CN213654373U - 多维分布式球体虚拟实境数字展演空间 - Google Patents

Abstract

多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，包括外部球体、走廊、建筑入口、支撑架、定向传导环绕音响、内部球体、看台、双曲面全屏、信息控制中心、定位器和交互手柄，所述多维分布式球体虚拟实境数字展演空间为钢结构球形艺术建筑主体，设置内外两层显示屏幕，外层为外部球体，所述内球体采用双曲面全屏制作并保证无缝搭接，在内部球体安装屏幕的背后顶端安装有均匀分布的4台定位器。内部采用的双曲全面屏能展现城市未来规划建设和发展方向，艺术文化、自然风景；通过定向声音传导技术和曲面划分编程显示技术让空间画面与声音在空间上同步，同时设置的空间定位器和交互手柄能实现人与空间显示画面的互动操作的多维分布式球体虚拟实境数字展演空间。

Description

多维分布式球体虚拟实境数字展演空间

技术领域

本实用新型涉及多维空间模拟展演和艺术建筑领域，特别是涉及到多维分布式球体虚拟实境数字展演空间的艺术建筑。

背景技术

多维模拟技术的发展，让我们足不出户便能体验到远方的人文风景，艺术文化，能让自己置身于想要去的地方，体验不一样的生活。多维模拟技术的发展让我们的生活充满乐趣，目前VR技术已取得不错的发展，但由于现有VR设备的局限性，让我们的体验难免会受到一定的影响。是否能将多维模拟技术融入到建筑设计，利用现代的科技技术将建筑建设为一座城市的标志性艺术建筑，让其成为城市科技建筑的标杆，成为城市艺术建筑的骄傲，成为人们休闲旅游的好去处，建设成一个具备特色性、艺术性、科技性的建筑，将多维空间模拟技术科技融入建筑中去，满足现代建筑在追求功能性的同时满足建筑的美感、艺术感和科技感。

实用新型内容

为了解决上述存在问题。本实用新型提供多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，通过现代化多维空间模拟技术建设打造一个具备创意外部发光显示色彩和图像，内部采用的双曲全面屏能展现城市未来规划建设和发展方向，艺术文化、自然风景；通过定向声音传导技术和曲面划分编程显示技术让空间画面与声音在空间上同步，同时设置的空间定位器和交互手柄能实现人与空间显示画面的互动操作的多维分布式球体虚拟实境数字展演空间。

本实用新型提供多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，包括外部球体、走廊、建筑入口、支撑架、定向传导环绕音响、内部球体、看台、双曲面全屏、信息控制中心、定位器和交互手柄，所述多维分布式球体虚拟实境数字展演空间为钢结构球形艺术建筑主体，设置内外两层显示屏幕，外层为外部球体，在球体中部偏下位置设计进入球体建筑的建筑入口，建筑入口内安装有走廊，走廊往球体内部延伸到球体中间位置的看台，往外延伸与横向设计的走廊相连接形成T型走廊，内部球体与外部球体之间采用支撑架作为支撑结构和支撑面，所述内部球体采用双曲面全屏制作并保证无缝搭接，完成后形成整体的球形显示空间，每块双曲面全屏带有地址编码，双曲面全屏后侧安装定向传导环绕音响，看台下端设置信息控制中心，在内部球体安装屏幕的背后顶端安装有均匀分布的4台定位器，看台上放置有与定位器互动的交互手柄两套，通过定位器与手柄的作用可实现交互人员与屏幕画面的互动。

本实用新型设计中，所述外部球体采用透光杜邦951纯树脂亚克力作为外饰面，亚克力内侧采用四色灯光变化色彩和图像，在白天关闭灯光时外形态似玉温润，开启灯光时可变换万千色彩和图案。

本实用新型设计中，所述内部球体内侧面采用双曲面全屏制作，能实现无缝搭接，每块双曲面全屏带有地址编码，可便于控制计算机定位和编译显示，屏幕背后安装定向传导环绕音响，定向传导环绕音响带有地址编码，其声音可穿过屏幕定向传导到看台区域上，通过计算机自定义的控制编码程序，实现画面声音在空间上的同步。

本实用新型设计中，所述信息控制中心内部信息传输采用双通路通讯备份设计，一路通信故障不影响屏幕的正常使用。通过增加环路备份器，可以有效增强系统可靠性，将信号传输过程中的不可靠单点因素影响降至最小的范围，不影响整体显示运行，信息主要为数字沙盘影片，展示城市建设未来规划和发展方向，文化艺术，自然风光，是整个馆最为重要的内容，内容加入可交互操作系统，可利用看台上的交互手柄与画面进行互动。

本实用新型提供多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，具体设计如下：

1）本实用新型设计的展演空间，地基采用常规式混凝土地基，地基之上采用屈服强度不小于Q235的钢材焊接框架结构制作而成，框架根据结构力学设计，能承受较大重力，框架安装在两球面之间，内部空间宽度设计1.2米，便于设备安装和人员通行。纵向上每2米高设置一条人行通道梯，每个人行通道之间设置上下楼梯。在钢架内外侧根据安装的外饰面板尺寸和内LED全面屏幕安装尺寸需求设置安装弧形安装调节架。

2）本实用新型设计的展演空间，外部球体采用透光杜邦951纯树脂亚克力作为外饰面，所用固定采用亚克力胶进行粘接，施工完成后，进行抛光处理，使完成安装后的外球面为一个温润的整体，球体的热胀冷缩范围的设计考虑范围内，亚克力内侧采用四色灯光变化色彩和图像，灯组贴合亚克力板背面安装，覆盖整个外球面，在白天关闭灯光时外形态似玉温润，如一块璞玉矗立，开启灯光时可根据控制系统的调节变换万千色彩和图案，能播放相应制作的球面视频。

3）本实用新型设计的展演空间，内部球体内侧面采用双曲面全屏制作，采用成熟的经纬分割法，以球体的赤道为中心线，球体上下对称，借助软件建模，计算分割出标准的模块尺寸和拼接方法，综合考虑系统控制和视频拼接等因素，以确定半球状和近似半球状的LED显示屏的基本单元的尺寸，带载方式，拼接角度。每块双曲面全屏带有地址编码，可便于控制计算机定位和编译显示，屏幕背后安装定向传导环绕音响，定向传导环绕音响带有地址编码，其声音可穿过屏幕定向传导到看台区域上，通过计算机自定义的控制编码程序，实现画面声音在空间上的同步。

4）本实用新型设计的展演空间，信息控制中心内部信息传输采用双通路通讯备份设计，一路通信故障不影响屏幕的正常使用。通过增加环路备份器，可以有效增强系统可靠性，将信号传输过程中的不可靠单点因素影响降至最小的范围，不影响整体显示运行，信息主要为数字沙盘影片，展示城市未来规划和发展方向、文化艺术、自然风景，是整个馆最为重要的内容，播放内容加入可交互操作系统，可利用看台上的交互手柄与画面进行互动。

附图说明

图1本实用新型设计整体示意图；

图2本实用新型设计局部示意图一；

图3本实用新型设计局部示意图二；

图4本实用新型设计局部示意图三；

图示说明：

1、外部球体；2、走廊；3、建筑入口；4、支撑架；5、定向传导环绕音响；6、内部球体；7、看台；8、双曲面全屏；9、信息控制中心；10、定位器；11、交互手柄。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型设计作进一步详细描述：

本实用新型提供多维分布式球体虚拟实境数字展演空间。通过现代化的建设元素打造一个具备创意内外发光显示色彩和图像，内部采用的双曲面全面屏能展现城市未来规划和发展方向、文化艺术、自然风光，通过定向声音传导技术和曲面划分编程显示技术让空间画面与声音在空间上同步，同时设置的空间定位器和交互手柄能实现人与空间显示画面的互动操作，满足将多维空间模拟技术融入建筑的需求。

作为本实用新型设计的一种实施例，本实用新型设计提供多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，设计充分结合建筑形式美学，利用空间结构，采用声光美学，设计一个外表在未开启灯光情况下似玉温润，开启灯光时变幻万千的双层球体艺术建筑。建筑外部采用透光杜邦951纯树脂亚克力制作，内部采用四色灯光变换色彩和图案，内部结构采用钢结构支撑，内层球体采用双曲面全屏，屏幕背后采用定向声音传导环绕技术，可营造逼真的环绕音响效果，模拟声源发生系统，实现画面声音在空间位置上同步。顶部设置定位器，看台放置有两个交互手柄，通过定位器和手柄的可实现人与屏幕画面的互动，信息传输系统采用双通路备份设计，可确保信息在各屏幕之间的传递不受单点故障的影响，将整个系统中的不可靠单点影响降到最小。内外层显示图像色彩主要展示内容为数字沙盘影片，展示城市未来规划和发展方向、文化艺术、自然风光，展示未来的建设畅想，让其成为一个具备高科技含量的艺术性、地标性艺术建筑。

如图1所示：所述多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，主体为球形建筑，建筑外侧有进入内部的走廊2，在走廊与建筑搭接的地方建筑上设置有建筑入口3，在建筑入口3处设计有防雨挡板，能有效阻挡雨水进入内部，建筑外为外部球面1，外球面下端为设计的混泥土基础部分，基础外侧采用饰面板覆盖安装，在走廊2的下端为不锈钢支撑架，走廊采用钢化玻璃加不锈钢框架制作，整体现代感强，具备高光高亮特性，走廊2栏杆采用透明带灯光扶手，在夜晚能有较好的照明和引导作用，还能变换不同的色彩。所述外部球面1采用透光杜邦951纯树脂亚克力作为外饰面，所用固定采用亚克力胶进行粘接，施工完成后，进行抛光处理，使完成安装后的外球面为一个温润的整体，球体的热胀冷缩范围的设计考虑范围内，亚克力内侧采用四色灯光变化色彩和图像，灯组贴合亚克力板背面安装，覆盖整个外球面，在关闭灯光时外形态似玉温润，开启灯光时可根据控制系统的调节变换万千色彩和图案，能播放相应制作的球面视频。

如图2、3所示：所述多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，在内部球面6与外部球面1之间为整体结构的钢梁支撑架4，支撑架4采用屈服强度大于Q235的钢材焊接框架结构制作而成，框架根据结构力学设计，能承受较大重力，内部空间宽度设计1.2米，便于设备安装和人员通行。纵向上每2米高设置一条人行通道梯，每个人行通道之间设置上下楼梯。在顶端屏幕背后安装定向传导环绕音响5，定向传导环绕音响5带有地址编码，其声音可穿过屏幕定向传导到看台区域上，通过计算机自定义的控制编码程序，实现画面声音在空间上的同步。

如图4所示：所述多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，在内部球体6上内侧面采用双曲面全屏8制作，屏幕安装采用成熟的经纬分割法，以球体的赤道为中心线，球体上下对称，借助软件建模，计算分割出标准的模块尺寸和拼接方法，综合考虑系统控制和视频拼接等因素，以确定半球状和近似半球状的LED显示屏的基本单元的尺寸，带载方式，拼接角度。每块双曲面全屏带有地址编码，可便于控制计算机定位和编译显示，屏幕背后安装顶端安装有均匀分布的4台定位器10，看台上放置有与定位器互动的交互手柄11两套，通过定位器与手柄的作用可实现人员与屏幕画面的交流互动。信息控制中心9安装在看台7下面，内部信息传输采用双通路通讯备份设计，一路通信故障不影响屏幕的正常使用。通过增加环路备份器，可以有效增强系统可靠性，将信号传输过程中的不可靠单点因素影响降至最小的范围，不影响整体显示运行，信息主要为数字沙盘影片，展示城市未来规划和发展方向、文化艺术、自然风景，是整个馆最为重要的内容。

本申请工作原理如下:

本实用新型设计的多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，设计充分结合建筑形式美学，利用空间结构，利用声光美学，设计一个外表在未开启灯光情况下似玉温润，开启灯光时变幻万千的双层球体艺术建筑空间。建筑外部采用透光杜邦951纯树脂亚克力制作，内部采用四色灯光变换色彩和图案，内部结构采用钢结构支撑，内部球体采用双曲面全屏，屏幕背后采用定向声音传导环绕技术，可营造逼真的环绕音响效果，模拟声源发生系统，音频系统支持三维空间多声道混录技术，并配合制片方利用音频系统混音插件进行9.1或更多声道的三维空间混音，实现画面声音在空间位置上同步。顶部设置定位器，看台放置有两个交互手柄，通过定位器和手柄的可实现人与屏幕画面的互动，信息传输系统采用双通路备份设计，可确保信息在各屏幕之间的传递不受单点故障的影响，将整个系统中的不可靠单点影响降到最小。内外层显示图像色彩主要展示内容为数字沙盘影片，展示城市未来规划和发展方向、文化艺术、自然风光，展示未来的建设畅想，球面视频对播放素材有严格要求，需要定制特殊规格的图片、视频，具有制作成本高、时间周期长等缺点。而本设计采用的图形变换技术是将平面图形转换成球幕专用图像的一种关键技术方法。该环节采用高端渲染服务器对播放的图片、视频素材进行球面化处理，球面化处理后的文件进行单独保存并拷贝到播放服务器进行播放，利用自主研制的高精度球面变换算法，转成的画面在球幕播放时变形最小。通过技术合理的设计让其成为一个具备高科技含量的艺术性、地标性建筑，成为一个能让多人同时体验的多维分布式球体虚拟实境数字展演空间。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (3)

1.多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，包括外部球体（1）、走廊（2）、建筑入口（3）、支撑架（4）、定向传导环绕音响（5）、内部球体（6）、看台（7）、双曲面全屏（8）、信息控制中心（9）、定位器（10）和交互手柄（11），其特征在于：所述多维分布式球体虚拟实境数字展演空间为钢结构球形艺术建筑主体，设置内外两层显示屏幕，外层为外部球体（1），在球体中部偏下位置设计进入球体建筑的建筑入口（3），建筑入口（3）内安装有走廊（2），走廊（2）往球体内部延伸到球体中间位置的看台（7），往外延伸与横向设计的走廊相连接形成T型走廊（2），内部球体（6）与外部球体（1）之间采用支撑架（4）作为支撑结构和支撑面，所述内部球体（6）采用双曲面全屏（8）制作并保证无缝搭接，完成后形成整体的球形显示空间，每块双曲面全屏（8）带有地址编码，双曲面全屏（8）后侧安装定向传导环绕音响（5），看台（7）下端设置信息控制中心（9），在内部球体（6）安装屏幕的背后顶端安装有均匀分布的4台定位器（10），看台上放置有与定位器互动的交互手柄（11）两套，通过定位器与手柄的作用可实现交互人员与屏幕画面的互动。

2.根据权利要求1所述的多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，其特征在于：所述外部球体（1）采用透光杜邦951纯树脂亚克力作为外饰面，亚克力内侧采用四色灯光变化色彩和图像。

3.根据权利要求1所述的多维分布式球体虚拟实境数字展演空间，其特征在于：所述信息控制中心（9）内部信息传输采用双路通讯备份设计，增加环路备份器。

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