CN208607612U - 一种手势识别与虚拟场景相结合的演示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及展示互动领域，公开了一种手势识别与虚拟场景相结合的演示系统。该系统包括：手势识别装置、服务器、图像处理器以及若干个投影装置；手势识别装置捕捉手指的信息，并输出手指的信息对应的指令至服务器；服务器接收指令，并输出指令对应的三维场景至图像处理器；图像处理器接收三维场景，并向每个投影装置输出所述三维场景的一个分割部分，以在若干个投影装置对应的投影面上显示三维场景；其中，所有的分割部分组成三维场景，且若干个投影装置对应的投影面拼接在一起，并形成一个三维显示区域。本实用新型实施方式实现人与机器的互动的方式，精准度更高，交互方式更加灵活；同时，手势识别装置的接口没有特殊要求，适用范围更广泛。

Description

一种手势识别与虚拟场景相结合的演示系统

技术领域

本实用新型涉及展示互动领域，特别涉及一种手势识别与虚拟场景相结合的演示系统。

背景技术

当前各类展示馆(如科技管、博物馆、企业展厅及商场等)中提供的体感交互装置，一般是通过以下方式识别人的手势，从而实现人与设备的互动的：装置中的红外发射器发射雷射光，该雷射光通过红外发射器镜头前的光栅均匀地投射到预设的测量空间。投射至测量空间的雷射光会被测量空间内的粗糙物体(如人的身体)反射，形成随机的散斑(如图1所示)。装置中的红外摄影机会记录测量空间内各散斑的信息，并把记录的信息，结合设定好的软件，同步反射到显示屏上，从而实现人与屏幕中内容的互动。这种交互方式存在以下问题：一、人与装置的交互方式不灵活，且精准度很差，难以实现精准控制；二、这种方式对装置的接口有特殊的要求，实际应用有一定的限制；三、互动形式较为单调，用户体验不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种手势识别与虚拟场景相结合的演示系统，使得人与装置的交互方式更灵活、控制方式更加精准，且不限制接口、适且范围更加广泛，同时提升用户体验。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种手势识别与虚拟场景相结合的演示系统，包括：手势识别装置、服务器、图像处理器以及若干个投影装置；所述服务器分别连接所述手势识别装置及所述图像处理器；所述图像处理器还连接所述若干个投影装置；所述手势识别装置捕捉手指的信息，并输出所述手指的信息对应的指令至所述服务器；所述服务器接收所述指令，并输出所述指令对应的三维场景至所述图像处理器；所述图像处理器接收所述三维场景，并向每个所述投影装置输出所述三维场景的一个分割部分，以在若干个所述投影装置对应的投影面上显示所述三维场景；其中，所有的所述分割部分组成所述三维场景，且若干个所述投影装置对应的投影面拼接在一起，并形成一个三维显示区域。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，利用手势识别装置捕捉手指的信息(如手指的位置、手指的动作等)，实现人与机器的互动，精准度更高，交互方式更加灵活；同时，手势识别装置的接口没有特殊要求，适且范围更加广泛。另外，本实用新型实施方式中，多个投影装置对应的投影面拼接在一起，并形成一个三维显示区域，在这样一个三维显示区域上显示三维场景，代入感更强，趣味性更佳，更有利于提升用户的体验。

另外，所述系统还包括音响装置，所述音响装置连接所述服务器。设置音响装置，可在互动过程中加入音效，使得整个互动过程更加逼真。

另外，任意相邻两个所述投影面之间存在重合区域。该重合区域的存在，有利于保证投影面之间的无缝衔接，进而保证了画面的完美性和色彩的一致性。

另外，所述系统还包括操作台，所述操作台上设有与所述三维场景的表现主题对应的沙盘模型，所述沙盘模型中设有容置区域，所述手势识别装置位于所述容置区域中。设置应景的沙盘模型，并将手势识别装置设于沙盘模型中，有利于增强互动的逼真度，提升用户体验。

另外，所述三维显示区域位于所述操作台的一侧。提供一种三维显示区域与操作台的位置关系。

另外，所述手势识别装置通过数据线连接所述服务器。提供一种手势识别装置与服务器的连接方式。

另外，所述手势识别装置为Leap Motion控制器。Leap Motion控制器的精度更高，有利于精确地捕捉手指的信息。

另外，所述服务器为图形工作站。

另外，所述图像处理器为视频矩阵。

附图说明

图1是根据现有技术的手势识别与虚拟场景相结合的演示系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型第一实施方式的手势识别与虚拟场景相结合的演示系统的原理图；

图3是根据本实用新型第一实施方式的手势识别装置的识别区域的示意图；

图4是根据本实用新型第一实施方式的操作台与投影面的示意图；

图5是根据本实用新型第二实施方式的手势识别与虚拟场景相结合的演示系统的原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种手势识别与虚拟场景相结合的演示系统。如图2所示，该手势识别与虚拟场景相结合的演示系统包括手势识别装置1、服务器2、图像处理器3以及若干个投影装置4。其中，服务器2分别连接手势识别装置1及图像处理器3，图像处理器3还分别连接若干个投影装置4。

具体而言，手势识别装置1用于实时捕捉手指的信息，并生成与手指的信息对应的指令。生成指令后，手势识别装置1会将该指令实时输出给服务器2。值得一提的是，本实施方式中，该手势识别装置1可以为Leap Motion控制器，Leap Motion控制器的识别精度可达到0.01毫米，能够精确地捕捉到十个手指的信息。且Leap Motion控制器存在一类似扇形的识别区域(如图3所示)，用户的手指可在该识别区域内动作，手势识别装置1会捕捉该识别区域内的手指的信息。然并不以此为限，在实际应用中，也可根据实际情况选择其它能够识别手指的信息的手势识别装置，本实施方式对此不做限制。本实施方式中，手势识别装置1可通过数据线连接服务器2，也就是说，手势识别装置1可通过数据线传输指令至服务器2。

服务器2接收到指令后，会获取与该指令对应的三维场景，并将该三维场景输出给图形处理器3。例如，手势识别装置1生成的指令为向左移动，服务器2就会根据该指令以及三维显示区域当前显示的三维场景，获取当前显示的三维场景向左移动后的三维场景，并将获取的三维场景发送给图形处理器3。本实施方式中，该服务器2可以为图形工作站(是一种专业从事图形、图像(静态)、图像(动态)与视频工作的高档次专用电脑)。

图形处理器3接收到服务器2发送的三维场景后，会将该三维场景分割成若干部分，并分别输出给若干个投影装置4。其中，每个投影装置4对应的投影面5(参见图4)显示一个分割部分，这样，若干个投影装置4对应的投影面5拼接在一起，就会完整地显示出该三维场景。本实施方式中，若干个投影装置4对应的投影面5拼接在一起，并形成一个三维显示区域，该三维显示区域会完整地显示该三维场景。图形处理器3可以为视频矩阵。

另外，值得一提的是，本实施方式中，任意相邻两个投影面之间存在重合区域。该重合区域的存在，有利于保证相邻两个投影面之间的无缝衔接，进而保证了画面的完美性和色彩的一致性。

另外，如图4所示，本实施方式中，该手势识别与虚拟场景相结合的演示系统还可包括一操作台6。该操作台6上设有与三维场景(三维显示区域显示的三维场景)的表现主题对应的沙盘模型(图中未示出)。比如说，三维场景的表现主题是一个游乐场，该沙盘模型就可是该游乐场的模型。沙盘模型中可设置一容置区域，并将手势识别装置1置于该容置区域中。这样，人的手指在手势识别装置1对应的识别区域动作，就仿佛直接对该沙盘模型进行操作，更利于增强互动的逼真度，提升用户体验。

若干个投影装置4对应的投影面5形成的三维显示区域可位于操作台6的一侧，如操作台的正前方(人脸朝向的方向)，这样，人用手指进行操作时，人的前方对应的三维空间就显示出对应的三维场景，代入感更强，趣味性更佳，更有利于提升用户的体验。

需要说明的是，本实施方式中，手势识别装置1根据手指的信息，生成与手指的信息对应的指令，服务器2根据指令获取对应的三维场景，以及图形处理器3将接收到的三维场景分割成若干部分，均可通过现有技术实现。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，利用手势识别装置捕捉手指的信息(如手指的位置、手指的动作等)，实现人与机器的互动，精准度更高，交互方式更加灵活；同时，手势识别装置的接口没有特殊要求，适且范围更加广泛。另外，本实用新型实施方式中，多个投影装置对应的投影面拼接在一起，并形成一个三维显示区域，在这样一个三维显示区域上显示三维场景，代入感更强，趣味性更佳，更有利于提升用户的体验。

本实用新型的第二实施方式涉及一种手势识别与虚拟场景相结合的演示系统。第二实施方式是在第一实施方式的基础上做的进一步改进，主要改进之处在于，第二实施方式中，该手势识别与虚拟场景相结合的演示系统还包括音响装置。

如图5所示，该音响装置7可与服务器2连接，服务器2可控制音响装置7播放音乐。在实际应用中，音响装置7可包括主左声道、中置、主右声道、左后环绕声道、右后环绕声道及一个超重低音输出音响。这样，音响装置7的前后左右都可输出声音，再加上立体声的环绕，会使整个系统都被音乐包围，可使人有身临其境之感，从而达到还原现场氛围的效果。

本实施方式相对于第一实施方式而言，设置音响装置，可在互动过程中加入音效，使得整个互动过程更加逼真。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种手势识别与虚拟场景相结合的演示系统，其特征在于，包括：手势识别装置、服务器、图像处理器以及若干个投影装置；

所述服务器分别连接所述手势识别装置及所述图像处理器；所述图像处理器还连接所述若干个投影装置；

所述手势识别装置捕捉手指的信息，并输出所述手指的信息对应的指令至所述服务器；所述服务器接收所述指令，并输出所述指令对应的三维场景至所述图像处理器；所述图像处理器接收所述三维场景，并向每个所述投影装置输出所述三维场景的一个分割部分，以在若干个所述投影装置对应的投影面上显示所述三维场景；

其中，所有的所述分割部分组成所述三维场景，且若干个所述投影装置对应的投影面拼接在一起，并形成一个三维显示区域。

2.根据权利要求1所述的手势识别与虚拟场景相结合的演示系统，其特征在于，所述系统还包括音响装置，所述音响装置连接所述服务器。

3.根据权利要求1所述的手势识别与虚拟场景相结合的演示系统，其特征在于，任意相邻两个所述投影面之间存在重合区域。

4.根据权利要求1所述的手势识别与虚拟场景相结合的演示系统，其特征在于，所述系统还包括操作台，所述操作台上设有与所述三维场景的表现主题对应的沙盘模型，所述沙盘模型中设有容置区域，所述手势识别装置位于所述容置区域中。

5.根据权利要求4所述的手势识别与虚拟场景相结合的演示系统，其特征在于，所述三维显示区域位于所述操作台的一侧。

6.根据权利要求1所述的手势识别与虚拟场景相结合的演示系统，其特征在于，所述手势识别装置通过数据线连接所述服务器。

7.根据权利要求1所述的手势识别与虚拟场景相结合的演示系统，其特征在于，所述手势识别装置为Leap Motion控制器。

8.根据权利要求1所述的手势识别与虚拟场景相结合的演示系统，其特征在于，所述服务器为图形工作站。

9.根据权利要求1所述的手势识别与虚拟场景相结合的演示系统，其特征在于，所述图像处理器为视频矩阵。