三维全息投影仪1还包括三维全息投影芯片，用于处理导入三维全息投影仪1的数据信息，三维全息投影芯片的输出端设置为激光发射器11，所述激光发射器11与三维全息投影芯片电性连接；
所述成像物体12内部设有水蒸气发生器；
所述三维全息空间2设置为投射空间，此空间由水蒸气发生器形成气流形成；
本发明还包括全息技术实现的游戏场景设备的使用方法，而具体到本实施例中，具体步骤如下：
S1、将电脑中的游戏场景视频复制到三维全息投影仪1中；
S2：三维全息投影仪1通过处理将所载入的视频场景转化为光束，通过激光发射器11发出，投射到分束镜13、第一平面镜14、第一扩束镜15、第二平面镜16、第二扩束镜17和全息平板18进行处理；
S3:最终通过全息投影仪投射到投射空间中，将光投射到三维全息空间2 中，所述全息平板18的成像层设置于三维全息空间2前侧，所述第一扩束镜 15的成型层设置于三维全息空间2后侧，分束镜13可将一束光分成光谱成分相同的两束光，两组成分相同的光束分别经第一平面镜14和第二平面镜16 的折射，一束光线经全息平板18的全息投影映射在三维全息空间2前侧成型，另一束光线经第一扩束镜15映射在全息平板18投影的后侧位置，使成型影层前后重叠，使画面更加清晰、形象，且在三维全息空间2投影期间，第一扩束镜15和第二扩束镜17一方面可扩展激光束的直径，另一方面可减小激光束的发散角，用于远距离照投影，从而扩增成型图影的比例放大，即当束腰半径扩大x倍时，其发散角相应压缩为原来的1/x，压缩发散角实际就是激光的准直，从而可有效缩小三维全息投影仪1的体积，方便使用者的收取；
S4：通过三维全息空间2中的气流，模拟海市蜃楼原理，将图像投射在水蒸气液化形成的小水珠上，由于分子震动不均衡，可以形成层次和立体感很强的游戏真实空间图像；
S5：最终所得的三维模型为真实的游戏空间图形，供真人玩家体验，并采用采用外部光照强度对三维全息空间2的照射进行透明度处理，若外部打光强度高，则投影光强对比度低，则产生的游戏画面透明度高，若外部打光强度低，则投影光强对比度高，则产生的游戏画面透明度低，可用于不同光照强度下的游戏体验效果。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全息技术实现的游戏场景设备，其特征在于：包括三维全息投影仪(1)和三维全息空间(2)；
所述三维全息投影仪(1)包括激光发射器(11)和成像物体(12)，所述激光发射器(11)激光输出端设有分束镜(13)，所述分束镜(13)设有两个激光分束方向，所述分束镜(13)的一个激光分束方向设有第一平面镜(14)，所述分束镜(13)的另一个激光分束方向设有第二平面镜(16)，所述第一平面镜(14)的光线折射方向设有第一扩束镜(15)，所述第二平面镜(16)的光线折射方向设有第二扩束镜(17)，所述第二扩束镜(17)的光线输出端设有全息平板(18)，所述全息平板(18)和第一扩束镜(15)的光线输出端均设置为成像物体(12)；
所述三维全息投影仪(1)还包括三维全息投影芯片，用于处理导入三维全息投影仪(1)的数据信息；
所述成像物体(12)内部设有水蒸气发生器；
所述三维全息空间(2)设置为投射空间，此空间由水蒸气发生器形成气流形成。
2.根据权利要求1所述的一种全息技术实现的游戏场景设备，其特征在于：所述三维全息投影仪(1)分辨率设置为5000PPI。
3.根据权利要求1所述的一种全息技术实现的游戏场景设备，其特征在于：所述三维全息投影芯片的输出端设置为激光发射器(11)，所述激光发射器(11)与三维全息投影芯片电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种全息技术实现的游戏场景设备，其特征在于：所述激光发射器(11)、分束镜(13)、第一平面镜(14)、第一扩束镜(15)、第二平面镜(16)、第二扩束镜(17)和全息平板(18)均设置于三维全息投影仪(1)内部。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种全息技术实现的游戏场景设备，其特征在于：还包括全息技术实现的游戏场景设备的使用方法，具体步骤如下：
S1、通过3D软件进行建模或者通过扫描设备记录真实的3D场景；
S2：将步骤S1所得到的3D场景输入到三维全息投影仪(1)中，三维全息投影仪(1)通过内部三维全息投影芯片处理场景，通过激光发射器(11)发射激光；
S3:发射器所发激光通过分束镜(13)、第一平面镜(14)、第一扩束镜(15)、第二平面镜(16)、第二扩束镜(17)和全息平板(18)由光的干涉和衍射原理对激光束进行处理，将光投射到三维全息空间(2)中；
S4：通过三维全息空间2中的气流，模拟海市蜃楼原理，将图像投射在水蒸气液化形成的小水珠上，由于分子震动不均衡，可以形成层次和立体感很强的图像；
S5：根据实际情况对步骤S4形成的空间进行透明与不透明处理。
6.根据权利要求5所述的一种全息技术实现的游戏场景设备的使用方法，其特征在于：所述全息平板(18)的成像层设置于三维全息空间(2)前侧，所述第一扩束镜(15)的成型层设置于三维全息空间(2)后侧。
7.根据权利要求5所述的一种全息技术实现的游戏场景设备的使用方法，其特征在于：所述步骤S5中透明处理方式采用外部光照强度对三维全息空间(2)的照射。
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