CN210865564U - 一种基于720度vr虚拟现实的智慧城市展示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于720度VR虚拟现实的智慧城市展示装置，属于虚拟现实技术领域。其中，展示装置包括：展示底板、半球形展示罩、液晶显示屏，展示罩和底板包围形成观览室，液晶显示屏布满展示罩内壁面上，并且展示罩可沿其竖直轴线相对于展示底板360°转动。液晶显示屏展示智慧城市的虚拟图像，用户在封闭的半球形观览室内可以观察到四周以及天空的虚拟景象；通过展示罩的转动使用户从不同角度观览展示图像；同时，封闭的展示环境能隔绝外部环境的干扰，使用户体验身临其境的感觉，提升用户的视觉体验。与现有技术相比，本实用新型提供的基于720度VR虚拟现实的智慧城市展示装置能够提高智慧城市的展示效果，提升用户的观览体验。

Description

一种基于720度VR虚拟现实的智慧城市展示装置

技术领域

本实用新型属于虚拟现实技术领域，尤其是一种基于720度VR虚拟现实的智慧城市展示装置。

背景技术

虚拟现实技术是20世纪发展起来的一项全新的实用技术，虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛。

智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用效率，油花城市管理和服务，改善市民生活质量。2010年以后，智慧城市理念在中国经历了短暂的概念普及然后进入爆发式增长阶段，目前各个地方都积极推进智慧城市相关的顶层设计与规划、基础设施建设、公共服务提升等。现有的VR虚拟现实技术具有很高的仿真性，能够立体化展示智慧城市的设计模型，在智慧城市规划与发展中具有良好的应用前景。

目前市面上基于VR虚拟现实的智慧城市展示装置主要是基于360°VR虚拟现实技术，该展示装置通常采用投射的方式展示城市建筑和设施的360°景象，该景象无法完整展示城市的景象，尤其是天空的景象，而且，用户需要通过调整位置对展示景象进行观察，因此无法给用户带来身临其境的感觉，使得智慧城市的展示效果不佳。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于720度VR虚拟现实的智慧城市展示装置，以优化现有展示装置的性能。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于720度VR虚拟现实的智慧城市展示装置，包括：展示底板、设于展示底板上的半球形展示罩，以及设于展示罩内壁面上的用于显示虚拟图像的液晶显示屏，所述展示罩和展示底板包围形成观览室，所述液晶显示屏布满展示罩内壁面，所述展示罩可沿其竖直轴线相对于展示底板360°转动，所述展示装置还包括用于驱动展示罩转动的第一驱动机构。

在进一步的实施例中，所述第一驱动机构包括第一驱动电机、与第一驱动电机的输出端固定连接的减速机以及与减速机传动连接的传动组件；所述传动组件包括齿轮以及于齿轮啮合传动的齿圈；所述减速机通过支撑组件固定于展示底板上；所述支撑组件包括水平设置于展示底板上的第一支撑板，垂直固定于第一支撑板顶面的第二支撑板以及与第二支撑板相对于展示罩的侧面固定连接的L形的第三支撑板，所述第三支撑板的竖直板面与第二支撑板固定连接，所述减速机的下法兰面固定于第三支撑板的水平板面上；所述齿轮固定套于减速机的输出轴末端；所述展示罩的下端面固定有圆环状支撑圈，所述齿圈固定套接于支撑圈外壁，所述第一驱动电机通过减速机带动齿轮转动，所述齿轮和齿圈啮合传动带动展示罩转动，用户在观览室内观览显示屏显示的三维虚拟图像，同时随着展示罩的转动，三维虚拟图像跟着转动，使用户从不同角度观察虚拟图像。

在进一步的实施例中，所述支撑圈底部端面上设有若干沿支撑圈周向分布的滚轮，所述展示底板的上端面上开有环形滚槽，所述滚轮设于滚槽内，所述滚轮可沿滚槽滚动，滚轮在滚槽内滚动，保证展示罩转动的平稳性，避免展示罩产生径向偏移。

在进一步的实施例中，包括展示底板的中部开有出入口，所述出入口下方设有用于运送观览人员的升降机构，用户通过升降机构进入和离开观览室，通过此设置能够避免在展示罩上开设门体，降低装置的制造难度，同时，在用户观览时，可以为用户提供相对密封的观览环境，增加用户的融入感，提升客户体验。

在进一步的实施例中，所述升降机构包括升降底板、设于升降底板上方的升降顶板，垂直固定于升降顶板底部中心升降丝杠，套于升降丝杠并与升降丝杠啮合传动的升降螺母，套于升降螺母的圆柱滚子轴承以及第二驱动机构，所述升降底板水平固定，所述升降丝杠垂直贯穿升降底板，所述圆柱滚子轴承的外圈上端面与升降底板的底面固定连接，所述圆柱滚子轴承的内圈的下端面与第二驱动机构固定连接，所述圆柱滚子轴承的内圈与升降螺母固定连接，所述第二驱动机构带动圆柱滚子轴承的内圈转动使升降螺母转动，升降螺母被圆柱滚子轴承限制保持竖直方向固定，升降丝杠上下移动带动升降底板上下移动；所述升降机构还包括与升降顶板底部边角部固定连接的导杆以及垂直固定于升降底板上滑筒，所述导杆插于滑筒并贯穿升降底板。

在进一步的实施例中，所述第二驱动机构包括第二驱动电机、固定套于第二驱动电机的输出轴端部的第一皮带轮、与第一皮带轮平行设置的第二皮带轮以及绕于第一皮带轮和第二皮带轮的轮面上的传动皮带，所述第二驱动电机竖直设置，所述第二驱动电机通过固定板固定于升降底板的底部，所述第二皮带轮与升降丝杠同轴设置，所述第二皮带轮的中心开孔，所述升降丝杠垂直贯穿第二皮带轮，所述第二皮带轮的上端面与圆柱滚子轴承内圈的下端面固定连接。

在进一步的实施例中，所述升降底板的上端面上还设有多个弹性垫块，弹性垫块能够避免升降顶板和升降底板直接接触，缓冲升降顶板下架过程中产生的冲击力。

在进一步的实施例中，所述第一驱动机构还包括隔音罩，所述隔音罩设于第一驱动电机与展示罩之间，所述隔音罩两端通过两个立柱固定于第一支撑板上，所述隔音罩呈半圆柱面结构，所述隔音罩靠近第一驱动电机的侧面向靠近展示罩的一侧凸起，第一驱动电机在运行过程中会产生一定的噪音，隔音罩对此噪音进行隔离阻挡，避免此噪音对用户观览产生影响。

有益效果：本实用新型提供的基于720度VR虚拟现实的智慧城市展示装置，包括展示底板、半球形展示罩、液晶显示屏，展示罩和底板包围形成观览室，液晶显示屏布满展示罩内壁面上，并且展示罩可沿其竖直轴线相对于展示底板360°转动。液晶显示屏展示720°的全景图像，用户在封闭的半球形观览室内可以观察到四周以及天空的虚拟景象；通过展示罩的转动使用户从不同角度观览展示图像，其相对封闭的展示环境能隔绝外部环境的干扰，使用户体验身临其境的感觉，提升用户的视觉体验；同时为便于用户出入，在展示底板上开设出入口，通过升降机构运送用户，避免在展示罩上开设门体导致展示图像产生边缝，确保展示罩上的液晶显示屏构成完整的图像显示区域，使展示的图像更加逼真，从而进一步提升用户的视觉体验。与现有技术相比，本实用新型提供的基于720度VR虚拟现实的智慧城市展示装置，能够提高智慧城市的展示效果，提升用户的观览体验。

附图说明

图1是本实用新型的展示装置的结构示意图。

图2是本实用新型的展示底板和展示罩的剖视图。

图3是本实用新型的展示底板的结构示意图。

图4是本实用新型的第一驱动机构的结构示意图。

图5是本实用新型的升降机构的结构示意图。

图6是本实用新型的升降机构的剖视图。

图7是本实用新型的隔音罩与第一驱动机构的连接示意图。

图1至图7中的各标注为：展示底板10、滚槽11、出入口12、展示罩20、支撑圈21、滚轮22、液晶显示屏30、第一驱动机构40、第一驱动电机41、减速机42、传动组件43、齿轮431、齿圈432、支撑组件44、第一支撑板441、第二支撑板442、第三支撑板443、升降机构50、升降底板51、升降顶板52、升降丝杠53、升降螺母54、圆柱滚子轴承55、第二驱动机构56、第二驱动电机561、第一皮带轮562、第二皮带轮563、传动皮带564、固定板565、导杆57、滑筒58、弹性垫块59、隔音罩60、立柱61。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本实用新型技术方案进行清楚、完整的描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

经研究人员深入研究发现，随着全国各地对智慧城市相关规划与建设的推进，通过VR虚拟现实技术对智慧城市的街景以及基础设施建设进行规划展示，通过VR的仿真展示，使用户充分体验智慧城市的发展前景。目前市面上的智慧城市的展示装置主要是基于360°虚拟现实技术，虽然该类装置能够使用户观察到城市建筑的三维图形，但是无法让用户产生身临其境的感觉，使得展示效果不佳。造成这一问题的原因是因为该类装置仅能展示水平360°的全景图像，而竖直方向的全景图像则无法展示，尤其是天空的景象，因此无法使用户产生良好的视觉体验。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种基于720度VR虚拟现实的智慧城市展示装置，包括：展示底板10、设于展示底板10上展示罩20以及设于展示罩20内壁面上的液晶显示屏30。

具体的，结合图3，展示底板10上开有环形的滚槽11，滚槽11的直径与展示罩20的直径相当。展示罩20为半球形结构，展示罩20的底部端面固定连接有环形的支撑圈21，支撑圈21底部端面上设有若干滚轮22，这些滚轮22沿支撑圈21的周向均匀分布，滚轮22设于滚槽11内，滚轮22可以沿滚槽11转动，当滚轮22在滚槽11内滚动时，展示罩20沿自身的竖直周线相对于展示底板360度转动，通过滚轮22的滚动使展示罩20平稳转动，同时滚槽11对滚轮22的转动进行限制能够避免展示罩20产生径向偏移。液晶显示屏30布满展示罩20的内壁面，液晶显示屏30展示智慧城市的720°虚拟图像，包括水平360°全景图像以及天空的景象，智慧城市的地面上的图像可以通过在展示底板10上展示，具体展示方法为在展示底板10上安装液晶显示屏30，并在液晶显示屏30上方铺设钢化玻璃，这种技术在现实运用中较为常见，例如商场，因此就不在详细叙述。展示罩20和底板包围形成相对封闭的观览室，用户可以在观览室内观察液晶显示屏30和液晶显示屏30上的图像，这种基于720°的VR虚拟展示图像能够使用户观察到智慧城市各个方向的图像，从而提升用户的视觉体验，并且由于环境封闭，隔绝了外部环境的干扰，使用户产生身临其境的感觉，进一步提升展示装置的展示效果。目前市面上的曲面液晶显示屏30技术已经相当成熟，通过拼接可以实现液晶显示屏30布满展示罩20内壁。而用于展示的三维虚拟图像需要根据液晶显示屏30的尺寸事先通过电脑合成后再通过液晶显示屏30进行展示。

在展示装置展示过程中，通过展示罩20的转动，使虚拟图像缓慢转动，进而使用户从不同角度观察虚拟景象。结合图1至4，为了使展示罩20转动，本实施例中的展示装置还包括第一驱动机构40。第一驱动机构40包括第一驱动电机41，与第一驱动电机41的输出端固定连接的减速机42以及与减速机42传动连接的传动组件43，传动组件43与展示罩20固定连接。减速机42通过支撑组件44固定在展示底板10上，第一驱动电机41的竖直设置，第一驱动电机41的输出端的法兰面与减速机42的顶面法兰端面通过螺栓固定连接，支撑组件44包括水平设置的第一支撑板441、垂直固定于第一支撑板441顶面的第二支撑板442以及与第二支撑板442相对展示罩20的侧面固定连接的L形的第三支撑板443，第一支撑板441的底面和展示底板10固定连接，第三支撑板443的竖直板面与第二支撑板442固定连接，减速机42的下法兰面固定在第三支撑板443的水平板面上。传动组件43包括齿轮431以及和齿轮431啮合传动的齿圈432，其中齿轮431套于减速机42的输出轴末端，齿轮431与减速机42的输出轴固定连接；齿圈432套于支撑圈21外壁，齿圈432内壁与支撑圈21外壁固定。第一驱动电机41运转通过减速机42减速后带动齿轮431转动，齿轮431和齿圈432啮合传动带动展示罩20转动，设于展示罩20上的液晶显示屏30跟着转动，随着显示屏上展示的三维虚拟图像的转动，用户在观览室内可以从不同的角度观览虚拟图像。

结合图5由于观览室相对封闭，为了方便用户进入，在展示底板10的中部开设一个出入口12，在出入口12的下方设置升降机构50，用户通过升降机构50进出观览室。采用在展示底板10上开设出入口12的好处是避免在展示罩20上开设门体，由于展示罩20为半球形结构，因此开设门体存在一定的技术难度，另外如果在展示罩20上开设门体，由于门体相对于展示罩20可以打开和关闭，那么门体与展示罩20接触的地方就会产生接缝，从而导致布置在展示罩20内壁面上的液晶显示屏30产生缝隙，这种情况会导致液晶显示屏30上展示的虚拟图像产生黑色的接缝，降低了虚拟系统的逼真效果，降低用户的视觉体验。因此通过在展示底板10上开设出入口12，用户通过升降机构50进入和离开观览室，能够降低展示装置的制造难度，同时当用户进入观览室后，升降机构50将出入口12封闭，用户在相对密封的环境中观览虚拟图像可以使用户跨入融入，避免外界打扰，提升用户的观览体验。

结合图5和图6，本实施例中的升降机构50包括升降底板51、设于升降底板51上方的升降顶板52，垂直固定于升降顶板52底部中心升降丝杠53，套于升降丝杠53并与升降丝杠53啮合传动的升降螺母54，套于升降螺母54的圆柱滚子轴承55以及第二驱动机构56。其中，第二驱动机构56包括第二驱动电机561、第一皮带轮562、第二皮带轮563、传动皮带564。具体的，升降底板51水平固定，升降底板51位于展示底板10的下方，升降丝杠53垂直贯穿升降底板51，与圆柱滚子轴承55的外圈的上端面与升降底板51的底面固定连接，圆柱滚子轴承55相对于升降底板51在竖直方向固定，圆柱滚子轴承55的内圈套于升降螺母54的侧面外壁并与升降螺母54侧面外壁固定连接，因此升降螺母54相对于升降底板51也保持在竖直方向固定。第二驱动电机561竖直设置，第二驱动电机561通过固定板565固定于升降底板51的底部，第一皮带轮562与第二驱动电机561的输出轴的端部固定连接，第一皮带轮562套于第二驱动电机561的输出轴上，第一皮带轮562水平设置，第二皮带轮563与第一皮带轮562平行，第二皮带轮563与升降丝杠53同轴设置，第二皮带轮563的中部开孔，升降丝杠53垂直贯穿第二皮带轮563，第二皮带轮563的上端面与圆柱滚子轴承55内圈的下端面固定连接，传动皮带564缠绕在第一皮带轮562和第二皮带轮563的轮面上，第二驱动电机561运转带动第一皮带轮562转动，第一皮带轮562通过传动皮带564带动第二皮带轮563转动，第二皮带轮563带动圆柱滚子轴承55内圈转动，圆柱滚子轴承55的内圈带动升降螺母54转动，由于升降螺母54水平位置固定，因此升降丝杠53相对于升降螺母54上下运动并带动升降顶板52上下运动。为了防止升降丝杠53随着升降螺母54转动导致升降丝杠53无法上升或下降，升降机构50还包括导杆57和套于导杆57的滑筒58，导杆57可沿滑筒58的轴线方向上下滑动，导杆57的顶部与升降顶板52的底部的边角部固定连接，滑筒58垂直固定于升降底板51上，导杆57的插于滑筒58并垂直贯穿升降底板51，滑筒58限制导杆57只能沿竖直方向移动，从而保证了升降顶板52只能沿竖直方向移动，也就避免了升降丝杠53随着升降螺母54转动的情况。

当升降顶板52向下运动时，为了避免升降顶板52与升降底板51直接接触，升降底板51的上端面上还设有多个弹性垫块59，弹性垫块59的底部与升降底板51的顶面固定连接。当升降顶板52向下运动与弹性垫块59接触时，弹性垫块59通过弹性形变对升降顶板52下降过程中的冲击力进行缓冲。本实施例中的弹性垫块59的数量为两个，实际运用中根据需要选择安装合适数量的弹性垫块59。

结合图7，由于第一驱动电机41靠近展示罩20，第一驱动电机41运行过程中产生的噪音极易传导至观览室内对正在观览智慧城市虚拟图像的用户产生干扰，因此在进一步的实施例中，第一驱动机构40还包括有隔音罩60，隔音罩60设于第一驱动电机41和展示罩20之间，隔音罩60呈半圆柱面结构，隔音罩60靠近第一驱动电机41的侧面向靠近展示罩20的一侧凸起，隔音罩60的两端通过两个立柱61固定在第一支撑板441上，通过设置隔音罩60对第一驱动电机41产生的噪音进行隔离，避免此噪音影响用户的体验。

工作原理：第二驱动电机561运转，升降机构50将用户从展示底板10上的出入口12运送至观览室内，展示罩20上的液晶显示屏30显示智慧城市的虚拟图像，该虚拟图像包括天空和四周的街景，用户在观览室内观览，同时第一驱动电机41运转，通过传动机构带动展示罩20转动，液晶显示屏30上显示的图像随之旋转，使用户能够从不同方向观察展示的图像，当图像展示结束后，第二驱动电机561反向运转，升降机构50下降，用户通过升降机构50离开观览室。由于液晶显示屏30展示720°的全景图像，用户在封闭的半球形观览室内可以观察到四周以及天空的虚拟景象；通过展示罩20的转动使用户从不同角度观览展示图像，其相对封闭的展示环境能隔绝外部环境的干扰，使用户体验身临其境的感觉，提升用户的视觉体验。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于720度VR虚拟现实的智慧城市展示装置，其特征在于，包括：展示底板、设于展示底板上的半球形展示罩，以及设于展示罩内壁面上的液晶显示屏；所述展示罩和展示底板包围形成观览室，所述液晶显示屏布满展示罩内壁面，所述展示罩可沿其竖直轴线相对于展示底板360°转动，所述展示装置还包括用于驱动展示罩转动的第一驱动机构。

2.根据权利要求1所述的展示装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一驱动电机、与第一驱动电机的输出端固定连接的减速机以及与减速机传动连接的传动组件，所述传动组件包括齿轮以及于齿轮啮合传动的齿圈，所述减速机通过支撑组件固定于展示底板上，所述支撑组件包括水平设置于展示底板上的第一支撑板，垂直固定于第一支撑板顶面的第二支撑板以及与第二支撑板相对展示罩的侧面固定连接的L形第三支撑板，所述第三支撑板的竖直板面与第二支撑板固定连接，所述减速机的下法兰面固定于第三支撑板的水平面上；所述齿轮固定套于减速机的输出轴末端，所述展示罩的下端面固定有圆环状支撑圈，所述齿圈套接于支撑圈外壁，所述第一驱动电机通过减速机带动齿轮转动，所述齿轮和齿圈啮合传动带动展示罩转动。

3.根据权利要求2所述的展示装置，其特征在于，所述支撑圈的底部端面上设有若干沿支撑圈周向分布的滚轮，所述展示底板的上端面上开有环形滚槽，所述滚轮设于滚槽内，所述滚轮可沿滚槽滚动。

4.根据权利要求3所述的展示装置，其特征在于，包括展示底板的中部开有出入口，所述出入口下方设有用于运送观览人员的升降机构。

5.根据权利要求4所述的展示装置，其特征在于，所述升降机构包括升降底板、设于升降底板上方的升降顶板，垂直固定于升降顶板底部中心升降丝杠，套于升降丝杠并与升降丝杠啮合传动的升降螺母，套于升降螺母的圆柱滚子轴承以及第二驱动机构，所述升降底板水平固定，所述升降丝杠垂直贯穿升降底板，所述圆柱滚子轴承的外圈上端面与升降底板的底面固定连接，所述圆柱滚子轴承的内圈的下端面与第二驱动机构固定连接，所述圆柱滚子轴承的内圈与升降螺母固定连接，所述第二驱动机构带动圆柱滚子轴承的内圈转动使升降螺母转动，升降螺母被圆柱滚子轴承限制保持竖直方向固定，升降丝杠上下移动带动升降底板上下移动；所述升降机构还包括与升降顶板底部边角部固定连接的导杆以及垂直固定于升降底板上滑筒，所述导杆插于滑筒并贯穿升降底板。

6.根据权利要求5所述的展示装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括第二驱动电机、固定套于第二驱动电机的输出轴端部的第一皮带轮、与第一皮带轮平行设置的第二皮带轮以及绕于第一皮带轮和第二皮带轮的轮面上的传动皮带，所述第二驱动电机竖直设置，所述第二驱动电机通过固定板固定于升降底板的底部，所述第二皮带轮与升降丝杠同轴设置，所述第二皮带轮的中心开孔，所述升降丝杠垂直贯穿第二皮带轮，所述第二皮带轮的上端面与圆柱滚子轴承内圈的下端面固定连接。

7.根据权利要求6所述的展示装置，其特征在于，所述升降底板的上端面上还设有多个弹性垫块。

8.根据权利要求2-7任一项所述的展示装置，其特征在于，所述第一驱动机构还包括隔音罩，所述隔音罩设于第一驱动电机与展示罩之间，所述隔音罩两端通过两个立柱固定于第一支撑板上，所述隔音罩呈半圆柱面结构，所述隔音罩靠近第一驱动电机的侧面向靠近展示罩的一侧凸起。

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