CN111741280B - 一种壁窟沉浸式投影装置及投影方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空间投影领域，更具体地，涉及一种壁窟沉浸式投影装置，包括数据存储器、激光感应系统、倾斜设置在墙体上形成阻隔的投影成像幕和多个投影仪；所述投影成像幕的底部设置在各面墙体上，投影成像幕的顶部相互连接后吊设在墙顶上；所述多个投影仪均匀设置在投影成像幕的底部，投影仪将投影内容投影在另一侧的投影成像幕上；所述激光感应系统设置在投影成像幕的顶部；所述数据存储器分别与激光感应系统和投影仪相连接，通过将投影成像幕倾斜设置在墙体上形成阻隔，人们可以倾斜的角度仰望投影成像幕，实现壁窟式的观看模式，当到了互动的环节，激光感应系统将人们锁定，激光照射到人们身上形成特效背景，使得观众能沉浸在投影的画面当中。

Description

一种壁窟沉浸式投影装置及投影方法

技术领域

本发明涉及空间投影领域，更具体地，涉及一种壁窟沉浸式投影装置及投影方法。

背景技术

随着科技的发展，人机互动概念应用逐步深入到人们的日常生活中，人们能根据喜爱，去各类型的科技馆或展馆进行体验。

目前，一般的投影都是水平的投影，这样的投影方式，观众只能坐在预先设定的座位上进行参观，当人们在屏幕前行走过程中，容易对投影造成阻隔，投影会照射到行走的人们身上，投影屏出现黑影，使得人们的体验感较差，此外，这种方式的投影，使得人们不能沉浸在投影的画面当中，也没有代入感。

此外，目前的人机互动技术，在互动时，若体验的人数过多，机器将难于识别不同的指挥动作，并难以将准确的激光或特效呈现到人们的面前。

因此，提出一种解决上述问题的壁窟沉浸式投影装置及投影方法实为必要。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种结合激光投影和人体运动捕捉，实现空间投影的壁窟沉浸式投影装置及投影方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种壁窟沉浸式投影装置，包括数据存储器、激光感应系统、倾斜设置在墙体上形成阻隔的投影成像幕和多个投影仪；

所述投影成像幕的底部设置在各面墙体上，投影成像幕的顶部相互连接后吊设在墙顶上；

所述多个投影仪均匀设置在投影成像幕的底部，投影仪将投影内容投影在另一侧的投影成像幕上；

所述激光感应系统设置在投影成像幕的顶部；

所述数据存储器分别与激光感应系统和投影仪相连接，通过将投影成像幕倾斜设置在墙体上形成阻隔，人们可以倾斜的角度仰望投影成像幕，实现壁窟式的观看模式，当到了互动的环节，人们只需要摆出设定的手势或动作，激光感应系统将人们锁定，激光准确的照射到人们身上形成特效背景，使得观众能沉浸在投影的画面当中。

进一步的，所述激光感应系统包括数据处理器、RGB成像器、激光调节器和互动感应器；

所述互动感应器内存储有对动作进行标识的动作信息，互动感应器对动作标识进行识别后，通过RGB成像器模拟出人体的运动信号并发送至数据处理器；

所述数据处理器将人体的运动信号转化为数字的运动数据，数字的运动数据经过数据存储器的存储记录后输出至激光调节器；

所述激光调节器根据运动数据输出实时的运动轨迹激光，其中，互动感应器能对指定的手势和动作进行识别，当人们摆出指定的手势和动作时，互动感应器将该动作与对其内存储的标识动作信息进行判断和识别，并通过RGB成像器模拟出人体的运动信号发送至数据处理器。

更进一步的，所述互动感应器包括互动感应探头和设置在互动感应探头内的互动数据储存芯片，所述互动感应探头将感应到的动作信息经过互动数据储存芯片进行识别后，发送到RGB成像器，通过互动感应探头，可以探测到人体的运动轨迹，并将感应到的运动轨迹发送到互动数据储存芯片内进行识别后，发送到RGB成像器，从而模拟出人体的运动信号。

进一步的，所述激光调节器包括激光旋转调节座和设置在激光旋转调节座上的激光发射口，所述激光发射口上设有人体感应开关，所述激光发射口通过人体感应开关与数据存储器相连接，通过人体感应开关，可以对指定位置的人体进行识别，当人体感应开关感应到被识别的人体后，激光发射口发出激光照射到人体身上。

更进一步的，所述投影成像幕包括投影固定支架和设置在投影固定支架上的成像幕布，所述投影固定支架倾斜设置在墙体上，通过将投影固定支架倾斜设置在墙体上，使得观众可以在下方仰望上方的投影录像，增强壁窟观看的体验效果。

更进一步的，所述投影固定支架上分别设有烟雾发生器和3D环绕立体音箱，通过在投影固定支架上设置烟雾发生器和3D环绕立体音箱，可以在投影的同时产生3D环绕立体的声频和烟雾，增强体验的效果。

本发明还公开一种壁窟沉浸式投影方法，包括以下步骤：

S1,多个投影仪同时向投影成像幕投影形成立体式循环顶幕；

S2,互动感应器对人体的动作进行捕捉识别，并模拟出人体的运动信号发送至数据处理器；

S3,数据处理器将数据传输到数据存储器，数据存储器对数字的运动数据存储记录后，匹配相应的激光调节器；

S4，激光调节器通过人体感应开关感应锁定的人体并发出激光。

更进一步的，所述步骤S2包括以下步骤：

S21,互动感应探头将感应到人体的动作信息传递到互动数据储存芯片；

S22，互动数据储存芯片对人体的动作信息进行识别后，发送到RGB成像器；

S23，RGB成像器模拟出人体的运动信号并发送至数据处理器。

进一步的，所述步骤S3包括以下步骤：

S31,数据处理器将人体的运动信号转化为数字的运动数据，并将数字的运动数据传输到数据存储器；

S32，数据存储器对数字的运动数据存储记录后形成标记，并匹配最近的激光调节器与该标记相匹配。

更进一步的，所述步骤S4包括以下步骤：

S41,激光调节器通过人体感应开关感应锁定被识别的人体；

S42，激光发射口根据人体的运动发出激光。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明公开的壁窟沉浸式投影装置，通过将投影成像幕倾斜设置在墙体上形成阻隔，人们可以倾斜的角度仰望投影成像幕，实现壁窟式的观看模式，使得游客不再是观看某一个屏幕或舞台，而是完全置身于由投影画面构成的剧场中，能有效的增加视觉的震撼感、使得虚实之间相互结合，投影的内容更加丰富，此外，投影时也不会被其它游客遮挡，使得游客与投影更容易产生共鸣，实现跨时空的交流，体验感更好，当到了互动的环节，人们只需要摆出设定的手势或动作，激光感应系统将人们锁定，激光准确的照射到人们身上形成特效背景或人物造型，游客可以模仿该动作进行训练或拍照留念，使得观众能沉浸在投影的画面当中。

附图说明

图1是本发明中壁窟沉浸式投影装置的结构示意图。

图2是本发明中激光感应系统的结构示意图。

图3是本发明中壁窟沉浸式投影方法的流程图。

图中，1为数据存储器、2为激光感应系统、3为墙体、4为投影成像幕、5为投影仪、6为数据处理器、7为RGB成像器、8为激光调节器、9为互动感应器、10为互动感应探头、11为互动数据储存芯片、12为激光旋转调节座、13为激光发射口、14为人体感应开关。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

如图1所示，一种壁窟沉浸式投影装置，包括数据存储器1、激光感应系统2、倾斜设置在墙体3上形成阻隔的投影成像幕4和多个投影仪5；投影成像幕4的底部设置在各面墙体3上，投影成像幕4的顶部相互连接后吊设在墙顶上；多个投影仪5均匀设置在投影成像幕4的底部，投影仪5将投影内容投影在另一侧的投影成像幕4上；激光感应系统2设置在投影成像幕4的顶部；数据存储器1分别与激光感应系统2和投影仪5相连接，通过将投影成像幕4倾斜设置在墙体3上形成阻隔，人们可以倾斜的角度仰望投影成像幕，实现壁窟式的观看模式，当到了互动的环节，人们只需要摆出设定的手势或动作，激光感应系统将人们锁定，激光准确的照射到人们身上形成特效背景，使得观众能沉浸在投影的画面当中。

如图2所示，激光感应系统2包括数据处理器6、RGB成像器7、激光调节器8和互动感应器9；互动感应器9内存储有对动作进行标识的动作信息，互动感应器9对动作标识进行识别后，通过RGB成像器7模拟出人体的运动信号并发送至数据处理器6；数据处理器6将人体的运动信号转化为数字的运动数据，数字的运动数据经过数据存储器的存储记录后输出至激光调节器8；激光调节器8根据运动数据输出实时的运动轨迹激光，其中，互动感应器9能对指定的手势和动作进行识别，当人们摆出指定的手势和动作时，互动感应器9将该动作与对其内存储的标识动作信息进行判断和识别，并通过RGB成像器7模拟出人体的运动信号发送至数据处理器6。

在本发明中，互动感应器9包括互动感应探头10和设置在互动感应探头内的互动数据储存芯片11，互动感应探头10将感应到的动作信息经过互动数据储存芯片11进行识别后，发送到RGB成像器7，通过互动感应探头10，可以探测到人体的运动轨迹，并将感应到的运动轨迹发送到互动数据储存芯片11内进行识别后，发送到RGB成像器7，从而模拟出人体的运动信号，此外，激光调节器8包括激光旋转调节座12和设置在激光旋转调节座12上的激光发射口13，激光发射口13上设有人体感应开关14，激光发射口13通过人体感应开关14与数据存储器1相连接，通过人体感应开关14，可以对指定位置的人体进行识别，当人体感应开关14感应到被识别的人体后，激光发射口13发出激光照射到人体身上，其中，投影成像幕4包括投影固定支架和设置在投影固定支架上的成像幕布，投影固定支架倾斜设置在墙体上，通过将投影固定支架倾斜设置在墙体上，使得观众可以在下方仰望上方的投影录像，增强壁窟观看的体验效果，除此之外，还可以在投影固定支架上分别设有烟雾发生器和3D环绕立体音箱，通过在投影固定支架上设置烟雾发生器和3D环绕立体音箱，可以在投影的同时产生3D环绕立体的声频和烟雾，增强体验的效果。

如图3所示，在本发明中还公开一种壁窟沉浸式投影方法，包括以下步骤：

S1,多个投影仪同时向投影成像幕投影形成立体式循环顶幕；

S2,互动感应器对人体的动作进行捕捉识别，并模拟出人体的运动信号发送至数据处理器；

S3,数据处理器将数据传输到数据存储器，数据存储器对数字的运动数据存储记录后，匹配相应的激光调节器；

S4，激光调节器通过人体感应开关感应锁定的人体并发出激光。

在本发明的步骤S2中，包括以下步骤：

S21,互动感应探头将感应到人体的动作信息传递到互动数据储存芯片；

S22，互动数据储存芯片对人体的动作信息进行识别后，发送到RGB成像器；

S23，RGB成像器模拟出人体的运动信号并发送至数据处理器。

在本发明的步骤S3中，包括以下步骤：

S31,数据处理器将人体的运动信号转化为数字的运动数据，并将数字的运动数据传输到数据存储器；

S32，数据存储器对数字的运动数据存储记录后形成标记，并匹配最近的激光调节器与该标记相匹配。

在本发明的步骤S4中，包括以下步骤：

S41,激光调节器通过人体感应开关感应锁定被识别的人体；

S42，激光发射口根据人体的运动发出激光。

实施例一

在本实施例中，以岭南功夫为主线，按照时间顺序播放以佛山功夫主题的影像和内容，观众在体验过程中，不仅能对中国功夫技巧进行了解，还能领悟到中国功夫的精神，通过将投影仪设置在投影成像幕的底部，向投影成像幕倾斜投影，这样的设置使得游客不再是观看某一个屏幕或舞台，而是完全置身于由投影画面构成的剧场中，能有效的增加视觉的震撼感、使得虚实之间相互结合，投影的内容更加丰富，此外，投影时也不会被其它游客遮挡，使得游客与投影更容易产生共鸣，实现跨时空的交流，体验感更好。

当到了互动的环境，观众可以在舞台上摆出不同功夫名家的动作和手势，此时，激光感应系统通过互动感应探头可以探测到人体的运动轨迹，并对人体的动作和手势进行识别，当游客摆出设定的动作或手势，互动感应探头将感应到的运动轨迹发送到互动数据储存芯片，互动数据储存芯片对内置的动作对比后进行识别，并将信号发送到RGB成像器，从而模拟出人体的运动信号，通过RGB成像器模拟出人体的运动信号发送至数据处理器；数据处理器将人体的运动信号转化为数字的运动数据，数字的运动数据经过数据存储器的存储记录后输出至激光调节器；激光调节器根据运动数据输出实时的运动轨迹激光，可以照射出相关动作的武术名家的虚拟影像或光影到游客的身前，游客可以模仿该动作进行武术训练，或对其进行录像拍照，在实际应用中，也可以通过指定的动作在游客身侧添加特效，增强游客的体验感。

实施例二

在本实施例中，观众可以佩戴着指定的耳机进入舞台，投影仪向投影成像幕播放将著名洞窟的视频，由于洞窟的石雕所在都是比较阴暗的，因此即使在旅游过程中，游客也不容易清晰的看清其细节，此外，出于对雕刻的保护，一些著名的石窟是禁止录像和拍照的，通过这种沉浸式投影方法，人们可以观看到更多的细节，此外，当游客按照佛像的造型摆出相对应的姿势时，激光感应系统可以投影出对应的雕像到游客身前，游客可以仔细进行观摩，此外，游客也可以通过耳机收听相关雕像的一些历史，加强体验感。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；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 (9)

1.一种壁窟沉浸式投影装置，其特征在于，包括数据存储器、激光感应系统、倾斜设置在墙体上形成阻隔的投影成像幕和多个投影仪；

所述投影成像幕的底部设置在各面墙体上，投影成像幕的顶部相互连接后吊设在墙顶上；

所述多个投影仪均匀设置在投影成像幕的底部，投影仪将投影内容投影在另一侧的投影成像幕上；

所述激光感应系统设置在投影成像幕的顶部；所述数据存储器分别与激光感应系统和投影仪相连接；

所述激光感应系统包括数据处理器、RGB成像器、激光调节器和互动感应器；

所述互动感应器内存储有对动作进行标识的动作信息，互动感应器对动作标识进行识别后，通过RGB成像器模拟出人体的运动信号并发送至数据处理器；所述数据处理器将人体的运动信号转化为数字的运动数据，数字的运动数据经过数据存储器的存储记录后输出至激光调节器；

所述激光调节器根据运动数据输出实时的运动轨迹激光。

2.根据权利要求1所述的壁窟沉浸式投影装置，其特征在于，所述互动感应器包括互动感应探头和设置在互动感应探头内的互动数据储存芯片，所述互动感应探头将感应到的动作信息经过互动数据储存芯片进行识别后，发送到RGB成像器。

3.根据权利要求2所述的壁窟沉浸式投影装置，其特征在于，所述激光调节器包括激光旋转调节座和设置在激光旋转调节座上的激光发射口，所述激光发射口上设有人体感应开关，所述激光发射口通过人体感应开关与数据存储器相连接。

4.根据权利要求1所述的壁窟沉浸式投影装置，其特征在于，所述投影成像幕包括投影固定支架和设置在投影固定支架上的成像幕布，所述投影固定支架倾斜设置在墙体上。

5.根据权利要求4所述的壁窟沉浸式投影装置，其特征在于，所述投影固定支架上分别设有烟雾发生器和3D环绕立体音箱。

6.一种应用于如权利要求3所述的壁窟沉浸式投影装置的壁窟沉浸式投影方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1,多个投影仪同时向投影成像幕投影形成立体式循环顶幕；

S2,互动感应器对人体的动作进行捕捉识别，并模拟出人体的运动信号发送至数据处理器；

S3,数据处理器将数据传输到数据存储器，数据存储器对数字的运动数据存储记录后，匹配相应的激光调节器；

S4，激光调节器通过人体感应开关感应锁定的人体并发出激光。

7.根据权利要求6所述的壁窟沉浸式投影方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S21,互动感应探头将感应到人体的动作信息传递到互动数据储存芯片；

S22，互动数据储存芯片对人体的动作信息进行识别后，发送到RGB成像器；

S23，RGB成像器模拟出人体的运动信号并发送至数据处理器。

8.根据权利要求6所述的壁窟沉浸式投影方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

S31,数据处理器将人体的运动信号转化为数字的运动数据，并将数字的运动数据传输到数据存储器；

S32，数据存储器对数字的运动数据存储记录后形成标记，并匹配最近的激光调节器与该标记相匹配。

9.根据权利要求6所述的壁窟沉浸式投影方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

S41,激光调节器通过人体感应开关感应锁定被识别的人体；

S42，激光发射口根据人体的运动发出激光。

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