CN117854333A - 一种全息3d智能交互数字虚拟沙盘 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及教学技术领域，具体涉及一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，包括模型生成模块、显示模块、定位模块、3D眼镜和交互模块，模型生成模块，用于使用GIS技术和遥感数据创建地球表面三维模型；显示模块，基于沙盘坐标对地理模型进行转换和显示；定位模块，用于对用户位置进行定位得到位置信息，位置信息包括距离信息和角度信息，3D眼镜，用于基于位置信息转换地理模型并通过3D眼镜进行显示；交互模块，用于采用控制设备对虚拟沙盘进行控制。从而可以为用户提供了一种全新、高效、直观的地理信息展示和分析工具，从而可以使得学生可以更好的学习地理知识，提高教学效率。
Description
技术领域
本发明涉及教学技术领域，尤其涉及一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘。
背景技术
地理教学是指在学校教育体系中，以传授地理学科知识、技能和培养相关思维能力为目标的教学活动。地理作为一门综合性学科，涵盖了地球表层各自然要素及其相互作用、人类活动与环境的关系、不同地域的文化、经济、政治等方面的知识。地理教学不仅注重理论知识的讲解，还强调实践应用和空间思维的训练。
现有的地理课程教学过程中主要是采用课堂讲课的方式进行教学，但是采用这种方式无法直观的获取地理相关信息，从而降低了教学效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，旨在可以使得学生可以更好的学习地理知识，提高教学效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，包括模型生成模块、显示模块、定位模块、3D眼镜和交互模块，所述模型生成模块，用于使用GIS技术和遥感数据创建地球表面三维模型；
所述显示模块，基于沙盘坐标对地理模型进行转换和显示；
所述定位模块，用于对用户位置进行定位得到位置信息，所述位置信息包括距离信息和角度信息；
所述3D眼镜，用于基于位置信息转换地理模型并通过3D眼镜进行显示；
所述交互模块，用于采用控制设备对虚拟沙盘进行控制。
其中，所述全息3D智能交互数字虚拟沙盘还包括存储模块，所述存储模块用于对选定视角的3D沙盘信息进行存储。
其中，所述模型生成模块包括遥感数据收集单元、地面数据收集单元、数据处理单元、数据合成单元和建模单元，
所述遥感数据收集单元，用于收集遥感数据，所述遥感数据包括卫星图像和激光雷达数据；
所述地面数据收集单元，用于收集地面测量数据；
所述数据处理单元，用于对遥感数据进行预处理，然后对地面测量数据进行整理和归一化处理；
所述数据合成单元，用于使用GIS软件将预处理后的遥感数据与地面测量数据进行集成，得到地理数据；
所述建模单元，用于在GIS软件中使用三维建模工具根据地理数据建立三维模型。
其中，所述地面测量数据包括地形图和高程数据。
其中，所述对遥感数据进行预处理的具体步骤包括辐射校正、大气校正和地理校正。
其中，所述显示模块包括比例设置单元、基准设置单元和坐标转换单元，
所述比例设置单元，用于确定沙盘模型的比例尺；
所述基准设置单元，用于确定沙盘的北方向和基准点；
所述坐标转换单元，使用GIS软件将实际的地理坐标转换为沙盘坐标系中的坐标并进行显示。
其中，所述定位模块包括定位信息采集单元和转换单元，所述定位信息采集单元，用于使用射频接收器基于沙盘周围安装的多个射频接收器以及3D眼镜上的RFID芯片采集观众的位置数据；
所述转换单元，用于将采集到的位置数据转换为沙盘坐标系中的视角坐标。
其中，所述交互模块包括配置单元、控制单元和反馈单元，所述配置单元，用于在虚拟沙盘系统中配置控制系统；所述控制单元，用于通过控制设备来操纵沙盘模型；所述反馈单元，用于获得实时的操作反馈。
本发明的一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，所述模型生成模块，用于使用GIS技术和遥感数据创建地球表面三维模型；所述显示模块，基于沙盘坐标对地理模型进行转换和显示；所述定位模块，用于对用户位置进行定位得到位置信息，所述位置信息包括距离信息和角度信息；所述3D眼镜，用于基于位置信息转换地理模型并通过3D眼镜进行显示；所述交互模块，用于采用控制设备对虚拟沙盘进行控制。其中模型生成模块利用了GIS技术和遥感数据，通过高精度处理和分析，创建出逼真的地球表面三维模型。这种模型不仅具有较高的视觉冲击力，更能让用户直观地理解和分析地理信息。显示模块基于沙盘坐标，将地理模型进行精确转换和显示。这种显示方式可以使得用户在观察和分析地理信息时，有如同在现场的感受。在定位模块方面，它通过高科技手段对用户位置进行精确定位，获取用户的位置信息，包括距离信息和角度信息。这些信息为用户提供了一个更加精准的视角，使得用户可以全方位、多角度地观察和分析地理信息。3D眼镜是全息3D智能交互数字虚拟沙盘的又一亮点。它可以根据用户的位置信息，对地理模型进行实时转换，并通过3D眼镜进行显示。这种显示方式让用户有了身临其境的感受，极大地提高了用户的使用体验。交互模块允许用户通过控制设备对虚拟沙盘进行控制。用户可以根据自己的需求，自由地切换视角、缩放地理模型等，实现对地理信息的深入探索和分析。从而可以为用户提供了一种全新、高效、直观的地理信息展示和分析工具，从而可以使得学生可以更好的学习地理知识，提高教学效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘的结构图。
图2是本发明的模型生成模块的结构图。
图3是本发明的显示模块的结构图。
图4是本发明的定位模块的结构图。
图5是本发明的交互模块的结构图。
模型生成模块101、显示模块102、定位模块103、3D眼镜104、交互模块105、存储模块106、遥感数据收集单元107、地面数据收集单元108、数据处理单元109、数据合成单元110、建模单元111、比例设置单元112、基准设置单元113、坐标转换单元114、定位信息采集单元115、转换单元116、配置单元117、控制单元118、反馈单元119。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1~图5，本发明提供一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，包括模型生成模块101、显示模块102、定位模块103、3D眼镜104和交互模块105，所述模型生成模块101，用于使用GIS技术和遥感数据创建地球表面三维模型；所述显示模块102，基于沙盘坐标对地理模型进行转换和显示；所述定位模块103，用于对用户位置进行定位得到位置信息，所述位置信息包括距离信息和角度信息；所述3D眼镜104，用于基于位置信息转换地理模型并通过3D眼镜104进行显示；所述交互模块105，用于采用控制设备对虚拟沙盘进行控制。
在本实施方式中，模型生成模块101是全息3D智能交互数字虚拟沙盘的基础。该模块利用GIS(地理信息系统)技术和遥感数据，精准地创建出地球表面的三维模型。这种模型具有高度的真实感和立体感，为用户提供了更加直观的观察和分析地理信息的方式。显示模块102基于沙盘坐标，将生成的三维模型进行精确的转换和展示，使用户能够清晰地看到地球表面的各种地理特征。定位模块103负责对用户的位置进行精确定位，获取用户的距离信息和角度信息。这些信息对于用户在虚拟沙盘中的导航和观察至关重要。3D眼镜104根据用户的位置信息，将地理模型进行实时转换，并通过3D眼镜104呈现出逼真的立体效果。这使得用户仿佛置身于真实的地理环境中，提高了交互体验。最后，交互模块105负责使用户能够对虚拟沙盘进行控制。用户可以通过控制设备，如手柄、鼠标等，对沙盘进行旋转、缩放、平移等操作，以便更好地观察和分析地理信息。从而可以为学生提供了一个高效、直观、立体的地理信息展示和分析平台，可以提高学生的学习效率。
所述全息3D智能交互数字虚拟沙盘还包括存储模块106，所述存储模块106用于对选定视角的3D沙盘信息进行存储。用户在操作全息3D智能交互数字虚拟沙盘时，可以根据需要自由切换视角，而存储模块106会将当前视角下的3D沙盘信息进行实时记录。这样一来，用户可以在后续操作中随时调用这些信息，为决策提供有力支持。
所述模型生成模块101包括遥感数据收集单元107、地面数据收集单元108、数据处理单元109、数据合成单元110和建模单元111，所述遥感数据收集单元107，用于收集遥感数据，所述遥感数据包括卫星图像和激光雷达数据；所述地面数据收集单元108，用于收集地面测量数据；所述数据处理单元109，用于对遥感数据进行预处理，然后对地面测量数据进行整理和归一化处理；所述数据合成单元110，用于使用GIS软件将预处理后的遥感数据与地面测量数据进行集成，得到地理数据；所述建模单元111，用于在GIS软件中使用三维建模工具根据地理数据建立三维模型。
首先，遥感数据收集单元107是该三维建模系统的基础部分。它负责收集各类遥感数据，主要包括卫星图像和激光雷达数据。卫星图像可以提供地表的详细信息，如地形、地貌、植被等；激光雷达数据则能获取地表的三维结构信息。这两种数据相互补充，为后续三维建模提供丰富的原始数据来源。其次，地面数据收集单元108负责搜集地面测量数据。有助于完善三维模型的地表特征。地面数据与遥感数据的结合，能为建模提供更加详实的信息支持。数据处理单元109是对遥感数据和地面数据进行预处理的关键部分。它主要完成对数据的清洗、校正、归一化等操作，提高数据的质量。预处理后的数据能为后续的数据合成和建模提供准确的基础数据。数据合成单元110负责将预处理后的遥感数据与地面测量数据进行集成。在这个过程中，GIS软件发挥着重要作用。GIS软件能够高效地将各类数据融合在一起，生成地理数据。这些地理数据包含了地表的形态、结构、属性等多方面信息，为三维建模提供了有力支持。最后，建模单元111是在GIS软件中使用三维建模工具的过程。根据整合后的地理数据，建模单元111可以生成三维模型。这些模型具有较高的精度和逼真度，能够直观地展示地表特征和地理信息。
所述地面测量数据包括地形图和高程数据。
首先，地形图在地面测量数据中具有举足轻重的地位。它是基于地球表面实际地貌特征绘制而成，包含了地表的形状、地势、水系、植被等详细信息。通过对地形图的分析，我们可以获得地理空间分布的各种信息，为城市规划、资源开发、环境保护等领域提供数据支持。此外，地形图还可以辅助地质灾害防治、防洪减灾等工作，提高自然灾害防治的精准性和有效性。
其次，高程数据同样是地面测量数据中不可或缺的一部分。高程数据通常通过地面测量、航空测量、卫星测量等手段获取，具有较高的精度和可靠性。高程数据在许多领域具有广泛的应用，如土地利用规划、基础设施建设、水利工程、地震灾害评估等。通过分析高程数据，我们可以了解地形的起伏变化，为工程建设提供科学依据。同时，高程数据还可以用于模拟地形对气候、水文等环境因素的影响，为环境保护和气候变化研究提供数据支持。
所述对遥感数据进行预处理的具体步骤包括辐射校正、大气校正和地理校正。遥感数据在应用于各类遥感任务之前，需要进行一系列的预处理工作。预处理的主要目的是消除数据中的误差和不确定性，提高数据的质量，以便获得更准确、可靠的遥感信息。针对遥感数据的预处理，具体步骤主要包括校正、辐射校正、大气校正和地理校正。首先，我们要进行辐射校正。辐射校正是针对遥感传感器接收到的辐射能量进行校正，使其符合实际地表辐射能量的分布。由于遥感传感器在接收辐射能量过程中可能会受到太阳辐射、地球辐射以及传感器自身特性等因素的影响，导致传感器接收到的辐射能量与实际地表辐射能量存在偏差。辐射校正就是为了消除这种辐射能量的偏差，使遥感数据更接近真实情况。其次，进行大气校正。大气校正是针对遥感数据中大气影响因素进行校正的过程。大气层会对遥感传感器接收到的辐射能量产生吸收、散射等作用，导致遥感数据中包含大气噪声和大气辐射效应。大气校正就是剔除大气噪声和消除大气辐射效应，从而提高遥感数据的准确性。接着是地理校正。地理校正是指对遥感数据进行地理参考系转换和几何纠正的过程。由于遥感数据在采集过程中可能会受到传感器抖动、地球曲率、地形起伏等因素的影响，导致遥感数据与实际地表位置存在偏差。地理校正就是将遥感数据校正到正确的地理坐标系中，使其具有较高的几何精度。这三个步骤相互关联，共同确保遥感数据的质量，为后续的遥感应用提供可靠的数据基础。在实际应用中，预处理方法和技术还需根据遥感数据的类型、传感器特性以及应用需求进行优化和调整，以实现更高质量的遥感信息提取。
所述显示模块102包括比例设置单元112、基准设置单元113和坐标转换单元114，所述比例设置单元112，用于确定沙盘模型的比例尺；所述基准设置单元113，用于确定沙盘的北方向和基准点；所述坐标转换单元114，使用GIS软件将实际的地理坐标转换为沙盘坐标系中的坐标并进行显示。
比例设置单元112负责确定沙盘模型的比例尺，从而确保沙盘模型与实际地理尺寸之间的比例关系。比例设置单元112通过精确的计算和调整，使得沙盘模型在展示地理信息时，既能保持准确性，又能满足展示需求的视觉效果。基准设置单元113的功能是确定沙盘的北方向和基准点。这是构建沙盘模型时的基础工作，也是保证沙盘展示地理信息准确性的关键环节。基准设置单元113通过对地理信息的分析和处理，为沙盘模型提供准确的方向和基准点，使得地理信息展示更加直观和易于理解。最后，坐标转换单元114采用GIS软件，将实际的地理坐标转换为沙盘坐标系中的坐标并进行显示。GIS软件具有强大的地理信息处理和分析能力，能够精确地将地理坐标转换为沙盘坐标，并在显示过程中确保坐标数据的准确性。
所述定位模块103包括定位信息采集单元115和转换单元116，所述定位信息采集单元115，用于使用射频接收器基于沙盘周围安装的多个射频接收器以及3D眼镜104上的RFID芯片采集观众的位置数据；所述转换单元116，用于将采集到的位置数据转换为沙盘坐标系中的视角坐标。
定位信息采集单元115利用射频接收器，接收沙盘周围安装的多个射频发射器发出的信号。这些信号经过处理后，可以获取观众在空间中的位置信息。此外，3D眼镜104上的RFID芯片也发挥了重要作用。它与射频接收器配合使用，能够精确地捕捉到观众在沙盘中的实时位置。这样一来，无论观众在何处，都能够享受到身临其境的观看体验。转换单元116则是负责将采集到的位置数据进行处理和转换。当观众在观察沙盘时，转换单元116实时接收并分析他们的位置信息，然后结合沙盘的具体参数，动态地将地理坐标数据映射到沙盘坐标系下，生成对应的视角坐标。这样一来，无论观众站在哪个位置，都能够看到与其位置相对应且比例恰当、方向正确的沙盘内容，从而提供了一个直观、立体且互动性强的地理信息展示方式。
所述交互模块105包括配置单元117、控制单元118和反馈单元119，所述配置单元117，用于在虚拟沙盘系统中配置控制系统；所述控制单元118，用于通过控制设备来操纵沙盘模型；所述反馈单元119，用于获得实时的操作反馈。
配置单元117是虚拟沙盘系统的基础。它负责在系统中配置控制系统，使得用户可以方便地操作和控制整个沙盘。配置单元117的功能主要包括以下几点：
1.设置控制参数：根据用户需求，设置合适的控制参数，如速度、角度等，以确保沙盘模型在不同场景下的精确表现。
2.搭建控制界面：提供直观、易操作的控制界面，使用户可以快速上手并实现对沙盘模型的控制。
3.集成第三方工具：根据用户需求，集成相关第三方工具，如数据分析、模拟计算等，以增强虚拟沙盘系统的功能。
其次，控制单元118是虚拟沙盘系统的核心部分。它负责通过控制设备来操纵沙盘模型，实现用户在虚拟沙盘中的目标。控制单元118的主要功能包括：
1.实时控制：根据用户指令，实时调整沙盘模型的高度、角度、速度等参数，使其在虚拟环境中呈现出动态、逼真的效果。
2.自动化控制：在特定场景下，实现沙盘模型的自动化运行，如定时调整模型位置、自动追踪目标等。
3.联动控制：实现多个沙盘模型之间的协同操作，如群体行为模拟、互动场景演示等。
最后，反馈单元119是虚拟沙盘系统的纽带。它负责收集实时的操作反馈，使用户能够了解沙盘模型在虚拟环境中的状态，并根据需要调整控制策略。反馈单元119的主要功能包括：
1.实时监控：对沙盘模型在虚拟环境中的运动状态、碰撞检测等进行实时监控，确保模型运行的安全性和稳定性。
2.操作反馈：将沙盘模型在虚拟环境中的实时状态反馈给用户，如位置、速度、姿态等信息，以便用户及时了解并调整操作。
通过这三个单元的协同工作，用户可以轻松地实现对沙盘模型的控制和操作，从而达到预期的实验目的。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，其特征在于，
包括模型生成模块、显示模块、定位模块、3D眼镜和交互模块，
所述模型生成模块，用于使用GIS技术和遥感数据创建地球表面三维模型；
所述显示模块，基于沙盘坐标对地理模型进行转换和显示；
所述定位模块，用于对用户位置进行定位得到位置信息，所述位置信息包括距离信息和角度信息；
所述3D眼镜，用于基于位置信息转换地理模型并通过3D眼镜进行显示；
所述交互模块，用于采用控制设备对虚拟沙盘进行控制。
2.如权利要求1所述的一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，其特征在于，
所述全息3D智能交互数字虚拟沙盘还包括存储模块，所述存储模块用于对选定视角的3D沙盘信息进行存储。
3.如权利要求2所述的一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，其特征在于，
所述模型生成模块包括遥感数据收集单元、地面数据收集单元、数据处理单元、数据合成单元和建模单元，
所述遥感数据收集单元，用于收集遥感数据，所述遥感数据包括卫星图像和激光雷达数据；
所述地面数据收集单元，用于收集地面测量数据；
所述数据处理单元，用于对遥感数据进行预处理，然后对地面测量数据进行整理和归一化处理；
所述数据合成单元，用于使用GIS软件将预处理后的遥感数据与地面测量数据进行集成，得到地理数据；
所述建模单元，用于在GIS软件中使用三维建模工具根据地理数据建立三维模型。
4.如权利要求3所述的一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，其特征在于，
所述地面测量数据包括地形图和高程数据。
5.如权利要求4所述的一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，其特征在于，
所述对遥感数据进行预处理的具体步骤包括辐射校正、大气校正和地理校正。
6.如权利要求5所述的一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，其特征在于，
所述显示模块包括比例设置单元、基准设置单元和坐标转换单元，
所述比例设置单元，用于确定沙盘模型的比例尺；
所述基准设置单元，用于确定沙盘的北方向和基准点；
所述坐标转换单元，使用GIS软件将实际的地理坐标转换为沙盘坐标系中的坐标并进行显示。
7.如权利要求6所述的一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，其特征在于，
所述定位模块包括定位信息采集单元和转换单元，所述定位信息采集单元，用于使用射频接收器基于沙盘周围安装的多个射频接收器以及3D眼镜上的RFID芯片采集观众的位置数据；
所述转换单元，用于将采集到的位置数据转换为沙盘坐标系中的视角坐标。
8.如权利要求7所述的一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，其特征在于，
所述交互模块包括配置单元、控制单元和反馈单元，所述配置单元，用于在虚拟沙盘系统中配置控制系统；所述控制单元，用于通过控制设备来操纵沙盘模型；所述反馈单元，用于获得实时的操作反馈。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202410265121.2A CN117854333A (zh) | 2024-03-08 | 2024-03-08 | 一种全息3d智能交互数字虚拟沙盘 |
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| CN202410265121.2A CN117854333A (zh) | 2024-03-08 | 2024-03-08 | 一种全息3d智能交互数字虚拟沙盘 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101800907A (zh) * | 2010-04-14 | 2010-08-11 | 北京伟景行数字城市科技有限公司 | 一种展现三维图像的方法及装置 |
| CN106228922A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-12-14 | 江苏前景信息科技有限公司 | 多视角三维地景立体数字化全息沙盘系统 |
| CN211906720U (zh) * | 2020-04-30 | 2020-11-10 | 深圳优立全息科技有限公司 | 数字沙盘系统 |
| CN112700545A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-23 | 中科星通(廊坊)信息技术有限公司 | 一种遥感数据的模拟展示系统及方法 |
| CN115857163A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-03-28 | 四川科比科科技有限公司 | 一种基于OsgEarth的全息智能沙盘展示方法及装置及介质 |
| CN117351797A (zh) * | 2023-10-23 | 2024-01-05 | 江苏安承科技有限公司 | 一种位置实时联动系统 |
-
2024
- 2024-03-08 CN CN202410265121.2A patent/CN117854333A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101800907A (zh) * | 2010-04-14 | 2010-08-11 | 北京伟景行数字城市科技有限公司 | 一种展现三维图像的方法及装置 |
| CN106228922A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-12-14 | 江苏前景信息科技有限公司 | 多视角三维地景立体数字化全息沙盘系统 |
| CN211906720U (zh) * | 2020-04-30 | 2020-11-10 | 深圳优立全息科技有限公司 | 数字沙盘系统 |
| CN112700545A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-23 | 中科星通(廊坊)信息技术有限公司 | 一种遥感数据的模拟展示系统及方法 |
| CN115857163A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-03-28 | 四川科比科科技有限公司 | 一种基于OsgEarth的全息智能沙盘展示方法及装置及介质 |
| CN117351797A (zh) * | 2023-10-23 | 2024-01-05 | 江苏安承科技有限公司 | 一种位置实时联动系统 |
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