CN113908552A - 一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，包括：冰雪造型建筑、门禁系统、剧情辅助冰雪造型物体、无线信号传输装置、行驶装置、VR装置、MR操作装置和MR控制端；冰雪造型建筑内部划分为多个供游客闯关的子任务区；剧情辅助冰雪造型物体对应设置在相应的子任务区内；行驶装置设置在冰雪造型建筑内，用于载人移动于不同子任务区；VR装置、MR操作装置与无线信号传输装置电连接，无线信号传输装置与MR控制端电连接，MR控制端用于将虚拟画面与MR操作装置的实际操作指令结合；本发明将冰雪造型建筑和剧情辅助冰雪造型物体通过VR装置进行虚拟现实的结合，并且通过MR操作装置实现了游戏闯关，极大的增加了娱乐性和文化的传播力度。

Description

一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统
技术领域
本发明涉及冰雪旅游娱乐及虚拟现实领域，特别涉及一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统。
背景技术
冰雪景观作为寒冷地区冬季旅游产业吸引游客的一种重要资源，近年来国内外多个国家通过冰雪节推动寒地经济发展，故在国内外得到广泛的关注，在国内有哈尔滨冰雪节和长春冰雪节等。但传统的冰雪景观旅游以走马观花式的视觉观赏为主，游客参与度不高，多次重复性冰雪景观观赏后，游客极易产生视觉审美疲劳，再次参观的意愿降低。
传统的冰雪建筑由于冰雪材料本身力学属性较差，故大多为实体结构。气膜作为内支撑体系和外覆冰壳相结合组成的新型冰雪景观建筑，提高了冰雪建筑的安全性能，使得开发冰雪建筑内部空间的构想得以实现。
目前景区最常见的传统虚拟现实(Virtual Reality)类游戏，多为完全利用大屏幕或完全利用VR眼镜实现，所有物体、环境均为虚拟。此类开发模式不能结合景区特色景观进行综合开发，无法突出当地地域文化；体验形式较为单一，用户内容体验不佳，缺乏优秀的内容资源，内容供应不能满足行业需。硬件方面游戏设备舒适性较差，有线连接导致空间内布满线材，容易导致游客绊倒摔伤。
增强式虚拟现实技术是将现实真实世界的信息叠加到仿真模拟世界中的一种技术。在此种技术方式中，真实世界信息与仿真模拟世界融为一体，使得用户在虚拟世界中无论从感官感受(视觉、听觉、嗅觉等)还是从交互感受(操纵手柄)而言，都更加逼真，使用户有种置身真实世界的感觉。
因此，如何提供一种虚拟现实结合的娱乐系统，来扩大各地旅游特色优势，并且通过虚拟现实技术、闯关游戏、与景观特色相结合使游客能身临其境体会到各地旅游文化，尤其是冰雪文化和活动，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，以室内造型物体为基础，在此基础上虚拟出可动的动物或物体，然后配合以射击等闯关游戏操作，将现实与虚拟结合，实中有虚，虚中有实，虚实一体，形象更逼真，情节更生动。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，包括：冰雪造型建筑、门禁系统、剧情辅助冰雪造型物体、无线信号传输装置、行驶装置、VR装置、MR操作装置和MR控制端；所述门禁系统镶嵌到所述冰雪造型建筑；所述冰雪造型建筑内部划分为多个供游客闯关的子任务区；所述剧情辅助冰雪造型物体对应设置在相应的所述子任务区内，用于模拟不同场景内部实物；所述行驶装置设置在冰雪造型建筑内，用于载人移动于不同所述子任务区；
所述VR装置用于获取MR控制端的虚拟画面和用户的视觉信息；所述MR操作装置用户获取用户的操作指令；所述无线信号传输装置用于将MR控制端的虚拟画面传送至VR装置，还用于将MR操作装置的实际操作指令传送至MR控制端；所述MR控制端用于将虚拟画面与MR操作装置的实际操作指令结合，对虚拟画面进行更新。
进一步的，所述MR操作装置包括MR手柄和MR空间位置跟踪器，所述MR手柄用于获取用户的操作信息；所述MR空间位置跟踪器用于获取用户的肢体动作信息。
进一步的，在子任务区布置剧情辅助冰雪造型物体设计游戏主题场景，所述游戏主题场景至少包括雪山打猎、雪崩逃生、林海雪原游览和虎穴探险中的一个或多个。
进一步的，还包括环境烘托系统，用于根据游戏剧情发展需要实时启动工作，构建一个超现实的三维立体游戏环境，所述环境烘托系统至少包括音响系统、灯光系统、吹风系统和自动降雪系统中的一个或多个，所述音响系统、灯光系统和自动降雪系统均与无线信号传输装置电连接。
进一步的，所述冰雪造型建筑为冰雪结构和其他建筑结合建造的复合冰雪景观建筑。其中，所述冰雪结构可以是由水及玻璃渣、秸秆、纸浆中的一种或多种制成的冰壳；所述其他建筑可以是充气后的气膜。
进一步的，所述行驶装置包括环式轨道和自运行滑车，所述环式轨道安装在冰雪造型建筑地面，并贯穿各个所述子任务区；所述自运行滑车用于载人，并行驶在所述环式轨道上。
进一步的，所述自运行滑车上设置有剧情选择器，所述剧情选择器与无线信号传输装置电连接，用于供游客选择不同的游戏模式，还用于控制自运行滑车移动。
进一步的，所述自运行滑车上设置有储备电源，所述储备电源用于为所述VR装置和所述剧情选择器供电。
进一步的，游戏模式包括初始模式选择和角色选择，所述初始模式选择包括单人模式、双人模式和亲子模式；所述角色选择用于供用户选择不同角色的视角进行游戏。
进一步的，所述灯光系统至少包括闪光灯、彩灯、氛围灯及日光灯中的一个或多个。
本发明的有益效果：
本发明实施例提供一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，实现了以下技术效果：
1)在技术领域方面：本发明提出的虚拟现实娱乐系统，以室内景观造型物体为基础，在此基础上虚拟出可动的动物或物体，然后配合以射击等闯关游戏操作，将现实与虚拟结合，实中有虚，虚中有实，虚实一体，形象更逼真，情节更生动；
2)在娱乐趣味性方面：本发明的冰雪娱乐系统，使游客完全沉浸于现实生活中无法接触到的雪山打猎、雪崩逃生、林海雪原游览、虎穴探险等冰雪主题活动中，游客参与度高，且不同的子任务区可选择不同游戏情节，能够大幅度提高冰雪旅游的娱乐性；
3)在文化传播方面：本发明将冰雪艺术欣赏、冰雪文化知识介绍与冰雪闯关游戏相结合，更容易实现对地域文化的推广和介绍。
附图说明
图1为本发明一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统的整体结构示意图；
图2为本发明中自运行滑车及车上设施结构示意图；
其中，1冰雪造型建筑、2门禁系统、3子任务区、4剧情辅助冰雪造型物体、5音响系统、6灯光系统、7吹风系统、8自动降雪系统、9环式轨道、10自运行滑车、11VR头盔显示器、12MR手柄、13MR空间位置跟踪器、14剧情选择器、15无线信号传输装置、16MR控制端。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，也可以通过中间媒介间接相连，可以是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中的具体含义。
请参阅图1和图2，一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，包括：冰雪造型建筑1、门禁系统2、剧情辅助冰雪造型物体4、无线信号传输装置15、行驶装置、VR装置、MR操作装置和MR控制端16；门禁系统2镶嵌到冰雪造型建筑1；冰雪造型建筑1内部划分为多个供游客闯关的子任务区3；剧情辅助冰雪造型物体4对应设置在相应的子任务区3内，用于模拟不同场景内部实物；行驶装置设置在冰雪造型建筑1内，用于载人移动于不同子任务区；
VR装置用于获取MR控制端16的虚拟画面和用户视觉信息；MR操作装置用户获取用户的操作指令；无线信号传输装置15用于将MR控制端16的虚拟画面传送至VR装置，还用于将MR操作装置的实际操作指令传送至MR控制端16；MR控制端16用于将虚拟画面与MR操作装置的实际操作指令结合，对虚拟画面进行更新。
其中，VR装置可选用VR头盔显示器11；MR操作装置包括MR手柄12和MR空间位置跟踪器13，MR空间位置跟踪器13设置于冰雪造型建筑1的屋顶，MR位置跟踪器13能够精确捕捉游客的肢体动作和方位，使得参与者能够在自运行滑车10内自由移动，使操作更加自如、随意。VR头盔显示器11可选择微软公司的HoloLens智能产品，用户透过全息透镜既可观察到计算机渲染的虚拟物体，也可以看到真实世界。
此外，剧情辅助冰雪造型物体4可以是为了满足游戏主题场景设计需要而加工制作的任何基于冰雪材料的物体，如冰山、冰树、冰河及各种动物形象等。
为了进一步实施上述技术方案，门禁系统为封闭式，包括设在冰雪造型建筑1外的刷票验证式门禁和设在冰雪造型建筑1内的封闭式旋转门。
为了进一步实施上述技术方案，在子任务区3布置剧情辅助冰雪造型物体4设计游戏主题场景游戏主题场景至少包括雪山打猎、雪崩逃生、林海雪原游览和虎穴探险中的一个或多个。各子任务区3均有不同的游戏布景以及场景体验，可以按照布景需求在各子任务区3设计安装剧情辅助冰雪造型物体4；
游戏模式至少包括单人模式、双人模式和亲子模式等，当游戏内部涉及角色设置时，可以选择不同的角色视角进行游戏，如雪山打猎既可以选择猎人视角模式，也可选择猎物视角逃生模式。
为了进一步实施上述技术方案，还包括环境烘托系统，环境烘托系统至少包括音响系统5、灯光系统6、吹风系统7和自动降雪系统8中的一个或多个，音响系统5、灯光系统6和自动降雪系统7均通过无线信号传输装置15与MR控制端16电连接。最终通过MR控制端16对环境烘托系统进行调配，根据游戏剧情的发展启动工作，来构建超现实的三维立体游戏环境，灯光系统6至少包括闪光灯、彩灯、氛围灯及日光灯中的一个或多个。
为了进一步实施上述技术方案，冰雪造型建筑1包括气膜和冰壳，气膜是经普通膜材裁剪热合制作而成的，气膜充气后的表面用于覆盖冰壳，冰壳是由水及玻璃渣、秸秆、纸浆中的一种或多种制成复合冰雪材料凝固后形成的；采用气膜-冰壳结构可充分发挥二者的可设计性，能更大的满足奇特冰雪造型建筑的需要。
为了进一步实施上述技术方案，冰雪造型建筑1为冰雪建筑和其他建筑结合建造的复合建筑，采用复合建筑结构可充分发挥二者的可设计性，提高建筑安全性能，能更大的满足奇特冰雪造型建筑的需要。
其中，冰雪结构可以是由水及玻璃渣、秸秆、纸浆中的一种或多种制成的冰壳；其他建筑可以是充气后的气膜。
为了进一步实施上述技术方案，行驶装置包括环式轨道9和自运行滑车10，环式轨道9设置安装在冰雪造型建筑1内的地面，并且贯穿所有的子任务区3，自运行滑车10用于载人行驶在环式轨道上。
为了进一步实施上述技术方案，自运行滑车10上设置剧情选择器14，剧情选择器14与无线信号传输装置15电连接，用于选择不同的剧情和游戏模式，同时，根据选择的剧情，剧情选择器14可用于控制自运行滑车10移动，移动至所选剧情对应的子任务区3。
为了进一步实施上述技术方案，游戏模式包括初始模式选择和角色选择，初始模式选择包括单人模式、双人模式和亲子模式；角色选择用于供用户选择不同角色的视角进行游戏。
为了进一步实施上述技术方案，在自运行滑车10上设置储备电源，用于向VR装置和剧情选择器14和自运行滑车10供电。
下面将结合实例对本发明进行说明：
当游客佩戴VR头盔显示器11，乘坐环式轨道9通过门禁系统进入封闭式冰雪冰雪造型建筑1时，触发初始任务情节；
游客通过VR头盔显示器11，将视线移动到冰雪剧情辅助冰雪造型物体4上时，MR空间位置跟踪器13和VR头盔显示器11分别将游客的肢体信号和视觉信号实时传输到MR控制端16，激发游戏开始指令，游客观察到浮现于剧情辅助冰雪造型物体4上的虚拟3D动画，按照指令提示，操作剧情选择器14及MR手柄12等进行任务选择、闯关操作。
闯关过程中，MR空间位置跟踪器13和MR手柄12将用户动作及指令实时反馈回MR控制端16，MR控制端16根据游戏剧情需要，通过音响系统5、灯光系统6、吹风系统7、自动降雪系统8制造枪声、雪崩、野兽奔袭、降雪、雪山撞击等刺激感官的三维立体声音，视觉、触觉效果，各系统在MR控制端16的统一调配下实时营造一个超现实的三维立体游戏环境，使游客完全沉浸在真实环境与虚拟世界相结合的冰雪主题娱乐活动和游戏中。
每个子任务区对应3的游戏主题均有多种游戏模式和情节可供游客选择，可根据不同任务选择设置不同的游戏情节，进一步增加趣味性和可玩性。
将寒地自然、人文景观通过剧情辅助冰雪造型物体14结合虚拟3D游戏辅助动画全景式呈现，用极强的沉浸感满足人们的猎奇需求，达到游戏娱乐与寒地地域文化传播推广的双重目的。
本发明通过对充气膜结构进行设计，充气并且在外层覆冰后形成预定冰雪建筑造型1，以气膜结构作为建筑内支撑体系，提高冰雪造型建筑1安全性能；冰雪艺术欣赏、冰雪文化知识介绍与虚拟现实冰雪闯关游戏相结合，更容易实现对地域文化的推广、介绍和传播；将建筑内部空间物理分隔成多个子任务区3，在不同子任务区3按照冰雪主题游戏关卡设置需要设计安装剧情辅助冰雪造型物体4，且在游戏当中不同主题的冰雪游戏可根据不同任务选择设置不同游戏情节，使得游戏体验内容更丰富、效果更逼真，游客参加完某一主题的游戏之后仍然有再参加一次游戏以探索其他游戏情节的想法。
本发明利用最新的VR及MR技术实现了真实环境和虚拟世界的结合，创造了新的环境和可视化的三维世界，在本游戏系统中物理实体与数字对象共存、并实时相互作用，创旅游个性化、娱乐化、互动化与智能化发展新里程。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，其特征在于，包括：冰雪造型建筑(1)、门禁系统(2)、剧情辅助冰雪造型物体(4)、无线信号传输装置(15)、行驶装置、VR装置、MR操作装置和MR控制端(16)；所述门禁系统(2)镶嵌到所述冰雪造型建筑(1)；所述冰雪造型建筑(1)内部划分为多个供游客闯关的子任务区(3)；所述剧情辅助冰雪造型物体(4)对应设置在相应的所述子任务区(3)内，用于模拟不同场景内部实物；所述行驶装置设置在冰雪造型建筑(1)内，用于载人移动于不同所述子任务区；
所述VR装置用于获取MR控制端(16)的虚拟画面和用户视觉信息；所述MR操作装置用户获取用户的操作指令；所述无线信号传输装置(15)用于将MR控制端(16)的虚拟画面传送至VR装置，还用于将MR操作装置的实际操作指令传送至MR控制端(16)；所述MR控制端(16)用于将虚拟画面与MR操作装置的实际操作指令结合，对虚拟画面进行更新。
2.根据权利要求1中所述的一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，其特征在于，所述MR操作装置包括MR手柄(12)和MR空间位置跟踪器(13)，所述MR手柄(12)用于获取用户的操作信息；所述MR空间位置跟踪器(13)用于获取用户肢体动作信息。
3.根据权利要求1中所述的一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，其特征在于，在子任务区(3)布置剧情辅助冰雪造型物体(4)设计游戏主题场景，所述游戏主题场景至少包括雪山打猎、雪崩逃生、林海雪原游览和虎穴探险中的一个或多个。
4.根据权利要求1中所述的一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，其特征在于，还包括环境烘托系统，用于根据游戏剧情发展需要实时启动工作，构建一个超现实的三维立体游戏环境，所述环境烘托系统至少包括音响系统(5)、灯光系统(6)、吹风系统(7)和自动降雪系统(8)中的一个或多个，所述音响系统(5)、灯光系统(6)和自动降雪系统(8)均通过无线信号传输装置(15)与MR控制端(16)电连接。
5.根据权利要求1中所述的一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，其特征在于，所述冰雪造型建筑(1)为冰雪结构和其他建筑结合建造的复合冰雪景观建筑。
6.根据权利要求1中所述的一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，其特征在于，所述行驶装置包括环式轨道(9)和自运行滑车(10)，所述环式轨道(9)安装在所述冰雪造型建筑(1)地面，并贯穿各个所述子任务区(3)；所述自运行滑车(10)用于载人，并行驶在所述环式轨道(9)上。
7.根据权利要求6中所述的一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，其特征在于，所述自运行滑车(10)上设置有剧情选择器(14)，所述剧情选择器(14)通过无线信号传输装置(15)与MR控制端(16)电连接，用于供游客选择不同的剧情和游戏模式，还用于控制自运行滑车(10)移动。
8.根据权利要求7中所述的一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，其特征在于，所述自运行滑车(10)上设置有储备电源，所述储备电源用于为所述VR装置、所述剧情选择器(14)和所述自运行滑车(10)供电。
9.根据权利要求7中所述的一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，其特征在于，游戏模式包括初始模式选择和角色选择，所述初始模式选择至少包括单人模式、双人模式和亲子模式中的一种或多种；所述角色选择用于供用户选择不同角色的视角进行游戏。
10.根据权利要求4中所述的一种虚拟现实结合的闯关式冰雪娱乐系统，其特征在于，所述灯光系统(6)至少包括闪光灯、彩灯、氛围灯及日光灯中的一个或多个。
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