CN114158255A - 增强的粒状材料效果 - Google Patents

Abstract

粒状材料效果系统（50）包括：多个粒状颗粒（54），其设置于容器（52）中；喷嘴（80），其配置成启动以将流体指引到容器（52）中；致动器（120），其耦合到道具（56）并且在容器（52）中设置于多个粒状颗粒（54）内；以及控制器（92），其通信地耦合到喷嘴（80）和致动器（120）。控制器（90）配置成：指导喷嘴（80）启动以将流体指引到容器（52）中；以及在喷嘴（80）被启动时，指导致动器（120）使道具（56）相对于容器（52）移动。

Description

增强的粒状材料效果

对相关申请的交叉引用

本申请要求根据提交于2019年7月29日的、标题为“增强的粒状材料效果”的、No.62/879892的美国临时申请的优先权及其利益，并且，该临时申请出于所有目的通过引用而以其整体被并入本文中。

背景技术

本公开一般涉及用于生成可编程三维特殊效果的系统和方法，并且具体地涉及用于使用粒状颗粒来生成特殊效果的技术。

本章节旨在向读者介绍可能与本公开的各种方面有关的各种技术方面。本讨论被认为在给读者提供背景信息以促进更好地理解本公开的各种方面上是有帮助的。因此，应当注意到，这些陈述将从这个角度来阅读，而非作为对现有技术的承认来阅读。

遍及游乐园和其它娱乐场所，能够使用特殊效果来帮助使顾客沉浸于乘坐设施或景点的体验中。沉浸式环境可以包括三维（3D）道具和布景、机器人元件或机械元件和/或呈现媒体的显示表面。另外，沉浸式环境可以包括音频效果、烟雾效果和/或运动效果。因而，沉浸式环境可以包括动态元件和静态元件的组合。然而，沉浸式环境的安装很复杂，并且，沉浸式环境的某些元素难以更新或改变以将新叙事并入。随着现代乘坐景点的精密性和复杂性提高，并且随着在主题公园或游乐园老顾客中的期望的方面对应地提高，改进且更有创意的景点（包括具有更复杂的沉浸式环境的乘坐景点）是理想的。

发明内容

在下文中阐明本文中所公开的某些实施例的概要。应当注意到，这些方面仅仅被提出来给读者提供这某些的实施例的简短概要，并且，这些方面不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以包含可能未在下文中阐明的各种各样的方面。

在实施例中，一种粒状材料效果系统包括：多个粒状颗粒，其设置于容器中；喷嘴，其配置成启动以将流体指引到容器中；致动器，其耦合到道具并且在容器中设置于多个粒状颗粒内；以及控制器，其通信地耦合到喷嘴和致动器。控制器配置成：指导喷嘴启动以将流体指引到容器中；以及在喷嘴被启动时，指导致动器使道具相对于容器移动。

在实施例中，一种粒状材料效果系统包括：多个粒状颗粒，其设置于容器中；以及多个喷嘴，其设置于容器周围，其中，多个喷嘴中的每个喷嘴配置成启动以将流体喷射到容器中，以使多个粒状颗粒中的粒状颗粒的至少一部分移动。粒状材料效果系统还包括：道具，其设置于容器中；以及控制器，其通信地耦合到多个喷嘴中的每个喷嘴。控制器配置成：接收指示道具的目标位置和道具的实际位置的反馈；以及响应于接收到反馈而指导多个喷嘴中的喷嘴子集启动，其中，多个喷嘴的启动引起将流体喷射到容器中，以使道具从实际位置朝向目标位置移动。

在实施例中，一种粒状材料效果系统包括：多个粒状颗粒，其设置于容器中；多个喷嘴，其中，多个喷嘴中的每个喷嘴配置成将流体喷射到容器中；一个或多个位置传感器；以及控制器，其通信地耦合到多个喷嘴中的每个喷嘴。控制器配置成：从一个或多个位置传感器接收指示用户在容器中或在容器附近的位置的反馈；以及基于反馈而指导多个喷嘴中的至少一个喷嘴将流体喷射到容器中以使粒状颗粒流体化。

附图说明

当参考附图而阅读以下的详述时，本公开的这些及其它特征、方面以及优点将变得更好理解，在附图中，贯穿附图，相同的字符表示相同的部分，其中：

图1是根据本公开的方面的粒状材料效果系统的实施例的示意图，粒状材料效果系统具有多个粒状颗粒可以设置于其中的容器；

图2是根据本公开的方面的粒状材料效果系统的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统具有配置成被启动以将流体喷射到粒状颗粒的容器中的喷嘴的阵列；

图3是根据本公开的方面的粒状材料效果系统的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统与配置成在容器内移动并且移动通过粒状颗粒的道具联合；

图4是根据本公开的方面的粒状材料效果系统的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统与配置成将图像投射到粒状颗粒上的投影仪联合；

图5是根据本公开的方面的粒状材料效果系统的实施例的示意性透视图，在粒状材料效果系统中，个别的喷嘴配置成基于用户在容器内的位置而被启动；

图6是根据本公开的方面的粒状材料效果系统的实施例的示意性侧视图，在粒状材料效果系统中，喷射流体，以改变粒状颗粒的分层；

图7是根据本公开的方面的粒状材料效果系统的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统具有可以基于位置而各自投射被不同用户看到的不同图像的不同投影仪；

图8是根据本公开的方面的粒状材料效果系统的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统具有各自配置成造成火焰的多个点火源；

图9是根据本公开的方面的粒状材料效果系统的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统具有配置成使环绕道具的粒状颗粒移动的特定道具；

图10是根据本公开的方面的粒状材料效果系统的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统配置成促进可以设置于粒状颗粒内的碎屑的移除；以及

图11是根据本公开的方面的可以被图10的粒状材料效果系统采用来将容器内的碎屑移除的方法或过程的流程图。

具体实施方式

将在下文中描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述，未在本说明书中描述实际实现方式的所有特征。应当注意到，在对任何这样的实际实现方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中一样，必须作出许多特定于实现方式的决策以达到开发者的可能因实现方式而异的具体目标，诸如，对与系统相关的约束条件和与商业相关的约束条件的依从性。此外，应当注意到，这样的开发努力可能复杂并且耗时，但对于得益于本公开的普通技术人员而言，这样的开发努力将不过是设计、制作以及制造的常规任务。

当介绍本公开的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”以及“所述”旨在意味着存在元件中的一个或多个。用语“包含”、“包括”以及“具有”旨在为包括性的，并且意味着可能存在除了所列出的元件之外的额外的元件。将在下文中描述本文中所描述的目前的实施例中的一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述，可能未在本说明书中描述实际实现方式的所有特征。应当意识到，在对任何这样的实际实现方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中一样，必须作出许多特定于实现方式的决策以达到开发者的可能因实现方式而异的具体目标，诸如，对与系统相关的约束条件和与商业相关的约束条件的依从性。此外，应当意识到，这样的开发努力可能复杂并且耗时，但对于得益于本公开的普通技术人员而言，这样的开发努力将不过是设计、制作以及制造的常规任务。

本公开涉及利用成形粒状材料（诸如，沙）来形成可编程且动态的三维（3D）效果的系统和方法。在实施例中，在娱乐场所（诸如，游乐园或主题公园）内提供所公开的成形粒状材料效果。因此，成形粒状材料效果可以用于在景点内造成3D物体（表面、道具元件、纹理等等）。而且，成形粒状材料效果可以作为总体沉浸式环境的一部分移动或漂移，从而造成用以帮助使顾客沉浸的更复杂的环境提示。

虽然粒状材料可以用作景观美化的不动的部分（例如，沙滩上的沙），但本公开涉及用于动态地启动粒状材料以使用粒状材料来造成形状、纹理以及物体的技术。在实施例中，粒状材料可能波动或流动以增强对于风效果的提示，可能突然揭露隐藏的物体，和/或可能造成通过额外的效果（诸如，投影映射）来增强的复杂的形状和纹理。例如，粒状材料可以用于演出效果，以便提供动态风景或周围环境。另外，粒状材料可以造成其它物体在其内移动以给沉浸式环境增加复杂性的基部。

本公开的实施例涉及一种可以促进物体移动通过粒状材料的系统。粒状材料可以由粒状颗粒形成。如本文中所使用的，粒状颗粒可以包括任何合适尺寸的颗粒，诸如，沙、糖、盐、金属粉末、聚苯乙烯、泡沫、丙烯酸珠、锯屑、玻璃、另一个合适的颗粒或它们的任何组合。在实施例中，粒状颗粒可以包括变色材料（例如，其基于温度而改变颜色）或在荧光灯下发光的材料。粒状颗粒可以包括不同类型的颗粒（尺寸、材料）或可以是同质的（例如，属于相同类型）。物体和粒状颗粒可以在游乐园的景点中用作演出效果，以便显示其中物体可以相对于粒状颗粒移动的动画呈现。

然而，使物体移动通过粒状颗粒可能很困难。粒状颗粒可能是密度大的，并且因此可能制约当物体浸没于粒状颗粒中时的物体的移动。因而，某些物体的运动程度可能受限，由此限制由该系统提供的视觉效果。备选地，过大的力可以用于有效地使物体移动通过粒状颗粒。以此方式，可能消耗与提供过大的力相关联的增加的能量。

因而，促进物体通过粒状颗粒的移动可以在提供视觉效果的方面增强该系统。根据本公开的实施例，该系统可以将流体喷射通过粒状颗粒。在一个实施例中，该系统将流体喷射通过粒状颗粒，使得个别的粒状颗粒的至少一部分悬浮于流体内，而非堆叠于彼此顶上。照此，粒状颗粒可以更容易移位，以使物体能够移动通过粒状颗粒。除了使物体能够更容易移动通过粒状颗粒之外，该系统还可以将流体喷射通过粒状颗粒，以达到可以增强由该系统提供的呈现的其它效果，以便增强用户与粒状颗粒的交互。

现在转到附图，图1是粒状材料效果系统50的实施例的示意图，粒状材料效果系统50具有容器52，多个粒状颗粒54可以设置于容器52中。如本文中所使用的，容器52可以包括在粒状颗粒54的流体化期间将粒状颗粒54容纳于所限定的区域中的任何部件，诸如，包封件、桶、罐、坑、贮存器或任何其它合适的物体。粒状材料效果系统50可以在诸如针对游乐园的景点、针对演出或表演的道具等等的娱乐设定中实现，并且，粒状颗粒54可以用于产生期望的效果。粒状材料效果系统50可以将流体喷射通过粒状颗粒54（例如，使粒状颗粒54流体化），以使粒状颗粒54在容器52内移动。以此方式，粒状颗粒54可以更容易在容器52内移动和/或成形为产生视觉效果。例如，粒状颗粒54可以看来像是具有液体性质和特性，诸如，波浪形移动。

在实施例中，粒状材料效果系统50可以包括一个或多个道具56。道具56可以与流体通过粒状颗粒54的喷射联合而被控制。例如，道具56可以从粒状颗粒54露出，浸没到粒状颗粒54中和/或移动通过粒状颗粒54。道具56相对于粒状颗粒54的这样的移动可以增强道具56的效果。在额外或备选的实施例中，用户58（例如，游乐园顾客、演出表演者）可以与粒状颗粒54交互。例如，用户58可以在容器52内移动并且将他们本身定位于粒状颗粒54内。以此方式，粒状材料效果系统50可以类似于其中用户58可以在粒状颗粒54内移动的沙盒和/或球坑。

图2是粒状材料效果系统50的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统50具有可个别地寻址的喷嘴80的阵列，喷嘴80配置成启动以将流体喷射到容纳粒状颗粒54的容器52中。如本文中所使用的，喷嘴80可以包括可以将流体通过粒状颗粒54排放的任何合适的装置，诸如，风扇、鼓风机、喷雾器和/或另一个合适的部件。喷嘴80的阵列中的每个喷嘴80可以设置于容器52的不同位置周围，并且可以将流体（例如，环境空气、水、气态混合物）通过容器52推动或抽出，由此使粒状颗粒54流体化或充气，以使粒状颗粒54在容器52中悬浮或移动。在所说明的实施例中，每个喷嘴80可以将流体与由纵向轴线84和横向轴线86形成的平面正交地指引。由每个喷嘴80排放的流体由每个喷嘴的流体出口83的形状和取向以及容器52内的位置限定，使得特定区域处的粒状颗粒54一般与由轴线84、86造成的平面正交地被指引。另外或备选地，喷嘴80可以将流体相对于由轴线84、86造成的平面沿其它取向（诸如，与由轴线84、86造成的平面平行地）指引。在实施例中，喷嘴80中的一个或多个可以是可致动的，并且能够在来自控制器92的指令下改变流体出口83相对于容器52的取向，以进一步将流体沿着期望的轴线指引。

此外，喷嘴80可以独立于彼此而被控制，并且可以各自将流体以受控流率指引通过容器52。例如，喷嘴80的第一集合88可以将流体以第一流率指引通过容器52，并且，喷嘴80的第二集合90可以将流体以第二流率指引通过容器52，其中，第二流率不同于（例如，大于）第一流率。以此方式，与喷嘴80的第一集合可以将粒状颗粒推动到的从由轴线84、86造成的平面起的高度相比，喷嘴80的第二集合可以将粒状颗粒54推动到与竖直轴线82平行的轴线的不同的（例如，更高的）高度。结果，将喷嘴80控制成将流体以不同流率指引通过容器52一般可以使粒状颗粒54移动到容器52内的不同位置，以形成成形突出部93。通过示例的方式，喷嘴80可以被控制成引起粒状颗粒54在容器52的不同位置处的某些方式的移动（例如，竖直射流），并且，粒状颗粒54的这样的移动可以被协调（例如，与背景音乐协调）。

在所说明的实施例中，容器52包括一般分别和与轴线82、纵向轴线84和/或横向轴线86平行的轴线对准的边界。然而，在额外或备选的实施例中，容器52可以包括并非和与轴线82、纵向轴线84和/或横向轴线86平行的轴线正交的边界，诸如，斜面。容器52的这样的几何结构可以引起粒状颗粒54的移动和/或定位（例如，沿着边界滑动）而不启动喷嘴80。在另外的实施例中，容器52也可以移动（例如，倾侧），以引起粒状颗粒54在容器52内移动。在任何情况下，当粒状颗粒54正在容器52内移动时，喷嘴80也可以被启动，由此引起粒状颗粒54的进一步的移动和/或定位。

粒状材料效果系统50可以包括控制器92或通信地耦合到控制器92。控制器92可以具有存储器94和处理器96。存储器94可以包括易失性存储器（诸如，随机存取存储器（RAM））和/或非易失性存储器（诸如，只读存储器（ROM）、光盘驱动器、硬盘驱动器、固态驱动器）或包括操作粒状材料效果系统50的指令的任何其它非暂时性计算机可读介质。处理器96可以配置成执行这样的指令。例如，处理器96可以包括一个或多个专用集成电路（ASIC）、一个或多个现场可编程门阵列（FPGA）、一个或多个通用处理器或它们的任何组合。控制器92还可以包括用户接口98，诸如，触摸屏、轨迹板、按钮、开关、另一个合适的部件或它们的任何组合，用户可以与用户接口98交互，以操作粒状材料效果系统50。控制器92可以接收作为用户与用户接口98之间的交互的结果的用户输入，并且可以输出信号，以基于交互而操作粒状材料效果系统50。

在所说明的实施例中，控制器92配置成独立地控制个别的喷嘴80中的每个，以便根据期望的定时而启动和停用个别的喷嘴80和/或控制由每个个别的喷嘴80指引的流体的流率。作为示例，用户（例如，用户58之一）可以利用用户接口98来改变或设定喷嘴80之一的操作，以将流体指引通过容器52。另外或备选地，控制器92可以基于如由通信地耦合到控制器92的传感器100指示的粒状材料效果系统50的操作参数而控制个别的喷嘴80中的每个。即，传感器100可以将指示操作参数的反馈传送到控制器92，并且，控制器92可以基于反馈而改变或设定个别的喷嘴80的操作。例如，操作参数可以包括粒状材料效果系统50处于操作中的时间、粒状颗粒54的外形、道具56和/或用户58在粒状材料效果系统50内的位置或它们的任何组合。

图3是粒状材料效果系统50的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统50具有配置成将流体喷射通过粒状颗粒54的喷嘴80，并且具有配置成在容器52内移动的道具56。道具56相对于粒状颗粒54的移动可以产生增强道具56的外观的效果。例如，通过粒状颗粒54的流体喷射可能导致粒状颗粒54的如液体那样的外观和特性（流体化），并且，道具56可以如同道具56正行进通过（例如，游过）水体那样移动通过粒状颗粒54。在示例性实现方式中，道具56可以至少部分地由网状物或钻孔材料制成，以使流体能够被指引到通过道具56。照此，道具56不阻止流体被喷嘴80指引通过粒状颗粒54的容器52，并且使喷嘴80的阵列能够有效地将流体喷射通过粒状颗粒54。

道具56可以耦合到道具致动器120，道具致动器120可以是液压致动器、气动致动器、机电致动器、另一个合适的致动器或它们的任何组合，并且可以通信地耦合到控制器92。道具致动器120可以包括彼此可移动地耦合的多个节段122。控制器92可以协调节段122，以相对于彼此移动（例如，旋转），以便使道具56在容器52内诸如与竖直轴线82、纵向轴线84和/或横向轴线86平行地移动。在一个实现方式中，道具致动器120可以具有基部节段124，基部节段124耦合到容器52并且相对于容器52保持静止。即，基部节段124耦合到容器52的单个区段，并且，其它节段122可以相对于基部节段124移动并且相对于彼此移动。另外或备选地，基部节段124可以可移动地耦合到容器52。例如，基部节段124可以配置成横过容器52线性地移动（例如，滑动），以使道具56移动。在一个实施例中，控制器92可以指导道具致动器120使道具56在保持浸没于粒状颗粒54内的同时移动，使得道具致动器120不可见。作为示例，传感器100可以配置成确定道具致动器120相对于粒状颗粒54的位置。控制器92可以基于道具致动器120的所确定的位置而指导道具致动器120以保持道具致动器120被粒状颗粒54覆盖的方式移动。因而，在不使用道具致动器120的情况下，道具56可能看来像是正移动，从而进一步增强道具56在运动中的效果。基部节段124可以包括使预先浸没的道具56朝向粒状颗粒54的表面128移动的平台。以此方式，隐藏的物体（例如，“丢失的”物体）可以基于期望的触发而揭露。如所公开的，道具56的移动可以与流体喷射到粒状颗粒54中同步，以容许道具容易通过粒状颗粒54致动，以增强效果。而且，使道具56缩回到浸没位置中也可以与流体喷射同步，以便容易缩回。

在实施例中，粒状材料效果系统50可以用作演出效果设备，以便呈现用户58可以观看的动画。例如，粒状材料效果系统50可以在乘坐系统中使用，并且可以在用户58经过粒状材料效果系统50时显示动画。在额外或备选的实施例中，用户58可能能够控制道具56的一定程度的移动。例如，道具56可以是用户相关物品或用户拥有的物品，并且，粒状材料效果系统50可以具有各自可移动的若干道具56。用户58可以选择道具56之一（例如，经由用户接口98），并且，控制器92可以指导所选择的道具56移动以将所选择的道具56朝向用户接口98递送并且递送到用户58。在另外的实施例中，用户58可以直接地控制道具56的移动。通过示例的方式，用户58可以利用用户接口98来使道具56移动到容器52内的指定位置。

图4是粒状材料效果系统50的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统50具有配置成将流体喷射通过粒状颗粒54的喷嘴80，并且具有配置成将图像投射到粒状颗粒54上的投影仪140。投影仪140可以通信地耦合到控制器92，并且，控制器92可以指导投影仪140将特定图像投射到粒状颗粒54上。在一个实施例中，投影仪140可以基于喷嘴80的启动而将图像投射到粒状颗粒54上。例如，喷嘴80可以被启动以产生粒状颗粒54的波浪形移动，并且，控制器92可以将潮汐波的图像投射到粒状颗粒54上。喷嘴80的启动也可以形成不同外形的粒状颗粒54（例如，使粒状颗粒54的不同区段升高到相对于竖直轴线82的不同高度），并且，控制器92可以指导投影仪140基于粒状颗粒54的外形而投射图像。为此，传感器100可以是配置成将指示粒状颗粒54的外形的反馈传送到控制器92的位置传感器。另外或备选地，控制器92可以指导投影仪140基于粒状材料效果系统50的操作时间而投射图像。例如，控制器92可以指导投影仪140投射一系列图像，以产生显示于粒状颗粒54上的视频。由投影仪140投射的图像也可以显示到（一个或多个）道具56上。作为示例，（一个或多个）道具56可以看来像是改变粒状颗粒54的轮廓，并且，将图像投射到（一个或多个）道具56上可能引起图像看来像是是三维的并且更加栩栩如生。在一个实施例中，控制器92可以指导投影仪140基于（一个或多个）道具56的所确定的位置（例如，如由传感器100确定的那样）而投射特定图像，诸如以便进行轮廓映射。

在图4中，所描绘的（一个或多个）道具56不包括使每个道具56移动的道具致动器120。作为替代，（一个或多个）道具56可以通过与由喷嘴80喷出的粒状颗粒54和/或流体的交互来移动。例如，粒状材料效果系统50可以包括可以各自将流体沿横穿方向指引通过容器52的横向喷嘴142。横向喷嘴142可以在不同的功率水平下被操作，以指引流体并且使（一个或多个）道具56沿着纵向轴线84和/或横向轴线86横过容器52移动。应当注意到，当不使粒状颗粒54流体化时，可以基本上维持每个道具56的位置。即，当喷嘴80、142并非正指引流体通过容器52时，粒状颗粒54可以堆叠于彼此顶上。在粒状颗粒54堆叠于彼此顶上时，可能难以使（一个或多个）道具56移动通过粒状颗粒54。以此方式，控制器92可以指导喷嘴80、142启动并且将流体喷射通过粒状颗粒54并且还使（一个或多个）道具56移动到容器52中的相应的目标位置。在确定（一个或多个）道具56位于相应的目标位置中（例如，基于来自传感器100的反馈）时，控制器92可以使喷嘴80、142的操作暂停，使得粒状颗粒54不再流体化。粒状颗粒54然后可以堆叠于彼此顶上，以将（一个或多个）道具56容纳于相应的目标位置中。

例如，在图4中，第一道具56A可以移动到部分地浸没于粒状颗粒54中的位置并且固定于该位置中，第二道具56B可以移动到完全地浸没于粒状颗粒54中的位置并且固定于该位置中，并且，第三道具56C可以在粒状颗粒54上方沿着与竖直轴线82平行的轴线移动到根本不浸没于粒状颗粒54内的位置。在该所说明的实施例中，在粒状颗粒54不被流体化时，可能难以使第一道具56A和第二道具56B移动通过粒状颗粒54，因为，第一道具56A和第二道具56B中的每个至少部分地浸没于粒状颗粒54中。然而，第三道具56C可以更容易移动（例如，被用户58移动），因为，第三道具56C并非部分地浸没于粒状颗粒54中。在额外或备选的实现方式中，控制器92可以通信地耦合到道具56中的任何，并且，道具56可以配置成排放流体，以便使粒状颗粒54流体化。例如，控制器92可以可控制地致使道具56排放流体，由此使粒状颗粒54在容器52内移动。粒状颗粒54的移动也可以使道具56移动。照此，控制器92可以使用喷嘴80、142和道具56的任何组合来将流体喷射到容器52中。

图5是粒状材料效果系统50的实施例的示意性透视图，粒状材料效果系统50具有配置成基于用户58在容器52内的位置而被启动的喷嘴80。在所说明的实施例中，控制器92可以使定位成与用户58相邻的喷嘴80的操作暂停，并且可能能够实现喷嘴80的剩余部分的操作。照此，与用户58相邻的粒状颗粒54可以不被流体化，但粒状颗粒54的剩余部分可以被流体化。当用户58在容器52内改变位置时，控制器92可以动态地调整喷嘴80的操作，以将流体喷射通过粒状颗粒54的不同区段，使得与用户58相邻的粒状颗粒54不被流体化。尽管图5说明了粒状颗粒54的喷射基于用户58的位置，还是应当注意到，启动喷嘴80以将流体喷射通过粒状颗粒54可以基于任何其它部件（诸如，道具56）在容器52内的位置。

在一个实施例中，传感器100可以是用以确定用户58的位置的位置传感器和/或运动传感器。例如，传感器100可以是光检测与测距（LIDAR）传感器、相机、射频标识（RFID）传感器、电光传感器、超声传感器、红外传感器、另一个合适的传感器或它们的任何组合。在实施例中，传感器100可以采集容器52的图像并且基于容器52的所采集的图像而确定用户58的位置。在额外或备选的实施例中，传感器100可以是用以确定用户58的位置的压力传感器。换而言之，传感器100可以确定由用户58施加到容器52上的力（例如，重量）的存在。于是，用户58的位置可以基于所确定的力的位置而确定。

控制器92可以基于与用户58相关联的位置信息而经由一个或多个喷嘴80的选择性启动来触发某些粒状材料效果，由此引起粒状颗粒54在容器52内的移动。例如，控制器92可以引起喷嘴80的选择性启动，以使粒状颗粒54远离用户58移动，以引起清理部（clearing）或凹陷部144定位于用户58周围。例如，清理部144可以使用用户58的更新的位置信息来与用户58一起移动，以造成由喷嘴80在某些位置处的剧烈（高流体流率）且短持续时间的启动引起的分离效果和/或抽吸或小规模爆炸效果146。还设想基于用户位置和/或移动的如本文中所提供的其它效果（例如，道具致动、纹理效果、颜色效果）。另外，粒状材料效果系统50可以使额外的或备选效果基于用户位置和/或身份。在实施例中，用户58可以携带在此描绘为手镯的用户相关装置147，用户相关装置147链接到可被粒状材料效果系统50访问的用户简档。在实施例中，某一用户简档或标识信息的核验可以引起粒状材料效果系统50发起如本文中所提供的某些效果，这可以进一步基于所接收的位置信息而控制。在一个示例中，用户特定的效果（诸如，使用选择性喷嘴启动来将用户名或姓名首字母写入粒状颗粒54中）可以基于来自用户相关装置147的无线信号的检测。用户相关装置147可以实现为用户佩戴或携带的装置，诸如，移动装置、项链或牙齿矫正器。用户相关装置147可以包括配置成与传感器100和/或控制器92通信的通信电路系统，诸如，收发器。

图6是粒状材料效果系统50的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统50具有配置成启动以改变粒状颗粒54的分层的喷嘴80。例如，粒状材料效果系统50可以包括第一类型（例如，第一颜色）的粒状颗粒54的第一层160和与第一类型的粒状颗粒54不同的第二类型（例如，第二颜色）的粒状颗粒54的第二层162。控制器92可以接收指示粒状颗粒54的第一层160相对于粒状颗粒54的第二层162的目标取向的反馈（例如，来自传感器100）。作为响应，控制器92可以指导喷嘴80启动并且改变如何布置粒状颗粒54的第一层160和粒状颗粒54的第二层162（例如，沿着与竖直轴线82平行的轴线）。例如，位于容器52的第一区段处的喷嘴80的第一集合154可以不被启动，并且，位于第一区段处的粒状颗粒54的第一层160可以在第一区段处定位于粒状颗粒54的第二层162的顶部上。然而，位于容器52的第二区段处的喷嘴80的第二集合156可以被启动，并且，位于粒状颗粒54的第二区段处的第二层162在第二区段处定位于粒状颗粒54的第一层160的顶部上。在一个实施例中，粒状颗粒54的第二层162的粒状颗粒54可以与粒状颗粒54的第一层160的粒状颗粒54相比而密度或浮力小。照此，当启动喷嘴80时，粒状颗粒54的第二层162可以移位更大的距离。以此方式，喷嘴的启动可以使粒状颗粒54的第一层160在粒状颗粒54的第二层162上方移动，以重新布置第一层160相对于第二层162的位置。尽管图6说明启动喷嘴80以重新布置与轴线82平行的粒状颗粒54，喷嘴80的启动还是可以另外或备选地改变粒状颗粒54的第一层160和粒状颗粒54的第二层162可以如何相对于彼此取向成与纵向轴线84和/或横向轴线86平行。

在示例中，粒状材料效果系统50可以用作用于表演的舞台。在表演的第一场景期间，第一层160可以定位于第二层162上方。第一层160可以对观众可见，并且可以呈现针对表演的特定设定，而第二层162对观众不可见。在表演的第二场景下，控制器92可以接收指示第二层162将定位于第一层160上方的反馈，并且，作为响应，控制器92可以指导喷嘴80启动以使第二层162在第一层160上方移动。照此，第一层160在第二场景下对观众可见，而第二层162对观众不可见。然后，第二层162可以呈现针对表演的不同设定。以此方式，粒状材料效果系统50可能能够实现通过仅仅启动喷嘴80来更改表演的设定，而不必人工地改变舞台的一部分。因而，与改变舞台的一部分相关联的成本或时间可以利用粒状材料效果系统50的实现方式来减少。

图7是粒状材料效果系统50的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统50具有可以各自投射被用户58看到的不同图像的不同投影仪140。在所说明的实施例中，粒状材料效果系统50包括第一投影仪140A和第二投影仪140B，但应当注意到，在备选实施例中，粒状材料效果系统50可以包括任何合适的数量的投影仪140。粒状材料效果系统50也可以具有可以设置于粒状颗粒54内的一个或多个道具56，并且，（一个或多个）道具56可以具有使（一个或多个）道具56能够用作图像可以被投射到其上的屏幕或表面的反射性质。第一投影仪140A配置成将第一图像投射到（一个或多个）道具56上，诸如到（一个或多个）道具56的第一侧面180上，并且，第二投影仪140B配置成将第二图像投射到（一个或多个）道具56上，诸如到（一个或多个）道具56的第二侧面182上。不同用户58可以基于用户58相对于（一个或多个）道具56的位置而察看投射到（一个或多个）道具56上的不同图像。如所说明的，定位成与（一个或多个）道具56的第一侧面180相邻的第一用户58A可以察看由第一投影仪140A投射到（一个或多个）道具56上的第一图像。然而，定位成与（一个或多个）道具56的第二侧面182相邻的第二用户58B可以察看由第二投影仪140B投射到（一个或多个）道具56上的第二图像。

在额外或备选的实施例中，投影仪140可以将相应的图像直接地投射到粒状颗粒54上。通过示例的方式，粒状颗粒54可以具有反射性质或回射性质（例如，微尺度玻璃珠），并且可以以使粒状颗粒54能够用作图像可以投射到其上的屏幕或表面的方式定位。在一个实施例中，粒状颗粒54可以从升高的高度连续地倾倒到容器52中，以形成使图像能够投射到粒状颗粒54上的竖直柱或瀑布形移动。第一投影仪140A可以使用与上文中所描述的类似技术来将第一图像投射到粒状颗粒54上（例如，朝向粒状颗粒54的侧面之一），并且，第二投影仪140B可以将第二图像投射到粒状颗粒54上（例如，朝向粒状颗粒54的不同侧面）。因而，用户58可以基于用户58相对于粒状颗粒54的位置而察看投射到粒状颗粒54上的不同图像。另外或备选地，位于容器52内的不同区段处的粒状颗粒54可以与轴线82平行地设置于不同高度处，以使不同图像能够投射到不同区段处的粒状颗粒54的各种侧面上。在另外的实施例中，粒状颗粒54可以在降落到容器52中的同时移动。作为示例，当粒状颗粒54降落到容器52中时，可以实现流体、振动（例如，超声波）和/或其它合适的扰动技术，以造成粒状颗粒54的不同程度的受控移动。例如，这样的扰动技术可以引起降落的粒状颗粒54造成波浪形移动，并且，投影仪140可以将水形图像投射到粒状颗粒54上，以造成逼真的小瀑布特殊效果。

在一个示例性实现方式中，第一投影仪140A可以将树形特征投射到（一个或多个）道具56上，并且将水形特征投射到粒状颗粒54上。因而，第一投影仪140A使粒状材料效果系统50沉浸于第一设定中，第一设定可以是森林。第二投影仪140B可以将灌木形特征投射到（一个或多个）道具56上，并且将冰形特征投射到粒状颗粒54上，以使粒状材料效果系统50沉浸于第二设定中，第二设定可以是苔原。因而，用户58可以基于用户58相对于道具56的位置而看到特定设定或被特定设定环绕。

图8是粒状材料效果系统50的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统50具有各自配置成造成火焰的多个点火源200。例如，喷嘴80可以将包含易燃流体（例如，天然气）的流体混合物指引通过容器52，以将流体喷射通过粒状颗粒54。当易燃流体被指引到点火源200附近时，点火源200中的每个可以造成火焰，并且可以造成与点火源200相邻的粒状颗粒54着火的视觉效果。流体混合物可以具有易燃流体和非易燃流体的特定组成，以造成特定尺寸的火焰。通过示例的方式，具有易燃流体与非易燃流体的更大的比率的流体混合物可能导致比具有易燃流体与非易燃流体的更小的比率的流体混合物更大的火焰。在一个实现方式中，不同的喷嘴80可以指引具有易燃流体和非易燃流体的不同组成的流体混合物，使得可以在容器52的不同区域处产生不同尺寸的火焰。

如图8中所示出的，每个点火源200沿着竖直轴线82定位于喷嘴80正上方，但另外或备选地，点火源200可以定位于容器52的与纵向轴线84和/或横向轴线86平行的侧面处。此外，每个点火源200可以独立于彼此而被控制，使得火焰对于环绕特定点火源200的区域为局部的。例如，控制器92可以在容器52的一个区段处启动某些点火源200，以能够实现在该区段处造成火焰，但控制器92可能不会在容器52的另一区段处启动某些点火源200，使得不会在其它区段处造成火焰。

图9是粒状材料效果系统50的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统50具有配置成使环绕道具56的粒状颗粒54移动的流体喷射道具56。道具56可以排放流体，该流体可以驱动粒状颗粒54远离道具56。在一个实施例中，道具56可以将流体喷射通过粒状颗粒54而非喷嘴80。即，可以使喷嘴80的操作暂停，使得粒状颗粒54不被流体化，并且堆叠于彼此顶上。然而，在将道具56定位成与粒状颗粒54相邻时，道具56可以将流体喷射通过粒状颗粒54。以此方式，粒状材料效果系统50可以造成道具56正远程地使粒状颗粒54移动（即，不接触粒状颗粒54）的效果。

在一个实施例中，道具56可以是用户控制的。例如，用户58之一可以握着道具56，道具56可以具有配置成排放流体并且将流体喷射通过粒状颗粒54的部件220。用户58可以控制部件220何时排放流体，并且可以如期望的那样将部件220定位于容器52内。因而，用户58可以一般经由道具56来控制粒状颗粒54的流体化。在额外或备选的实施例中，控制器可以自动地控制道具56，包括自动地启动由部件220排放流体和/或自动地启动调整道具56的位置。

图10是粒状材料效果系统50的实施例的示意性侧视图，粒状材料效果系统50配置成将流体喷射通过粒状颗粒54，以促进可以设置于粒状颗粒54内的碎屑240的移除。碎屑240可以包括垃圾、污垢或可能掉落到容器52中的任何其它不需要的物品。如所提到的，粒状颗粒54的充气或流体化可以使物体能够更容易移动通过粒状颗粒54。因而，在粒状颗粒54与合适的流体（诸如，空气）一起喷射时，片材242可以移动通过粒状颗粒54，以捕获碎屑240并且将所捕获的碎屑240从容器52向外移除。片材242可以是具有被设定尺寸成使粒状颗粒54能够通过片材242筛分并且过滤的开口的网或网状物。因而，片材避免捕获粒状颗粒54。然而，开口也可以被设定尺寸成使碎屑240能够被片材242捕获，而非通过片材242过滤。因而，在片材242移动通过容器52之后，碎屑240可以从容器52移除，但粒状颗粒54可以保持位于容器52内。

控制器92可以配置成使片材242移动。例如，控制器92可以通信地耦合到片材致动器244，片材致动器244可以使片材242移动通过容器52。在一个实施例中，控制器92可以指导致动器244使片材242移动通过容器52的特定区段。例如，在粒状材料效果系统50的操作期间，粒状颗粒54可以不被典型地流体化，并且，碎屑240可以随时间收集于容器52内。容器52的第一区段246可以具有大量的碎屑240（例如，如由传感器100确定的那样），并且，容器52的第二区段248可以具有少量的碎屑240。因而，控制器92可以操作粒状材料效果系统50，以将碎屑从容器52的第一区段246移除。为此，控制器92可以启动喷嘴80的第一集合250，以将流体喷射到容器52的第一区段246中。同时，控制器92可以不启动喷嘴80的第二集合252，并且，第二区段248的粒状颗粒54不被流体化，并且可以保持堆叠于彼此顶上。然后，控制器92可以指导致动器244使片材242移动通过容器52的第一区段246，而非容器52的第二区段248。结果，设置于第一区段246中的碎屑240可以从容器52移除，但设置于第二区段248中的碎屑240可以保持位于容器52中。

图11是可以被图10的粒状材料效果系统50采用来将容器52内的碎屑移除的方法或过程270的流程图。例如，控制器（诸如，控制器92）可以配置成执行方法270。应当注意到，在其它实施例中，方法270的步骤可以诸如针对粒状材料效果系统50的不同配置而不同地实行。作为示例，可以实行额外的步骤，或图11中所描绘的某些步骤可以按不同顺序移除、修改或实行。

在框272处，可以确定在容器52中存在碎屑240。在一个实施例中，碎屑240的存在可以包括高于阈值量的所确定的碎屑量，并且，该量可以包括与碎屑240相关联的离散数量、重量、表面面积、体积或它们的任何组合。另外，碎屑240的存在可以与容器52内的特定区域相关联。换而言之，可以确定碎屑240位于何处以及该区域中的碎屑的量是否高于阈值浓度（例如，容器的单位面积的数量）。

在框274处，响应于确定在容器中存在碎屑240，可以诸如经由喷嘴80来使粒状颗粒54流体化。在一个实施例中，可以使容器52内的某一区域（诸如，具有高浓度的碎屑240的区域）处的粒状颗粒54流体化。可以不使容器的剩余部分（例如，具有低浓度的碎屑240）处的粒状颗粒54流体化，由此减少或限制与使容器52流体化相关联的能耗。

在框276处，碎屑240可以从流体化的粒状颗粒54移除。例如，片材242可以移动通过容器52的其中粒状颗粒54被流体化的区域，并且，片材242可以捕获碎屑240，而不捕获粒状颗粒54。然后，片材242可以从容器52向外移动，以将所捕获的碎屑240从容器52移除。在框278处，在碎屑240已从流体化的粒状颗粒54移除之后，粒状颗粒54的流体化可以被暂停或停用。然后，粒状颗粒54可以堆叠于彼此顶上。

虽然只有本公开的某些特征在本文中已被说明和描述，但本领域技术人员将想到许多修改和改变。因此，将注意到，所附权利要求旨在涵盖如落入本公开的真实精神内的所有这样的修改和改变。

本文中所提出并且要求保护的技术被引用并且应用于有实际性质的实质性对象和具体示例，所述实质性对象和具体示例可论证地改进本技术领域并且因此不是抽象的、无形的或纯理论的。而且，如果本说明书的末尾所附的任何权利要求包含指定为“用于[实行]……[功能]的部件”或“用于[实行]……[功能]的步骤”的一个或多个元素，则旨在这样的元素将根据35 U.S.C. 112（f）而解释。然而，对于包含以任何其他方式指定的元素的任何权利要求，旨在这样的元素将并非根据35 U.S.C. 112（f）而解释。

Claims (20)

1.一种粒状材料效果系统，包括：

多个粒状颗粒，其设置于容器中；

喷嘴，其配置成启动以将流体指引到所述容器中；

致动器，其在所述容器中设置于所述多个粒状颗粒内，其中，所述致动器耦合到道具；以及

控制器，其通信地耦合到所述喷嘴和所述致动器，其中，所述控制器配置成：

指导所述喷嘴启动以将所述流体指引到所述容器中；以及

在所述喷嘴被启动时，指导所述致动器使所述道具相对于所述容器移动。

2.根据权利要求1所述的粒状材料效果系统，其中，所述喷嘴是多个喷嘴的一部分，其中，所述多个喷嘴中的每个喷嘴配置成将所述流体从位于所述容器上或位于所述容器附近的不同位置指引到所述容器中，并且其中，所述控制器配置成指导所述多个喷嘴中的每个喷嘴独立于彼此而启动以指引所述流体。

3.根据权利要求1所述的粒状材料效果系统，包括配置成检测设置于所述容器中和所述多个粒状颗粒内的碎屑的传感器，其中，所述道具是配置成捕获所述碎屑的片材，并且，所述控制器配置成响应于接收到来自所述传感器的反馈而指导所述致动器使所述片材移动通过所述多个粒状颗粒以将所述碎屑从所述容器移除，所述反馈指示所述容器中的所检测到的碎屑。

4.根据权利要求1所述的粒状材料效果系统，包括配置成基于所述道具的位置而将图像朝向所述容器投射的投影仪。

5.根据权利要求4所述的粒状材料效果系统，其中，所述投影仪是第一投影仪，并且，所述粒状材料效果系统包括第二投影仪，其中，所述控制器配置成指导所述第一投影仪将第一图像投射到所述道具的第一侧面和/或所述多个粒状颗粒上，和/或其中，所述控制器配置成指导所述第二投影仪将第二图像投射到所述道具的第二侧面和/或所述多个粒状颗粒上。

6.根据权利要求1所述的粒状材料效果系统，其中，所述控制器配置成接收指示所述道具的目标位置的反馈，并且，所述控制器配置成基于所述反馈而指导所述致动器使所述道具朝向所述目标位置移动。

7.根据权利要求1所述的粒状材料效果系统，包括配置成确定所述致动器相对于所述多个粒状颗粒的位置的传感器，并且，所述控制器配置成基于所述多个粒状颗粒的水平高度而指导所述致动器使所述道具移动，使得所述道具保持至少部分地浸没于所述多个粒状颗粒内。

8.根据权利要求1所述的粒状材料效果系统，其中，所述多个粒状颗粒包括第一类型的粒状颗粒和第二类型的粒状颗粒，其中，所述第一类型的粒状颗粒中的个别的颗粒与所述第二类型的个别的颗粒相比而密度更大，使得在所述喷嘴被停用时，所述第一类型的粒状颗粒形成所述容器内的第一层，并且，所述第二类型形成所述容器内的第二层。

9.根据权利要求8所述的粒状材料效果系统，其中，所述第一类型的粒状颗粒是与所述第二类型的粒状颗粒不同的颜色。

10.一种粒状材料效果系统，包括：

多个粒状颗粒，其设置于容器中；

多个喷嘴，其设置于所述容器周围，其中，所述多个喷嘴中的每个喷嘴配置成启动以将流体喷射到所述容器中，以使所述多个粒状颗粒中的所述粒状颗粒的至少一部分移动；

道具，其设置于所述容器中；以及

控制器，其通信地耦合到所述多个喷嘴中的每个喷嘴，其中，所述控制器配置成：

接收指示所述道具的目标位置和所述道具的实际位置的反馈；以及

响应于接收到所述反馈而指导所述多个喷嘴中的喷嘴子集启动，其中，所述多个喷嘴的启动引起将流体喷射到所述容器中，以使所述道具从所述实际位置朝向所述目标位置移动。

11.根据权利要求10所述的粒状材料效果系统，其中，所述多个喷嘴中的额外的喷嘴子集未被所述控制器启动，而所述喷嘴子集被启动。

12.根据权利要求10所述的粒状材料效果系统，其中，所述控制器通信地耦合到所述多个喷嘴中的个别的喷嘴，所述个别的喷嘴定位于所述道具内，并且其中，所述控制器配置成控制所述个别的喷嘴以排放流体。

13.根据权利要求10所述的粒状材料效果系统，其中，所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴配置成将易燃流体喷射到所述容器中，并且其中，所述粒状材料效果系统包括配置成点燃所述易燃流体的点火源。

14.根据权利要求10所述的粒状材料效果系统，其中，所述控制器配置成控制来自所述多个喷嘴中的每个喷嘴的流体喷射的流率。

15.一种粒状材料效果系统，包括：

多个粒状颗粒，其设置于容器中；

多个喷嘴，其中，所述多个喷嘴中的每个喷嘴配置成将流体喷射到所述容器中；

一个或多个位置传感器；以及

控制器，其通信地耦合到所述多个喷嘴中的每个喷嘴，其中，所述控制器配置成：

从所述一个或多个位置传感器接收指示用户在所述容器中或在所述容器附近的位置的反馈；以及

基于所述反馈而指导所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴将流体喷射到所述容器中以使所述粒状颗粒流体化。

16.根据权利要求15所述的粒状材料效果系统，其中，所述一个或多个位置传感器包括光检测与测距传感器、相机、RFID传感器、电光传感器、超声传感器、红外传感器或它们的任何组合。

17.根据权利要求15所述的粒状材料效果系统，其中，所述控制器配置成指导所述多个喷嘴中的喷嘴子集，以将流体喷射到所述容器中，其中，所述多个喷嘴中的所述喷嘴子集如基于所述接收的反馈而确定的那样定位成靠近所述用户的所述位置。

18.根据权利要求17所述的粒状材料效果系统，其中，所述控制器配置成指导所述多个喷嘴中的所述喷嘴子集使所述多个粒状颗粒移动以造成位于所述用户的所述位置处的清理部或凹陷部。

19.根据权利要求15所述的粒状材料效果系统，包括配置成提供所述用户的用户标识信息的用户相关装置，其中，所述控制器配置成至少部分地基于所述用户标识信息而指导所述至少一个喷嘴。

20.根据权利要求15所述的粒状材料效果系统，包括设置于所述容器中并且浸没于所述多个粒状颗粒中的所述粒状颗粒的至少一部分下面的道具，其中，所述控制器配置成在所述至少一个喷嘴正将流体喷射到所述容器时，指导致动器引起所述道具从所述多个粒状颗粒显露。

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