CN114415460A - 一种超大视场角的模拟视景球幕系统和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及大视场角球幕技术领域，公开了一种超大视场角的模拟视景球幕系统和装置，其技术方案要点是包括球形环幕、视景处理模块、融合处理模块以及若干投影仪；所述视景处理模块，用于保存视景图像，并将视景图像发送至融合处理模块；所述融合处理模块，用于接收视景处理模块发出的视景图像，根据每个投影仪的投影参数和对应的安装位置和角度将视景图像制作为若干分投影视频，并将所述分投影视频发送给对应的投影仪；投影仪，用于接收分投影视频，并向球形环幕投影；球形环幕，用于展示投影仪投射的图像。

Description

一种超大视场角的模拟视景球幕系统和装置
技术领域
本发明涉及大视场角球幕技术领域，更具体地说，它涉及一种超大视场角的模拟视景球幕系统和装置。
背景技术
飞行模拟通常由模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统及教员控制台等五大部分组成。其中视景系统是用来模拟飞行员所看到的座舱外部的景象，从而使飞行员判断出飞机的姿态、位置、高度、速度以及天气等情况。先进的视景系统，是用计算机来产生座舱外部的景象，然后通过投影、显示装置显示出来。
以往受限于技术和认知，模拟器的视景一般由单台或多台显示器拼凑而成。这种的方案往往不能提供一个真实的视景，但是由于技术的成熟和低廉的成本多用于普通飞行爱好者或一些商业行为的飞行体验。但是在飞行员训练中这种方案往往就不能满足飞行员的实际需求，尤其在军用战斗机模拟飞行时。因为战斗机的视场要远远大于普通的民航飞机的视场，而且之前的方案很难提供一个可以让飞行员沉浸式的环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种超大视场角的模拟视景球幕系统和装置，能够很好的在实际中应用，具有真实的飞行模拟效果，有利于实际模拟使用。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种超大视场角的模拟视景球幕系统，包括球形环幕、视景处理模块、融合处理模块以及若干投影仪；
所述视景处理模块，用于保存视景图像，并将视景图像发送至融合处理模块；
所述融合处理模块，用于接收视景处理模块发出的视景图像，根据每个投影仪的投影参数和对应的安装位置和角度将视景图像制作为若干分投影视频，并将所述分投影视频发送给对应的投影仪；
投影仪，用于接收分投影视频，并向球形环幕投影；
球形环幕，用于展示投影仪投射的图像。
每个投影仪的安装位置和角度，根据所述球形环幕的尺寸和投影仪的投影参数决定。
一种超大视场角的模拟视景球幕装置，包括球形环幕、安装架、移动夹持架、投影仪、视景计算机以及融合计算机；
所述安装架设置在所述球形环幕的视景展示侧，所述安装架包括若干竖直支撑杆、中部连杆以及顶部连杆，所述竖直支撑杆分别环绕设置于所述球形环幕的视景展示侧，相邻的两个竖直支撑杆的中部之间固定连接有所述中部连杆，相邻的两个竖直支撑杆的顶部之间固定连接有所述顶部连杆；
所述移动夹持架包括依次连接的第一夹持部、夹持连杆、球窝关节、伸缩杆、第二夹持部，所述第一夹持部与所述安装架匹配，所述第一夹持部与所述安装架可拆卸连接，所述夹持连杆的两端分别连接所述第一夹持部和所述球窝关节的一端，所述伸缩杆的两端分别连接所述球窝关节的另一端和所述第二夹持部的一端，所述第二夹持部的另一端与所述投影仪匹配，所述第二夹持部与所述投影仪可拆卸连接。
作为本发明的一种优选技术方案，相邻的两个竖直支撑杆的底部之间固定连接有底部连杆。
作为本发明的一种优选技术方案，所述底部连杆和所述中部连杆之间连接有第一爬梯，所述中部连杆和所述顶部连杆之间连接有第二爬梯。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一爬梯和所述第二爬梯相错设置。
作为本发明的一种优选技术方案，位于边沿位置的两个竖直支撑杆的顶部之间连接有跨连杆。
作为本发明的一种优选技术方案，所述顶部连杆的中部和所述跨连杆的中部之间连接有加强支撑杆；相邻的两个加强支撑杆之间、相邻的加强支撑杆和所述跨连杆之间连接有稳定连接杆。
作为本发明的一种优选技术方案，所述伸缩杆和所述球窝关节均设置有电控制器。
综上所述，本发明具有以下有益效果：球形环幕，对于飞行模拟器来说，可以还原真实的视景，可以让飞行员得到更好的训练从而可以更加顺利的过度到真机上，并且应对于大视场角的需求，球形环幕便可以提供一个相对封闭的环境来制作投影仪的环幕，且球形环幕可以使每一处的视景到飞行员的眼点距离相同，从而避免因幕布原因导致的距离感忽远忽近，使用球形环幕也可以更好的让投影仪在交接处显得更加自然，不会出现因为棱角导致的明暗交替，因此球形环幕可以更加适合于实际的飞行模拟使用。
在实际使用时，当球形环幕和安装架搭建好，就可以根据实际的球形环幕的尺寸和选择的投影仪的投影参数来计算出每个投影仪的安装位置和角度，再根据得出的每个投影仪的安装位置和角度，利用移动夹持架将投影仪固定在安装架上；当投影仪安装完毕后，就可以进行投影操作，将视景计算机的视景图像发送给融合计算机，融合计算机再按照每个投影仪的安装位置和角度制作分投影视频，并分别发送到对应的投影仪，当投影仪都进行投影操作时，球形环幕上就会显示出对应视频，从而达成飞行模拟的效果，本发明的系统和装置能够很好的在实际中应用，具有真实的飞行模拟效果，有利于实际模拟使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的球形环幕和投影仪位置示意图；
图3是本发明的第一爬梯示意图；
图4是本发明的移动夹持架示意图。
图中：1、球形环幕；2、竖直支撑杆；3、中部连杆；4、顶部连杆；5、底部连杆；6、第一爬梯；7、第二爬梯；8、跨连杆；9、加强支撑杆；10、稳定连接杆；11、移动夹持架；12、第一夹持部；13、夹持连杆；14、球窝关节；15、伸缩杆；16、第二夹持部；17、投影仪。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种超大视场角的模拟视景球幕系统，包括球形环幕、视景处理模块、融合处理模块以及若干投影仪；
视景处理模块，用于保存视景图像，并将视景图像发送至融合处理模块；
融合处理模块，用于接收视景处理模块发出的视景图像，根据每个投影仪的投影参数和对应的安装位置和角度将视景图像制作为若干分投影视频，并将分投影视频发送给对应的投影仪；具体的，每个投影仪的安装位置和角度，根据球形环幕的尺寸和投影仪的投影参数决定；
投影仪，用于接收分投影视频，并向球形环幕投影；
球形环幕，用于展示投影仪投射的图像。
对应于上述的系统，本发明还提供了一种超大视场角的模拟视景球幕装置，如图1-4所示，包括球形环幕1、安装架、移动夹持架11、投影仪17、视景计算机以及融合计算机；
安装架设置在球形环幕1的视景展示侧，安装架包括若干竖直支撑杆2、中部连杆3以及顶部连杆4，竖直支撑杆2分别环绕设置于球形环幕1的视景展示侧，相邻的两个竖直支撑杆2的中部之间固定连接有中部连杆3，相邻的两个竖直支撑杆2的顶部之间固定连接有顶部连杆4；相邻的两个竖直支撑杆2的底部之间固定连接有底部连杆5。底部连杆5和中部连杆3之间连接有第一爬梯6，中部连杆3和顶部连杆4之间连接有第二爬梯7。第一爬梯6和第二爬梯7相错设置，位于边沿位置的两个竖直支撑杆2的顶部之间连接有跨连杆8。顶部连杆4的中部和跨连杆8的中部之间连接有加强支撑杆9；相邻的两个加强支撑杆9之间、相邻的加强支撑杆9和跨连杆8之间连接有稳定连接杆10。
整个安装架能够将球形环幕1的视景展示侧环绕起来，从而在安装架搭建好后，便于实际的投影使用，并且安装架在底部、中部、顶部都设置了连接件，使得安装架的整体性更强，还设置了增加使得结构稳定的跨连杆8、加强支撑杆9以及稳定连接杆10，使得整体安装架的结构稳定性得以保证，从而保证在安装投影仪17时的人员和设备安全；在安装架上还设置了相错的第一爬梯6和第二爬梯7，方便安全的安装投影仪17，也便于人员实际安装。
移动夹持架11包括依次连接的第一夹持部12、夹持连杆13、球窝关节14、伸缩杆15、第二夹持部16，第一夹持部12与安装架匹配，第一夹持部12与安装架可拆卸连接，夹持连杆13的两端分别连接第一夹持部12和球窝关节14的一端，伸缩杆15的两端分别连接球窝关节14的另一端和第二夹持部16的一端，第二夹持部16的另一端与投影仪17匹配，第二夹持部16与投影仪17可拆卸连接。伸缩杆15和球窝关节14均设置有电控制器。第一夹持部12用于和安装架连接，第二夹持部16用于和投影仪17连接，伸缩杆15和球窝关节14则能够方便调整投影仪17的位置和角度，更有利于实际使用，尤其是伸缩杆15和球窝关节14均设置电控制器，方便于实际控制使用。
本发明中的球形环幕，对于飞行模拟器来说，可以还原真实的视景，可以让飞行员得到更好的训练从而可以更加顺利的过度到真机上，并且应对于大视场角的需求，球形环幕便可以提供一个相对封闭的环境来制作投影仪的环幕，且球形环幕可以使每一处的视景到飞行员的眼点距离相同，从而避免因幕布原因导致的距离感忽远忽近，使用球形环幕也可以更好的让投影仪在交接处显得更加自然，不会出现因为棱角导致的明暗交替，因此球形环幕可以更加适合于实际的飞行模拟使用。
在实际使用时，当球形环幕和安装架搭建好，就可以根据实际的球形环幕的尺寸和选择的投影仪的投影参数来计算出每个投影仪的安装位置和角度，再根据得出的每个投影仪的安装位置和角度，利用移动夹持架将投影仪固定在安装架上；当投影仪安装完毕后，就可以进行投影操作，将视景计算机的视景图像发送给融合计算机，融合计算机再按照每个投影仪的安装位置和角度制作分投影视频，并分别发送到对应的投影仪，当投影仪都进行投影操作时，球形环幕上就会显示出对应视频，从而达成飞行模拟的效果，本发明的系统和装置能够很好的在实际中应用，具有真实的飞行模拟效果，有利于实际模拟使用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种超大视场角的模拟视景球幕系统，其特征是：包括球形环幕、视景处理模块、融合处理模块以及若干投影仪；
所述视景处理模块，用于保存视景图像，并将视景图像发送至融合处理模块；
所述融合处理模块，用于接收视景处理模块发出的视景图像，根据每个投影仪的投影参数和对应的安装位置和角度将视景图像制作为若干分投影视频，并将所述分投影视频发送给对应的投影仪；
投影仪，用于接收分投影视频，并向球形环幕投影；
球形环幕，用于展示投影仪投射的图像。
2.根据权利要求1所述的一种超大视场角的模拟视景球幕系统，其特征是：每个投影仪的安装位置和角度，根据所述球形环幕的尺寸和投影仪的投影参数决定。
3.一种超大视场角的模拟视景球幕装置，其特征是：包括球形环幕(1)、安装架、移动夹持架(11)、投影仪(17)、视景计算机以及融合计算机；
所述安装架设置在所述球形环幕(1)的视景展示侧，所述安装架包括若干竖直支撑杆(2)、中部连杆(3)以及顶部连杆(4)，所述竖直支撑杆(2)分别环绕设置于所述球形环幕(1)的视景展示侧，相邻的两个竖直支撑杆(2)的中部之间固定连接有所述中部连杆(3)，相邻的两个竖直支撑杆(2)的顶部之间固定连接有所述顶部连杆(4)；
所述移动夹持架(11)包括依次连接的第一夹持部(12)、夹持连杆(13)、球窝关节(14)、伸缩杆(15)、第二夹持部(16)，所述第一夹持部(12)与所述安装架匹配，所述第一夹持部(12)与所述安装架可拆卸连接，所述夹持连杆(13)的两端分别连接所述第一夹持部(12)和所述球窝关节(14)的一端，所述伸缩杆(15)的两端分别连接所述球窝关节(14)的另一端和所述第二夹持部(16)的一端，所述第二夹持部(16)的另一端与所述投影仪(17)匹配，所述第二夹持部(16)与所述投影仪(17)可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的一种超大视场角的模拟视景球幕装置，其特征是：相邻的两个竖直支撑杆(2)的底部之间固定连接有底部连杆(5)。
5.根据权利要求4所述的一种超大视场角的模拟视景球幕装置，其特征是：所述底部连杆(5)和所述中部连杆(3)之间连接有第一爬梯(6)，所述中部连杆(3)和所述顶部连杆(4)之间连接有第二爬梯(7)。
6.根据权利要求5所述的一种超大视场角的模拟视景球幕装置，其特征是：所述第一爬梯(6)和所述第二爬梯(7)相错设置。
7.根据权利要求6所述的一种超大视场角的模拟视景球幕装置，其特征是：位于边沿位置的两个竖直支撑杆(2)的顶部之间连接有跨连杆(8)。
8.根据权利要求7所述的一种超大视场角的模拟视景球幕装置，其特征是：所述顶部连杆(4)的中部和所述跨连杆(8)的中部之间连接有加强支撑杆(9)；相邻的两个加强支撑杆(9)之间、相邻的加强支撑杆(9)和所述跨连杆(8)之间连接有稳定连接杆(10)。
9.根据权利要求8所述的一种超大视场角的模拟视景球幕装置，其特征是：所述伸缩杆(15)和所述球窝关节(14)均设置有电控制器。
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