TWI405155B - 虛擬實境飛行極限運動系統及方法 - Google Patents

Description

虛擬實境飛行極限運動系統及方法

本發明係有關一種飛行極限運動系統及方法，尤指一種虛擬實境飛行極限運動系統及方法，其兼具虛擬實境相當逼真、多變化的飛行方式與可多人同機等功效。

如第十六圖所示，傳統虛擬飛行運動裝置80係包括一移動裝置81、一吊架82及一顯示裝置83，當一使用者92位於該吊架82上，該移動裝置81用以移動該吊架82，且該顯示裝置83用以顯示一虛擬飛行實境之影像831，據以讓使用者92在移動的吊架82中配合觀看影像831，而產生虛擬實境的飛行感受。

傳統裝置產生以下問題：

[1]　不夠逼真。真實的飛行運動，必然是在戶外，因為是在高空，所以也必然有強烈的氣流(才能飛的起來)，而使得飛行的方式隨著氣流產生多種變化(例如高空飛行或是俯衝)，而傳統虛擬飛行運動裝置只是用移動的吊架配合小小的顯示器顯示影像，在剛開始使用固然具有一點臨場感，但久了以後必然因為不夠逼真，而感到乏味。

[2]　飛行方式呆板。傳統裝置只是用固定的吊架移動使用者，且吊架的移動距離及移動模式相當呆板，時間一久同樣令人感到乏味。

[3]　無法多人同時使用。傳統裝置受限於吊架的負荷，在安全的考量下，一次只能一人使用，無法多人共同分享虛擬飛行的感受。

有鑑於此，必需研發出可解決上述習用缺點之技術。

本發明之目的，在於提供一種虛擬實境飛行極限運動系統及方法，其兼具虛擬實境相當逼真、多變化的飛行方式與可多人同機之優點。特別是，本發明所欲解決之問題包括：不夠逼真、飛行方式呆板與無法多人同時使用等問題。

解決上述問題之技術手段係提供一種虛擬實境飛行極限運動系統及方法，其系統部份包括：至少一拖曳部，係用以設於一虛擬實境場地上，該虛擬實境場地具有一第一端及一第二端；且該虛擬實境場地係被一透明覆蓋部覆蓋；一飛行器，係受該拖曳部拖曳，而可於該透明覆蓋部覆蓋內的虛擬實境場地上移動；一飛行動力裝置，係用以於該透明覆蓋部覆蓋內的虛擬實境場地上產生氣流；一顯示裝置，係設於該虛擬實境場地，並用以顯示一虛擬飛行實境之影像；一控制裝置，係用以啟閉該飛行動力裝置及該顯示裝置；藉此，當一使用者位於該飛行器上，係可透過該控制裝置控制該飛行動力裝置由該第一端朝該第二端產生氣流，同時啟動該拖曳部拖曳該飛行器，並控制該顯示裝置顯示該虛擬飛行實境之影像，讓使用者配合氣流控制被拖曳的飛行器，而可於該虛擬實境場地上的X、Y、Z三軸間飛行，同時觀看該影像，而在虛擬實境場地上產生虛擬實境之飛行感受。

至於虛擬實境飛行極限運動方法則包括下列步驟：

一．準備步驟；

二．虛擬實境飛行步驟；及

三．完成步驟。

本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入瞭解。

茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後：

本發明係為一種虛擬實境飛行極限運動系統及方法，參閱第一、第二及第三圖，其系統部份係包括：至少一拖曳部10，係設於一虛擬實境場地91上，該虛擬實境場地91至少具有一第一端911及一第二端912；且該虛擬實境場地91係被一透明覆蓋部913覆蓋；一飛行器20，係受該拖曳部10拖曳，而可於該透明覆蓋部913覆蓋內的虛擬實境場地91上移動；一飛行動力裝置30，係用以於該透明覆蓋部913覆蓋內的虛擬實境場地91上產生氣流30A；一顯示裝置40，係設於該虛擬實境場地91，並用以顯示一虛擬飛行實境之影像41；一控制裝置50，係用以啟閉(亦即啟動與關閉)該飛行動力裝置30及該顯示裝置40；藉此，當一使用者92位於該飛行器20上，係可透過該控制裝置50控制該飛行動力裝置30由該第一端911朝該第二端912產生氣流30A，同時啟動該拖曳部10拖曳該飛行器20，並控制該顯示裝置40顯示該虛擬飛行實境之影像41，讓使用者92配合氣流30A控制被拖曳的飛行器20，而可於該虛擬實境場地91上的X、Y、Z三軸間飛行，同時觀看該影像41，而在虛擬實境場地91上產生虛擬實境之飛行感受。

實務上，該拖曳部10係設複數個，該每一拖曳部10係設一捲線器11及一連結線12，用以共同拖曳該飛行器20於該虛擬實境場地91上的X、Y、Z三軸間移動。

該飛行器20(參閱第六、第七及第八A圖，可為拖曳傘)係包括至少一飛行帆部21、至少一乘坐架部22及一尾翼部23，該飛行帆部21與該乘坐架部22係相互對應的設置；該乘坐架部22係包括一主架221、一乘坐架222、一伸縮調整部223及一水平軸22A；該伸縮調整部223用以調整該主架221與該水平軸22A之間的夾角(參閱第八A、第八B及第八C圖，至少在一第一角度θ1及一第二角度θ2間變化角度，也可以算是改變該飛行器20之仰角)；該尾翼部23係設一尾翼件231及一垂直翼232，其用以共同控制該飛行器20於該虛擬實境場地91上的X、Y、Z三軸間飛行。

如第九及第十圖所示，該飛行器20可為複數個人共同搭乘的複合式結構。

該飛行動力裝置30係包括複數個氣流產生裝置31、至少一個入風口32及至少一個風管33(參閱第二及第三圖)；該每一氣流產生裝置31係為風扇(鄰近該虛擬實境場地91之第一端911)，並受該控制裝置50控制，而可沿一虛擬轉軸31A轉動(例如偏轉到第三角度θ3)，以改變該氣流30A之流動角度(參閱第三圖，係表示每一氣流產生裝置31都產生不同流動角度之氣流30A)；該入風口32係鄰近該虛擬實境場地91之第二端912，而供該氣流30A進入該風管33，該風管33係連通該氣流產生裝置31與該入風口32，而供該氣流30A循環至該氣流產生裝置31。

該控制裝置50具有一該虛擬影像資料庫51，用以控制該拖曳部10(例如調整捲線速度)、該飛行動力裝置30(例如調整氣流30A之強弱)及該顯示裝置40(例如變化不同的影像41)，而產生讓使用者有不同感受的的虛擬實境。

該虛擬實境場地91可為具有水的沙灘。

本系統又包括至少一海浪產生裝置60，係設於該虛擬實境場地91上，其包括一動力部61及一浪板62，該動力部61驅動該浪板62擺動(參閱第四、第五A及第五B圖)而可用以使水產生波浪。

本發明之使用方法係包括下列步驟(參閱第十二圖)：

一．準備步驟71：預先準備至少一拖曳部10(如第一圖所示)、一飛行器20、一飛行動力裝置30、一顯示裝置40及一控制裝置50，該拖曳部10用以設於一虛擬實境場地91上，且該虛擬實境場地91係被一透明覆蓋部913覆蓋；

二．虛擬實境飛行步驟72：當一使用者92位於該飛行器20上，係可透過該控制裝置50控制該飛行動力裝置30由該第一端911朝該第二端912產生氣流30A，同時啟動該拖曳部10拖曳該飛行器20，並控制該顯示裝置40顯示該虛擬飛行實境之影像41，讓使用者92配合氣流30A控制被拖曳的飛行器20，而可於該虛擬實境場地91上的X、Y、Z三軸間飛行，同時觀看該影像41，而在虛擬實境場地91上產生虛擬實境之飛行感受。

三．完成步驟73：完成讓使用者92於該虛擬實境場地91上產生虛擬實境之飛行感受。

實務上，於準備步驟71中，該拖曳部10係設複數個，該每一拖曳部10係設一捲線器11及一連結線12，用以共同拖曳該飛行器20於該虛擬實境場地91上的X、Y、Z三軸間移動。

該飛行器20(參閱第六、第七及第八A圖，可為拖曳傘)係包括至少一飛行帆部21、至少一乘坐架部22及一尾翼部23，該飛行帆部21與該乘坐架部22係相互對應的設置；該乘坐架部22係設一主架221、一乘坐架222、一伸縮調整部223及一水平軸22A；該伸縮調整部223用以調整該主架221與該水平軸22A之間的夾角(參閱第八A、第八B及第八C圖，至少可在一第一角度θ1及一第二角度θ2間變化角度，也可以算是改變該飛行器20之仰角)；該尾翼部23係設一尾翼件231及一垂直翼232，其用以共同控制該飛行器20於該虛擬實境場地91上的X、Y、Z三軸間飛行。且如第九及第十圖所示，該飛行器20為複數個人共同搭乘的複合式結構。

該飛行動力裝置30係包括複數個氣流產生裝置31、至少一個入風口32及至少一個風管33(參閱第二及第三圖)；該每一氣流產生裝置31係為風扇(鄰近該虛擬實境場地91之第一端911)，其係受該控制裝置50控制，而沿一虛擬轉軸31A轉動(例如偏轉到第三角度θ3)，以改變該氣流30A之流動角度(參閱第三圖，係表示每一氣流產生裝置31都產生不同流動角度之氣流30A)；該入風口32係鄰近該虛擬實境場地91之第二端912，而供該氣流30A進入該風管33，該風管33係連通該氣流產生裝置31與該入風口32，而供該氣流30A循環至該氣流產生裝置31。

該控制裝置50具有一該虛擬影像資料庫51，用以控制該拖曳部10(例如調整捲線速度)、該飛行動力裝置30(例如調整氣流30A之強弱)及該顯示裝置40(例如變化不同的影像41)，而產生讓使用者有不同感受的的虛擬實境。

該虛擬實境場地91可為具有水的沙灘。

於準備步驟71中又包括至少一海浪產生裝置60，係設於該虛擬實境場地91上，其包括一動力部61及一浪板62，該動力部61驅動該浪板62擺動(參閱第四、第五A及第五B圖)而可用以使水產生波浪。

本發明在使用時(參閱第十一、第十三、第十四及第十五圖)，係先進行系統設定，並讓使用者92到飛行器20之乘坐架部22上就位，接著啟動該拖曳部10、該飛行動力裝置30及該顯示裝置40，讓使用者92在飛行動力裝置30產生的氣流30A中，控制被該拖曳部10拖曳的飛行器20，而可在該虛擬實境場地91上(可能有人造沙灘與人造海浪)，配合觀看虛擬實境之影像41，而產生彷彿真的在海邊的沙灘上玩拖曳傘般的真實感受，且若飛的低，也許還可以踩到海浪或是沙灘，感覺更真實。

本發明之優點及功效可歸納如下：

[1]　虛擬實境相當逼真。本發明係在具有沙灘及海浪的虛擬實境場地上，設置拖曳部拖曳由使用者控制的飛行器，並以飛行動力裝置朝飛行器吹送氣流，讓使用者在氣流環境中，控制飛行器在虛擬實境場地上飛行，再加上顯示裝置放映戶外山水的3D影像，讓使用者在沙灘、海浪、氣流、3D影像等多重條件下，感受實地在海邊玩拖曳傘的情境，故虛擬實境相當逼真。

[2]　多變化的飛行方式。本發明之控制裝置具有虛擬影像資料庫，可用以控制該拖曳部、該飛行動力裝置及該顯示裝置，共同產生不同的飛行情境，例如：高空飛行、俯衝‧‧‧等。故具有多變化的飛行方式。

[3]　可多人同機。本發明之飛行器可多人共乘，一同享受虛擬飛行的刺激感。

以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明，對於該實施例所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。

10．．．拖曳部

11．．．捲線器

12．．．連結線

20．．．飛行器

21．．．飛行帆部

22．．．乘坐架部

22A．．．水平軸

221．．．主架

222．．．乘坐架

223．．．伸縮調整部

23．．．尾翼部

231．．．尾翼件

232．．．垂直翼

30．．．飛行動力裝置

30A．．．氣流

31．．．氣流產生裝置

31A．．．虛擬轉軸

32．．．入風口

33．．．風管

40、83．．．顯示裝置

41、831．．．影像

50．．．控制裝置

51．．．虛擬影像資料庫

60．．．海浪產生裝置

61．．．動力部

62．．．浪板

71．．．準備步驟

72．．．虛擬實境飛行步驟

73．．．完成步驟

80．．．虛擬飛行運動裝置

81．．．移動裝置

82．．．吊架

91．．．虛擬實境場地

911．．．第一端

912．．．第二端

913．．．透明覆蓋部

92．．．使用者

θ1．．．第一角度

θ2．．．第二角度

θ3．．．第三角度

第一圖係本發明之應用例之示意圖

第二及第三圖係分別為本發明之氣流產生裝置之外觀及動作圖

第四、第五A及第五B圖係分別為本發明之海浪產生裝置之外觀及動作之示意圖

第六圖係本發明之飛行器之尾翼部之放大示意圖

第七圖係本發明之飛行器之乘坐架部之放大示意圖

第八A、第八B及第八C圖係分別為本發明之飛行器調整仰角前、中、後之示意圖

第九圖係本發明之供多人同時乘坐之第一實施例之示意圖

第十圖係本發明之供多人同時乘坐之第二實施例之示意圖

第十一圖係本發明之方塊圖

第十二圖係本發明之方法之流程圖

第十三圖係本發明之系統操作之流程圖

第十四圖係本發明之控制風速及海浪之流程圖

第十五圖係本發明之進行選擇虛擬實境模組之流程圖

第十六圖係傳統虛擬飛行運動裝置之示意圖

10．．．拖曳部

11．．．捲線器

12．．．連結線

20．．．飛行器

21．．．飛行帆部

22．．．乘坐架部

23．．．尾翼部

231．．．尾翼件

232．．．垂直翼

30A．．．氣流

31．．．氣流產生裝置

32．．．入風口

40．．．顯示裝置

41．．．影像

50．．．控制裝置

51．．．虛擬影像資料庫

60．．．海浪產生裝置

61．．．動力部

62．．．浪板

91．．．虛擬實境場地

911．．．第一端

912．．．第二端

913．．．透明覆蓋部

92．．．使用者

Claims (8)

1. 一種虛擬實境飛行極限運動系統，其包括：至少一拖曳部，係用以設於一虛擬實境場地上，該虛擬實境場地具有一第一端及一第二端；且該虛擬實境場地係被一透明覆蓋部覆蓋；一飛行器，係受該拖曳部拖曳，而可於該透明覆蓋部覆蓋內的虛擬實境場地上移動；一飛行動力裝置，係用以於該透明覆蓋部覆蓋內的虛擬實境場地上產生氣流；一顯示裝置，係設於該虛擬實境場地，並用以顯示一虛擬飛行實境之影像；一控制裝置，係用以啟閉該飛行動力裝置及該顯示裝置；藉此，當一使用者位於該飛行器上，係可透過該控制裝置控制該飛行動力裝置由該第一端朝該第二端產生氣流，同時啟動該拖曳部拖曳該飛行器，並控制該顯示裝置顯示該虛擬飛行實境之影像，讓使用者配合氣流控制被拖曳的飛行器，而可於該虛擬實境場地上的X、Y、Z三軸間飛行，同時觀看該影像，而在虛擬實境場地上產生虛擬實境之飛行感受。
2. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬實境飛行極限運動系統，其中：該拖曳部係設複數個，該每一拖曳部係設一捲線器及一連結線，用以拖曳該飛行器於該虛擬實境場地上的X、Y、Z三軸間移動；該飛行器係包括至少一飛行帆部、至少一乘坐架部及一尾翼部，該飛行帆部與該乘坐架部係相互對應的設置；該乘坐架部係設一主架、一乘坐架、一伸縮調整部及一水平軸；該伸縮調整部用以調整該主架與該水平軸之間的夾角；該尾翼部係設一尾翼件及一垂直翼，其用以共同控制該飛行器於該虛擬實境場地上的X、Y、Z三軸間飛行； 該飛行動力裝置係包括複數個氣流產生裝置、至少一個入風口及至少一個風管；該每一氣流產生裝置係為風扇，其係鄰近該虛擬實境場地之第一端，並受該控制裝置控制，而可沿一虛擬轉軸轉動，以改變該氣流之流動角度；該入風口係鄰近該虛擬實境場地之第二端，而供該氣流進入該風管，該風管係連通該氣流產生裝置與該入風口，而供該氣流循環至該氣流產生裝置；該控制裝置具有一該虛擬影像資料庫，用以控制該拖曳部、該飛行動力裝置及該顯示裝置，產生不同虛擬實境。
3. 如申請專利範圍第2項所述之虛擬實境飛行極限運動系統，其中，該飛行器係設複數個相對應的飛行帆部及乘坐架部。
4. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬實境飛行極限運動系統，其又包括至少一海浪產生裝置，係設於該虛擬實境場地上，其包括一動力部及一浪板，而用以使水產生波浪。
5. 一種虛擬實境飛行極限運動方法，係包括下列步驟：一．準備步驟：預先準備至少一拖曳部、一飛行器、一飛行動力裝置、一顯示裝置及一控制裝置，該拖曳部用以設於一虛擬實境場地上，且該虛擬實境場地係被一透明覆蓋部覆蓋；二．虛擬實境飛行步驟：當一使用者位於該飛行器上，係可透過該控制裝置控制該飛行動力裝置由該虛擬實境場地的第一端朝第二端產生氣流，同時啟動該拖曳部拖曳該飛行器，並控制該顯示裝置顯示該虛擬飛行實境之影像，讓使用者配合氣流控制被拖曳的飛行器，而可於該虛擬實境場地上的X、Y、Z三軸間飛行，同時觀看該影像，而在虛擬實境場地上產生虛擬實境之飛行感受；三．完成步驟：完成讓使用者於該虛擬實境場地上產生虛擬實境之飛行感受。
6. 如申請專利範圍第5項所述之虛擬實境飛行極限運動方法，其又包括至少一海浪產生裝置，係設於該虛擬實境場地上，其包括一動力部及一浪板，而用以使水產生波浪。
7. 如申請專利範圍第5項所述之虛擬實境飛行極限運動方法，其中：該拖曳部係設複數個，該每一拖曳部係設一捲線器及一連結線，用以拖曳該飛行器於該虛擬實境場地上的X、Y、Z三軸間移動；該飛行器係包括至少一飛行帆部、至少一乘坐架部及一尾翼部，該飛行帆部與該乘坐架部係相互對應的設置；該乘坐架部係設一主架、一乘坐架、一伸縮調整部及一水平軸；該伸縮調整部用以調整該主架與該水平軸之間的夾角；該尾翼部係設一尾翼件及一垂直翼，其用以共同控制該飛行器於該虛擬實境場地上的X、Y、Z三軸間飛行；該飛行動力裝置係包括複數個氣流產生裝置、至少一個入風口及至少一個風管；該每一氣流產生裝置係為風扇，其係鄰近該虛擬實境場地之第一端，並受該控制裝置控制，而可沿一虛擬轉軸轉動，以改變該氣流之流動角度；該入風口係鄰近該虛擬實境場地之第二端，而供該氣流進入該風管，該風管係連通該氣流產生裝置與該入風口，而供該氣流循環至該氣流產生裝置；該控制裝置具有一該虛擬影像資料庫，用以控制該拖曳部、該飛行動力裝置及該顯示裝置，產生不同虛擬實境。
8. 如申請專利範圍第7項所述之虛擬實境飛行極限運動方法，其中，該飛行器係設複數個相對應的飛行帆部及乘坐架部。