CN207457974U - 一种基于ar技术的互动全息系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于AR技术的互动全息系统，属于全息成像控制领域，包括主柜体、全息玻璃、液晶屏、主柜体操作界面、体感控制设备、摄像头和PC主机。全息玻璃设置在主柜体的上表面；液晶屏设置在全息玻璃的上方。主柜体操作界面、体感控制设备和摄像头设置在主柜体上。PC主机设置在主柜体内；所述液晶屏、主柜体操作界面、体感控制设备和摄像头均与PC主机电连接。本实用新型的核心显示部件为采用全息技术的全息玻璃和高清液晶屏组合，采用这种全息显示技术，比起传统的平面展示方式，将三维画面悬浮在半空中的实景成像，能给人营造出一种亦幻亦真的氛围，具有强烈的纵深感和现场感。

Description

一种基于AR技术的互动全息系统

技术领域

本实用新型涉及全息成像控制领域，特别地，涉及一种基于AR技术的互动全息系统。

背景技术

AR技术：AR技术是增强现实(AugmentedReality)技术的简称，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息,通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。AR技术不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。

体感技术：体感技术在于人们可以很直接地使用肢体动作，与周边的装置或环境互动，而无需使用任何复杂的控制设备，便可让人们身历其境地与内容做互动。

触摸屏技术：触摸屏技术是一种新型的人机交互输入方式，用触摸屏来代替鼠标或键盘，触摸屏输入更直观。可通过触摸屏幕实现单击，拖拽，滑动，捏合等直观操作。

全息技术：全息技术第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，即拍摄过程：被拍摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片；其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。

现有的产品单一的使用其中的一种技术或者两种技术，如果不将这几种技术完全进行整合，或多或少的都会存在不同的劣势。如仅仅使用全息技术的投影设备，只能单一的播放全息视频，使用者无法和全息内容进行互动，缺少了参与感，使用者会觉得非常无趣，就不会被吸引到设备所要表达的内容中来。如仅仅将触摸屏结合全息投影，虽然通过触摸的方式增加了交互性，只通过触摸屏的单击，滑动操作不能直观的控制全息三维内容。

目前的AR技术没有与全息技术进行真正的结合形成一个完整的产品，较多的是独立的运行在移动智能设备上，由于移动智能设备屏幕较小，属于平面展示，不适合多人同时观看。需要用全息技术将移动智能设备上的内容投影至更大，更立体的空间中进行展示。传统的体感设备搭配的是普通平面液晶显示屏或电视来展示，这样通过体感控制展示的内容，也是平面化的，代入感不强。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于AR技术的互动全息系统，以解决现有全息技术产品结构单一和没能立体展示的的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于AR技术的互动全息系统，包括主柜体、全息玻璃、液晶屏、主柜体操作界面、体感控制设备、摄像头和PC主机；所述全息玻璃设置在主柜体的上表面；所述液晶屏设置在全息玻璃的上方；所述主柜体操作界面、体感控制设备和摄像头设置在主柜体上；所述PC主机设置在主柜体内；所述液晶屏、主柜体操作界面、体感控制设备和摄像头均与PC主机电连接。

本实用新型还进一步包括操作台，操作台上设有操作台操作界面。

本实用新型还进一步包括无线路由器，无线路由器设置在主柜体内并与PC主机连接，无线路由器与操作台操作界面无线连接。

本实用新型还进一步包括主柜体内部还设置有音箱，音箱与PC主机的音频接口连接。

所述主柜体上还设置有抽屉，抽屉设置在主柜体的一侧，抽屉上设置有鼠标和键盘，鼠标和键盘与PC主机连接。

所述主柜体上还设置有实体物品放置柜，实体物品放置柜设置在全息玻璃内。

所述主柜体操作界面和操作台操作界面均为平板电脑。

所述摄像头为AR摄像头。

所述主柜体底部设置有支撑脚，支撑脚的个数为4个，分别设置在主柜体的四角底下，每个支撑脚旁还设置有滚轮。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的核心显示部件为采用全息技术的全息玻璃和高清液晶屏组合，采用这种全息显示技术，比起传统的平面展示方式，将三维画面悬浮在半空中的实景成像，能给人营造出一种亦幻亦真的氛围，具有强烈的纵深感和现场感；全息显示部件采取了遮光设计，不受光线影响，可在明亮的环境下使用；在全息玻璃中间，可放入实体展品，将虚拟的影像和真实的展品无缝的融合在一起，生动的表现产品特性；

2、本实用新型将全息技术与AR技术结合在一起，形成联动，智能平板电脑上使用AR技术展现现实与虚拟的结合影像，本发明采取了无线通讯机制，将AR展现的虚拟影像内容同步到全息显示部件上，大大扩展了显示内容的尺寸、立体感已经真实感。同时，在智能平板电脑上通过AR方式控制虚拟内容也会反映到全息显示部件上，使得全息投影的内容是可交互的。

3、本发明全息技术与体感技术结合在一起，通过体感设备，感应操作的身体姿势，手脚的动作，隔空的对全息投影的内容进行交互操作，提升操作者使用设备的科技未来感，让操作者产生更大的兴趣来关注全息展示的内容；全息技术与触摸屏技术结合在一起，AR和体感的操作方式比较直接，适合大动作的操作，不够精细，采用触摸屏可对全息展示内容进行精确的操作，弥补AR和体感的操作方式的不足；有了AR技术将虚拟与现实的结合、有了体感技术直观科技感的操作、有了触摸屏精细的交互的全息互动投影设备，可广泛用于广告、展会、科技馆、展览馆、博物馆、商品产品展示等领域，本发明非常适合在需要吸引观众关注展示内容，并主动参与到交互中的应用场景。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标号：1主柜体、2操作台、3全息玻璃、4液晶屏、5主柜体操作界面、6操作台操作界面、7体感控制设备、8摄像头、9PC主机、10无线路由器、11音箱、12抽屉、13实体物品放置柜、14支撑脚。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

一种基于AR技术的互动全息系统，如图1所示，包括主柜体1、操作台2、全息玻璃3、液晶屏4、主柜体操作界面5、操作台操作界面6、体感控制设备7、摄像头8、PC主机9、无线路由器10、音箱11、抽屉12、实体物品放置柜13和支撑脚14。本发明针对现在AR技术、体感技术、触摸屏技术、全息技术单独使用存在各种短板的情况，将这4种技术整合，取长补短，形成一套完整的基于AR识别、体感操作及触摸屏操作的互动全息系统及设备。

全息玻璃3设置在主柜体1的上表面。主体柜1用于承载主要的设备，对内部设备起到容纳、保护、支撑、固定的作用。液晶屏4设置在全息玻璃3的上方。主柜体操作界面5、体感控制设备7和摄像头8设置在主柜体1上。PC主机9设置在主柜体1内；所述液晶屏4、主柜体操作界面5、体感控制设备7和摄像头8均与PC主机9电连接。操作台2上设有操作台操作界面6。无线路由器10设置在主柜体1内并与PC主机9连接，无线路由器10与操作台操作界面6无线连接。

操作台2用于在离主柜体较远的地方使用操作台操作界面6来控制全息投影的内容，操作台操作界面6为AR互动智能平板电脑，一般建议放置在离主柜体1至2米的位置。

液晶屏4为高清液晶屏，用于显示的全息内容，通过全息玻璃的折射，形成全息内容出现在全息玻璃内部的幻象。

操作台2及主柜体1上的主柜体操作界面5中运行AR互动程序，主柜体操作界面5为AR互动智能平板电脑可以识别卡片、物体、环境上的AR标记，在平板电脑上显示现实的物品和场景并叠加标记对应的三维虚拟物体，形成AR增强现实的互动效果。此时，AR互动智能平板电脑中的三维虚拟物体内容会同步显示到主柜体的高清液晶屏中，折射到全息玻璃形成三维物体的全息幻象，当改变卡片、物体及环境的位置和旋转状态时，对应的三维物体的全息幻象也随之旋转、缩放。

通过平板电脑的触摸屏，可以进行全息功能及内容的选择、全息三维物体的旋转、缩放、播放动画等互动操作。主柜体1上的体感控制设备7可识别主柜体前操作者的动作，操作者通过各种姿势，可与全息内容进行互动。体感控制设备7为现有的微软的体感控制设备。主柜体1上的AR摄像头，也具备AR识别卡片、物体及环境的功能，通过操作识别卡片、物体及环境也能对全息内容进行互动操作。

高性能的PC主机9固定在主柜体内部，用于运行全息内容显示程序、与AR平板电脑的通讯程序、体感操作控制程序、AR摄像头识别程序等软件程序。高性能PC主机9通过无线路由器与AR互动智能平板电脑进行通讯。音箱11连接在高性能PC主机上，用于播放全息内容的声音和音乐。

设置一个鼠标键盘专用抽屉12，方便收纳鼠标键盘，该抽屉也可作为鼠标键盘的操作台，鼠标键盘连接到高性能PC主机9上，用于主机的操作。

在全息玻璃3内部，可以放实体模型，实现虚拟的全息内容和实体模型融合的效果，在主柜体背部设置实体物品放置柜门，便于在全息玻璃内部放置实体模型。滚轮便于主柜体的移动，到位后通过支撑脚可固定柜体。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于AR技术的互动全息系统，其特征在于，包括主柜体(1)、全息玻璃(3)、液晶屏(4)、主柜体操作界面(5)、体感控制设备(7)、摄像头(8)和PC主机(9)；所述全息玻璃(3)设置在主柜体(1)的上表面；所述液晶屏(4)设置在全息玻璃(3)的上方；所述主柜体操作界面(5)、体感控制设备(7)和摄像头(8)设置在主柜体(1)上；所述PC主机(9)设置在主柜体(1)内；所述液晶屏(4)、主柜体操作界面(5)、体感控制设备(7)和摄像头(8)均与PC主机(9)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的互动全息系统，其特征在于，还包括操作台(2)，操作台(2)上设有操作台操作界面(6)。

3.根据权利要求2所述的一种基于AR技术的互动全息系统，其特征在于，还包括无线路由器(10)，无线路由器(10)设置在主柜体(1)内并与PC主机(9)连接，无线路由器(10)与操作台操作界面(6)无线连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的互动全息系统，其特征在于，所述主柜体(1)内部还设置有音箱(11)，音箱(11)与PC主机(9)的音频接口连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的互动全息系统，其特征在于，所述主柜体(1)上还设置有抽屉(12)，抽屉(12)设置在主柜体(1)的一侧，抽屉(12)上设置有鼠标和键盘，鼠标和键盘与PC主机(9)连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的互动全息系统，其特征在于，所述主柜体(1)上还设置有实体物品放置柜(13)，实体物品放置柜(13)设置在全息玻璃(3)内。

7.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的互动全息系统，其特征在于，所述主柜体操作界面(5)和操作台操作界面(6)均为平板电脑。

8.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的互动全息系统，其特征在于，所述摄像头(8)为AR摄像头。

9.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的互动全息系统，其特征在于，所述主柜体(1)底部设置有支撑脚(14)，支撑脚(14)的个数为4个，分别设置在主柜体(1)的四角底下，每个支撑脚(14)旁还设置有滚轮。