CN2561010Y - 交互式实景仿真旅游装置 - Google Patents

Abstract

一种交互式实景仿真旅游装置与其运作方法。在较佳实施例中，是通过旅游地点显示装置选定一旅游地点后，再根据选定的旅游地点读取其环境参数。再进一步根据该环境参数来仿真旅游地点的地形、气温、日照强度、环境音效等情境并呈现给使用者。当使用者开始移动后，即进行使用者移动量的侦测，并计算出使用者的移动方向、距离、以及移动所使用的力量等使用者移动参数后，再根据使用者的移动参数取得实时环境参数，最后利用该实时环境参数实时仿真出环境情境并呈现给使用者，而让使用者在室内运动时，能产生如同在户外进行旅游的真实感。

Description

交互式实景仿真旅游装置

技术领域

本实用新型涉及一种交互式实景仿真旅游装置，特别是指可在室内仿真户外实景，以令使用者在使用者产生如同在户外进行旅游的真实感的交互式实景仿真旅游装置。

本实用新型亦涉及一种交互式实景仿真旅游装置，特别是指可在室内仿真户外实景，并可根据使用者的活动情况，实时地仿真并呈现实际环境状态给使用者的交互式实景仿真旅游装置。

背景技术

随着科技的快速发展，人们的生活步调亦日趋紧凑，而为了在工作上不落后他人，现代人往往在工作与学习新知识上较前人花费更多的时间，因此在日常工作之余，经常已没有多少时间与力气从事户外运动。此外，当人们排开一切事务而取得难得的假期时，国内各名胜与旅游景点又在假日时皆挤满了人潮；若进行国外旅游却往往需要更长的假期才能成行。于是，许多人每逢休假时便宁可待在家中休息、或是从事观看书报杂志或电视、通过互联网上网查询数据、或是玩电视游戏机或计算机游戏等运动量较小的运动。明显地，尽管现代人的物质生活比起过去提高了很多，但在休闲娱乐方面却呈现出很不协调的落差。所以就总体而言，现代人的生活品质并没有多大提高。

另一方面，在通信极度发达的今天，地球村的成形亦越来越明显，每天更有世界各地的商人频繁的穿梭世界各地。然而在这些以商业事务为主的运动中，人们只能在手边的事务告一段落后，才能抽空到附近的名胜景点稍作休憩。但是在时间不足的情况下，也只能做走马看花似的旅游，事后或许有照片或影片证明到该景点一游，一旦没有机会再出差到同样的地方时，也不太可能有旧地重游的机会，对于值得一去再去的景点而言，便不免令人感到有些遗憾。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种交互式实景仿真旅游装置，通过在室内仿真实景的方式，并根据使用者的移动情况，实时仿真环境的变化并向使用者呈现，而让使用者在室内活动时，能产生如同在室外进行旅游的真实感。

本实用新型的较佳实施例，是通过旅游地点显示装置以选定一旅游地点后，随后即根据选定的旅游地点读取其环境参数。接下来，根据该环境参数来仿真旅游地点的地形、气温、日照强度、环境音效等情境并呈现给使用者。当使用者开始移动后，即进行使用者移动量的侦测，并计算出使用者的移动方向、距离、以及移动所使用的力量等使用者移动参数后，再根据使用者的移动参数取得实时环境参数；接着利用该实时环境参数实时仿真出环境情境并呈现给使用者。

本实用新型较佳实施例的交互式实景仿真旅游装置包含可供使用者进行活动的旅游活动实施装置、可显示影像与使用者的显示装置、可播放旅游地点环境音效的音效装置、用以控制交互式实景仿真旅游装置运作的存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元、根据旅游地点产生气流，以令使用者感受到风场的空调装置、可根据旅游地点调整光源强度的受控光源、以及供使用者输入旅游地点、旅游速度或时间等参数的输入装置。旅游活动实施装置可将使用者的移动参数馈入至存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元中，而存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元则根据移动参数在旅游地点取得地形、气温、日照强度、环境音效等环境参数，并在完成仿真计算后输出仿真数据参数至显示装置、音效装置、空调装置、受控光源等环境仿真装置中。上述存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元可利用特殊应用集成电路(Application specificIntegrated Circuit，ASIC)来构筑、并嵌入在交互式实景仿真旅游装置中。存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元可执行交互式实景仿真旅游执行操作所需的程序代码，作为所有动作操控之用。

在本实用新型较佳实施例中，使用者可在旅游活动实施装置上任意进行，例如慢跑、散步、甚至平躺等活动内容，而旅游活动实施装置择根据该活动参数仿真出使用者进行活动的情境，于是使用者便可在室内活动中，尽情地享受原属于室外的旅游活动与风景欣赏。此外，本实用新型较佳实施例中的旅游活动实施装置可通过跑步机甚至是脚踏车健身器等运动器材来构筑，而旅游地点显示装置则可以是地理信息系统或专家系统等可提供使用者互动信息的系统来构筑。

附图说明

图1A至图1D是使用者通过地理信息系统选择旅游地点的示意图；

图2是使用者在本实用新型较佳实施例中，在活动机台上进行旅游的示意图；

图3是本实用新型的交互式实景仿真旅游装置的结构方块图；

图4是本实用新型的交互式实景仿真旅游装置的运作流程图；

图5A、图5B是当使用者在爬坡、以及踩到石头与凹坑时的示意图；及

图6A、图6B是在本实用新型的交互式实景仿真旅游装置中，用以计算使用者移动情况的示意图；

具体实施方式

图1A至图1D是使用者通过地理信息系统(Geographic InformationSystem，GIS)选择旅游地点的示意图，其中地理信息系统是以包括了台湾的名胜古迹、及各大旅游场所的系统进行说明。实际上任何国家、甚至是任何地区均可通过地理信息系统的结构而应用在本发明的较佳实施例中。例如，地理信息系统可以提供全世界的地图(事实上，月球地图、太阳系、甚至全宇宙地图亦可)供使用者选取，而使用者可在世界地图中选取一国家的任何地点进行旅游，于是便可让使用者在室内运动时，产生如同在户外进行旅游的真实感。接下来利用图1A～图1D，以进一步对旅游地点的选取做说明。

首先，使用者可在图1A所示的台湾地图中选择一地点，以图1A为例，使用者通过光标102所选择的是台北。接下来，地理信息系统将显示如图1B的台北市地图给使用者，而使用者则通过光标104来选择旅游地点，以图1B所示者为大湖公园。随后，地理信息系统将通过图1C显示大湖公园的影像给使用者，而使用者亦通过光标106选择旅游的起点。最后，本发明的交互式实景仿真旅游装置将通过图1D显示起点的画面，并仿真该起点的环境、且同时显示给使用者。应注意的是，使用者可选取任何地点从事旅游，但在实际的地理环境上却不见得都能实现这一情景。例如使用者选取飘在天空的“云”时，以目前的科技而言，仍无法让人们在云端上漫游；此外，人们除非搭乘船只等交通工具，否则无法在河流中“散步”。因此，在较佳实施例的实施上，可以根据使用者所选取的地点来判定是否可进行旅游，并在无法进行旅游时直接将背景移动到可供旅游的位置、或是通过虚拟实境的方式仿真该选取地点的情景并呈现给使用者。例如当使用者选择在河流中旅游时，可在屏幕上呈现使用者乘坐于船只内的景象等。本领域的普通技术人员应可根据实际的应用，对本实用新型较佳实施例进行变化，然而所有等同于较佳实施例的精神所进行的等效修饰与变化，仍应包含在本实用新型的专利范围之内。

图2是当使用者利用本实用新型的交互式实景仿真旅游装置200进行旅游时的示意图，其包含活动机台202、喇叭204、屏幕206、空调装置208、控制键盘210、受控光源212，而使用者220是在活动机台202上进行活动。当使用者欲利用交互式实景仿真旅游装置200进行旅游时，可通过控制键盘210以选择旅游地点，其操作过程可如图1A至图1D所示。当使用者选定旅游地点后，该旅游地点的影像随即通过屏幕206显示与使用者220、而旅游地点的气温与日照情况，则可通过空调装置208与受控光源212来呈现给使用者。另一方面，旅游地点的地理环境则通过活动机台202表现出来。举例而言，当使用者面临图5A所示的爬坡路段时，活动机台202可根据路段的斜率计算出活动机台202所需的变量，以令使用者必须使用更大的力量来驱动活动机台202。另一方面，当使用者所选定的旅游地点上包含有石头214A与218A、以及一凹坑216A时，使用者的实际感觉将如图5B所示。为仿真此一情境，交互式实景仿真旅游装置200将送出相关信息，并通过活动机台202仿真出来。于是当使用者220一进入旅游地点后，活动机台202上即会呈现突起214B与218B、以及凹洞216B，以分别对应于石头214A与218A(分别为大石头与小石子)、以及凹坑216A的情境。因此当使用者220踏上突起214B或218B时，将产生踏到石头214A或218A的感觉；同样地，当使用者220踏上凹洞216B时，将产生踏到凹坑216A的感觉。另一方面，当使用者的活动速度较大时(活动机台202的移动方向如箭头222所示)，空调装置208可加大风速(空调系统的风场方向如箭头224所示)，以令使用者220产生在选定地点实际旅游的感觉。事实上，当使用者开始活动时(例如散步或慢跑)，受控光源212可根据旅游路径两侧的树木或山峦所造成的影子来变更亮度，以进一步仿真实际情境给使用者。此外，虽然使用者虽可在活动机台202上进行旅游活动，但事实上，即便使用者220不在活动机台202上，交互式实景仿真旅游装置200亦会仿真旅游地点的实际情境并呈现给使用者220。当然，在某些旅游地点，例如夏威夷沙滩等，使用者220可直接躺在活动机台202上，而活动机台202则仿真出沙滩的情境(亦即活动机台202的表面呈现沙滩的触感、而活动机台则停止不动，不会产生如箭头222所示的移动方向)，而喇叭204可呈现出海浪拍打沙滩的音效、屏幕206则描绘飘着几朵云的蓝天(天花板上要加装屏幕以呈现此效果)、空调装置208则仿真出暖暖的海风、受控光源212则描绘夏威夷的阳光。应注意的是，图2的活动机台可利用现有的运动器材装置，例如跑步机或脚踏车健身器等来构筑。此外，现有的游戏机装置(例如赛车游戏机台等)亦可构筑于本实用新型所揭露的交互式实景仿真旅游装置200中。再者，空调装置208与受控光源212所使用的数量与摆设位置亦不限于图2所示的情况，本领域的普通技术人员可根据实际应用对较佳实施例进行变化，然而所有等效修饰与变化仍应包含于本实用新型的专利范围之内。

图3是本实用新型所揭露的交互式实景仿真旅游装置的结构方块图，其包含可供使用者进行活动的旅游活动实施装置302(包含活动机台202)、显示影像与使用者的显示装置304(包含屏幕206)、播放旅游地点环境音效的音效装置306(例如喇叭204)、用以控制交互式实景仿真旅游装置运作的存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元308、根据旅游地点产生气流，以令使用者感受到风场的空调装置310(例如空调装置208)、可根据旅游地点调整光源强度的受控光源312(例如受控光源212)、以及供使用者输入旅游地点的输入装置314(可通过控制键盘210来实现)。当使用者通过输入装置314以选择旅游地点后，相关指令与参数将通过标号323的传输以馈入至存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元308内。存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元308则在处理后，分别通过标号313、315、317、319、321以传输信号至旅游活动实施装置302、显示装置304、音效装置306、空调装置310、受控光源312，以仿真出旅游地点的真实情况与使用者。另一方面，使用者的活动情况亦通过标号311的传输，以送往存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元308。事实上，当使用者开始旅游后，存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元308即可根据使用者所设定的旅游活动参数，进行使用者所处实际环境的仿真，而处理后的仿真数据参数再送往旅游活动实施装置302、显示装置304、音效装置306、空调装置310、受控光源312，以仿真出使用者在旅游地点的真实情况。

当使用者开始在旅游活动实施装置302上旅游时，旅游活动实施装置302可将使用者的移动参数，通过标号311所示的方向馈入至存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元308中，而存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元308则根据移动参数在旅游地点取得地形、气温、日照强度、环境音效等环境参数，并在完成仿真计算后输出仿真数据参数至显示装置304、音效装置306、空调装置310、受控光源312等环境仿真装置中。举例而言，当使用者直线加速时，其步伐将逐渐跨大，如图6A所示。由于在一般情况下，使用者是以左、右脚交互踩在跑步机台202上的方式进行旅游，因此跑步机台202所测得的右/左脚脚印是间隔产生。在图6A中，使用者连续两个右脚脚印所产生的距离d2，是大于连续两个左脚脚印所产生的距离d1，因此活动机台可侦测到此信息，并将其传送至存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元308中，于是存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元308便根据此移动参数(此情况中使用者只有直线加速)，计算出旅游地点的实时环境参数，并实时变更影像显示的速度、风速、日照强度、以及环境音效，于是使用者可感受到显示装置304上的影像变化加速，而通过空调装置310亦可感受到加大的风速。另一方面，当使用者转弯时，其步伐的方向将产生较大变化。图6B描述使用者进行右弯的情况，其亦假设使用者是以左右脚交互踩在活动机台202的方式进行旅游。由图6B可知，两个连续的左脚脚印与水平方向所产生的夹角Θ1，是大于由两个连续的右脚脚印与水平方向所产生的夹角Θ2。由于使用者的重心是介于两脚中间，因此可在夹角Θ1与Θ2中取得一个夹角Θ3，并将其当成使用者右弯时的重心移动方向，于是存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元便可据此重心移动方向以计算出旅游地点的实时环境参数，并实时变更影像显示的速度、风速、日照强度、以及环境音效，于是使用者可感受到显示装置304上的影像产生右弯的变化，而通过空调装置310亦可感受到风速气场的改变。应注意的是，上述使用者移动参数的计算方式仅做说明之用，本领域的普通技术人员当可根据实际需求进行变更。举例而言，在计算使用者的直线加速度时，可仅计算单一只脚(不论右脚或左脚)的步伐大小，并配合容许度(Tolerance)的运算，以在使用者的步伐差距到达一预定临界值后，才进行影像加速等调整。再者，当使用者欲加/减速时，两脚所使用的力量亦会产生差异，于是可根据两个连续的右/左脚脚印、甚至是连续的左—右或右—左脚脚印的力量亦可用来测得使用者的加速度。同样地，当使用者转弯时亦可仅计算单一只脚的移动角度，并配合容许度的概念，以作为调整影像等环境参数的根据。然而任何不脱离本实用新型较佳实施例精神所进行的等效修饰与变更仍应包含在本实用新型的专利范围之内。

上述显示装置304或音效装置306可用任何形式的多媒体装置或系统来构筑，而空调装置310、受控光源312皆可用广为使用的系统来结构。举例而言，显示装置304可用阴极射线管(CRT)显示系统、液晶显示器、甚至电浆显示器等系统来构筑，而且为了实现更好的仿真效果，以大尺寸的屏幕与活动机台来构筑、甚至在更多角度上布置屏幕(例如左右两侧或天花板上)将产生更逼真的仿真效果。此外，音效装置可以是一般的双声道音响、具有三度空间音效的装置、甚至是家庭剧院5.1D音效装置等皆可，而空调装置310或受控光源312亦存在许多现成的系统与装置可供使用。存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元308可通过特殊应用集成电路来构筑并入在交互式实景仿真旅游装置中，并读取相关程序代码以控制交互式实景仿真旅游装置的所有动作操控，程序代码(例如执行图4流程所需的程序代码)则可储存于ASIC中、或可供ASIC读取的内存(例如ROM、EEPROM、Flash等)中。再者，本实用新型较佳实施例中的地理信息系统或专家系统可以是直接嵌入在ASIC中、且在使用者欲选取旅游地点时再读取储存其中数据的系统，或是可通过网络(可以是互联网或局域网等方式)所实时读取的信息。此外，输入装置314亦可利用任何形式的键盘或结构来形成，例如与旅游活动实施装置302直接耦合(如图2所描绘的控制键盘210)键盘、或是另外以分离的键盘、甚至是无线传输装置(例如遥控器等)皆可用来构筑输入装置314。另一方面，任何能由存储和处理实际旅游仿真数据的控制单元308接受仿真信号(例如仿真地形的突起或凹坑信息等)的旅游活动实施装置302皆可应用在本实用新型的交互式实景仿真旅游装置中，然而任何不脱离本实用新型较佳实施例精神所进行的等效修饰与变更仍应包含在本实用新型的专利范围之内。

图4是本实用新型的交互式实景仿真旅游装置的运作流程图。首先，使用者可在交互式实景仿真旅游装置所提供的地理信息系统上选择一旅游地点(步骤402)，接下来，交互式实景仿真旅游装置将取得旅游地点的环境参数，例如地形、气温、风速、音效等参数后(步骤404)。接着交互式实景仿真旅游装置将根据该环境参数仿真该旅游地点的地形、气温、风速、日照强度、环境音效等情境后，随即将仿真结果呈现给使用者(步骤406)。当使用者开始移动后(步骤408)，交互式实景仿真旅游装置将立即侦测使用者的移动参数(步骤410)，而侦测方式可如图6A与图6B所示。接下来，交互式实景仿真旅游装置在计算出使用者的移动游向、距离、以及力量等移动参数后(步骤412)，再根据移动参数取得相关的环境参数(步骤414)。最后，交互式实景仿真旅游装置将根据变更后的实时环境参数，来仿真使用者目前应感受的地形、气温、风速、日照强度、环境音效等实际环境情况，并通过旅游活动实施装置302、显示装置304、音效装置306、空调装置310、受控光源312呈现给使用者(步骤416)。应注意的是，交互式实景仿真旅游装置亦可在步骤402中提供旅游速度或时间等旅游参数的设定或显示，一如现有旅游器材(跑步机)的设定般。然而当使用者变更速度与方向时，交互式实景仿真旅游装置将立即变更环境情境。本领域的普通技术人员仍可根据实际的情况，对较佳实施例进行变更与修饰。

综合以上所述，本实用新型所揭露的交互式实景仿真旅游装置，可通过旅游地点显示装置以选定一旅游地点后，随后即根据选定的旅游地点读取其环境参数，并根据该环境参数来仿真旅游地点的地形、气温、日照强度、环境音效等情境并呈现给使用者。当使用者开始移动后，即进行使用者移动量的侦测，并计算出使用者的移动方向、距离、以及移动所使用的力量等使用者移动参数后，再根据使用者的移动参数取得实时环境参数，最后利用该实时环境参数实时仿真出环境情境且呈现给使用者，以实现与使用者移动状态实时互动的目的。

以上所述的本实用新型的较佳实施例并非用以限定本实用新型的专利范围，所有未脱离本实用新型所揭示的精神而进行的等效改变或修饰，均应包含在本实用新型的专利范围之内。

Claims (10)

1.一种交互式实景仿真旅游装置，其特征在于包含：旅游地点显示装置，输入装置，环境仿真装置，旅游活动实施装置，控制单元；所述显示装置、所述输入装置、所述环境仿真装置和活动实施装置分别与所述控制单元相连，由所述输入装置输入一信号传给所述控制单元，又由所述旅游活动实施装置输入一反映了使用者活动情况的活动参数信号传给所述控制单元，由所述控制单元输出的信号分别传输给所述显示装置、所述环境仿真装置和旅游活动实施装置。

2.如权利要求1所述的交互式实景仿真旅游装置，其特征在于所述的旅游地点显示装置是一地理信息系统。

3.如权利要求1所述的交互式实景仿真旅游装置，其特征在于所述的旅游地点显示装置是一专家系统。

4.如权利要求1所述的交互式实景仿真旅游装置，其特征在于所述的环境仿真装置至少包含显示装置、音效装置、空调装置、受控光源之一。

5.如权利要求4所述的交互式实景仿真旅游装置，其特征在于所述的显示装置包含阴极射线管显示装置、液晶显示器、或电浆显示器装置之一。

6.如权利要求4所述的交互式实景仿真旅游装置，其特征在于所述的音效装置包含双声道音响、具有三度空间音效的装置、或家庭剧院5.1D音效装置之一。

7.如权利要求1所述的实景仿真旅游装置，其特征在于：该活动实施装置是一种旅游地点实际地形仿真模拟装置。

8.如权利要求1所述的交互式实景仿真旅游装置，其特征在于所述的旅游活动实施装置包含一运动器材装置。

9.如权利要求1所述的交互式实景仿真旅游装置，其特征在于所述的旅游活动实施装置包含一游戏机装置。

10.如权利要求1所述的交互式实景仿真旅游装置，其特征在于所述的实际旅游仿真数据包含该旅游地点的地形、气温、日照强度、环境音效之一的仿真数据参数。

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