CN110047352A - 一种用于虚拟现实的加速度模拟装置及模拟方法 - Google Patents

一种用于虚拟现实的加速度模拟装置及模拟方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110047352A
CN110047352A CN201810043370.1A CN201810043370A CN110047352A CN 110047352 A CN110047352 A CN 110047352A CN 201810043370 A CN201810043370 A CN 201810043370A CN 110047352 A CN110047352 A CN 110047352A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electromagnet
human body
seat
acceleration
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810043370.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘孝飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Lianghua Technology Co Ltd
Original Assignee
Dalian Lianghua Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Lianghua Technology Co Ltd filed Critical Dalian Lianghua Technology Co Ltd
Priority to CN201810043370.1A priority Critical patent/CN110047352A/zh
Publication of CN110047352A publication Critical patent/CN110047352A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/04—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/08—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
    • G09B9/10—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer with simulated flight- or engine-generated force being applied to aircraft occupant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明提供一种用于虚拟现实的加速度模拟装置及模拟方法。加速度本质上是力对质量的作用，因此本发明用力来模拟人体在加速度环境下的感觉。本发明的模拟装置包括座椅、控制***，还包括固定于人体的磁性装置、外加磁场。本发明还提供了一种用于虚拟现实的加速度模拟方法，通过磁场力对加速度进行模拟；人体上安装磁性装置；在人体上方、下方、周围设置电磁铁，周围设置的电磁铁有多块，可对磁性装置产生各个水平方向的磁场力；用电磁铁对磁性装置的磁场力来模拟人体在加速度环境下的感觉。本发明特别适合于汽车驾驶或者飞机驾驶的虚拟现实场景；具有设备简单、效果逼真等优点。

Description

一种用于虚拟现实的加速度模拟装置及模拟方法
技术领域
本发明虚拟现实领域，更具体说是一种用于虚拟现实的加速度模拟装置及模拟方法。
背景技术
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真***，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的***仿真使用户沉浸到该环境中。虚拟现实需模仿人体的多种感觉，如视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉等。目前对于视觉和听觉的模拟比较成熟，但对于其他感觉的模拟还很不成熟。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种用于虚拟现实的加速度模拟装置及模拟方法。加速度本质上是力对质量的作用，因此本发明用力来模拟人体在加速度环境下的感觉。
一种用于虚拟现实的加速度模拟装置，包括座椅、控制***，其特征在于还包括磁场。
作为优选包括座椅、控制***，还包括固定于人体的磁性装置、上电磁铁、下电磁铁、水平电磁铁；所述的上电磁铁固定于座椅的上方，下电磁铁固定于座椅的下方；所述的水平电磁铁由多块电磁铁组成，位于座椅的周围，用于产生磁场，对磁性装置产生水平方向的磁性力。
作为优选所述的磁性装置为磁性型材或者是封装的铁粉、磁性材料粉末、磁性材料颗粒、磁性液体；所述磁性装置固定于人体并按体重均匀分布。
作为优选所述的水平电磁铁包括后电磁铁、前电磁铁、左电磁铁、右电磁铁；所述的后电磁铁固定于座椅的后方，所述的前电磁铁固定于座椅的前方，所述的左电磁铁固定于座椅的左侧，所述的右电磁铁固定于座椅的右侧。
作为优选所述的水平电磁铁包括后电磁铁、左前电磁铁、右前左电磁铁；所述的后电磁铁固定于座椅的后方，所述的左前电磁铁固定于座椅的左前方，所述的右前电磁铁固定于座椅的右前方。
作为优选所述的座椅上有固定装置。
作为优选所述的控制***包括安全控制单元，所述的安全控制单元控制通过各电磁铁的电流不会过大，以免过大的磁力对人体造成伤害。
一种用于虚拟现实的加速度模拟方法，通过磁场力对加速度进行模拟；人体上安装磁性装置；在人体上方、下方、周围设置电磁铁；周围设置的电磁铁有多块，可对磁性装置产生各个水平方向的磁场力；用电磁铁对磁性装置的磁场力来模拟人体在加速度环境下的感觉。
作为优选所述磁性装置按体重均匀分布在人体上。
作为优选通过以下方式模拟各个方向的加速度：
a、人体上方电磁铁通电，模拟失重环境；
b、人体下方电磁铁通电，模拟超重环境；
c、如需要模拟方向A的加速度，则电磁铁对磁性装置产生一个与A反向的磁场力。
本发明有益效果：通过磁场力模拟人体在加速度环境下的感觉，特别适合于汽车驾驶或者飞机驾驶的虚拟现实场景；具有设备简单、效果逼真等优点。
附图说明
图1是实施例一俯视示意图。
图2是实施例二俯视示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明。
实施例一：
一种用于虚拟现实的加速度模拟装置，包括座椅1、控制***，还包括固定于人体的磁性装置、上电磁铁、下电磁铁、水平电磁铁；所述的上电磁铁固定于座椅1的上方，下电磁铁固定于座椅1的下方；所述的水平电磁铁由多块电磁铁组成，位于座椅1的周围，用于产生磁场，对磁性装置产生水平方向的磁性力。
所述的磁性装置为磁性型材或者是封装的铁粉、磁性材料粉末、磁性材料颗粒、磁性液体；所述磁性装置固定于人体并按体重均匀分布。使用磁性液体的优点是，磁性液体离开磁场后没有剩磁现象，减少了剩磁对环境的影响。所谓的按人体均匀分布，例如：假设右臂占人体重量的5％，则固定于右臂的磁性材料重量也为磁性材料总量的5％，以使人体各部位受磁场力尽量均匀。
所述的水平电磁铁包括后电磁铁2、前电磁铁3、左电磁铁4、右电磁铁5；所述的后电磁铁2固定于座椅1的后方，所述的前电磁铁3固定于座椅1的前方，所述的左电磁铁4固定于座椅1的左侧，所述的右电磁铁5固定于座椅1的右侧。
所述的上电磁铁、下电磁铁、后电磁铁2、前电磁铁3、左电磁铁4、右电磁铁5配合使用，即可对磁性装置产生空间上任意方向的磁场力。例如，如需产生右前方斜向上的磁场力，就给上电磁铁、前电磁铁3、右电磁铁5通电，电流的大小由所需磁场力的方向和大小决定。
所述的座椅1上有固定装置，如安全带。
所述的控制***包括安全控制单元，所述的安全控制单元控制通过各电磁铁的电流不会过大，以免过大的磁力对人体造成伤害。
实施例二：
在实施例一的基础上，与实施例一的区别在于：所述的水平电磁铁包括后电磁铁2、左前电磁铁6、右前左电磁铁7；所述的后电磁铁2固定于座椅1的后方，所述的左前电磁铁6固定于座椅1的左前方，所述的右前电磁铁7固定于座椅1的右前方。水平电磁铁的这种设置方式的优点在于，让开了座椅1前方的空间，方便人的进出。
本发明还包括一种用于虚拟现实的加速度模拟方法，通过磁场力对加速度进行模拟；人体上安装磁性装置；在人体上方、下方、周围设置电磁铁；周围设置的电磁铁有多块，可对磁性装置产生各个水平方向的磁场力；用电磁铁对磁性装置的磁场力来模拟人体在加速度环境下的感觉。所述磁性装置按体重均匀分布在人体上。
通过以下方式模拟各个方向的加速度：
a、人体上方电磁铁通电，模拟失重环境；
b、人体下方电磁铁通电，模拟超重环境；
c、如需要模拟方向A的加速度，则电磁铁对磁性装置产生一个与A反向的磁场力。这是由于人体在加速度下的感觉，和真实的受力情况是反向的。
例如：汽车向前加速，人体随汽车具有向前的加速度，但人体的感觉是被一个“力”压向座椅。汽车向左转弯，汽车也给了人体一个向左的力，也就是人体有一个向左的加速度，但是人的感觉是被向右甩出。
本发明模拟加速度时，最好和视觉模拟***配合使用，以产生逼真的模拟效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于虚拟现实的加速度模拟装置，包括座椅(1)、控制***，其特征在于还包括磁场。
2.根据权利要求1所述的用于虚拟现实的加速度模拟装置，其特征在于包括座椅(1)、控制***，其特征在于还包括固定于人体的磁性装置、上电磁铁、下电磁铁、水平电磁铁；所述的上电磁铁固定于座椅(1)的上方，下电磁铁固定于座椅(1)的下方；所述的水平电磁铁由多块电磁铁组成，位于座椅(1)的周围，用于产生磁场，对磁性装置产生水平方向的磁性力。
3.根据权利要求2所述的用于虚拟现实的加速度模拟装置，其特征在于，所述的磁性装置为磁性型材或者是封装的铁粉、磁性材料粉末、磁性材料颗粒、磁性液体；所述磁性装置固定于人体并按体重均匀分布。
4.根据权利要求2所述的用于虚拟现实的加速度模拟装置，其特征在于，所述的水平电磁铁包括后电磁铁(2)、前电磁铁(3)、左电磁铁(4)、右电磁铁(5)；所述的后电磁铁(2)固定于座椅(1)的后方，所述的前电磁铁(3)固定于座椅(1)的前方，所述的左电磁铁(4)固定于座椅(1)的左侧，所述的右电磁铁(5)固定于座椅(1)的右侧。
5.根据权利要求2所述的用于虚拟现实的加速度模拟装置，其特征在于，所述的水平电磁铁包括后电磁铁(2)、左前电磁铁(6)、右前左电磁铁(7)；所述的后电磁铁(2)固定于座椅(1)的后方，所述的左前电磁铁(6)固定于座椅(1)的左前方，所述的右前电磁铁(7)固定于座椅(1)的右前方。
6.根据权利要求2所述的用于虚拟现实的加速度模拟装置，其特征在于，所述的座椅(1)上有固定装置。
7.根据权利要求2所述的用于虚拟现实的加速度模拟装置，其特征在于，所述的控制***包括安全控制单元，所述的安全控制单元控制通过各电磁铁的电流不会过大，以免过大的磁力对人体造成伤害。
8.一种用于虚拟现实的加速度模拟方法，其特征在于，通过磁场力对加速度进行模拟；人体上安装磁性装置；在人体上方、下方、周围设置电磁铁；周围设置的电磁铁有多块，可对磁性装置产生各个水平方向的磁场力；用电磁铁对磁性装置的磁场力来模拟人体在加速度环境下的感觉。
9.根据权利要求8所述的用于虚拟现实的加速度模拟方法，其特征在于，所述磁性装置按体重均匀分布在人体上。
10.根据权利要求8所述的用于虚拟现实的加速度模拟方法，其特征在于，通过以下方式模拟各个方向的加速度：
a、人体上方电磁铁通电，模拟失重环境；
b、人体下方电磁铁通电，模拟超重环境；
c、如需要模拟方向A的加速度，则电磁铁对磁性装置产生一个与A反向的磁场力。
CN201810043370.1A 2018-01-17 2018-01-17 一种用于虚拟现实的加速度模拟装置及模拟方法 Pending CN110047352A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810043370.1A CN110047352A (zh) 2018-01-17 2018-01-17 一种用于虚拟现实的加速度模拟装置及模拟方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810043370.1A CN110047352A (zh) 2018-01-17 2018-01-17 一种用于虚拟现实的加速度模拟装置及模拟方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110047352A true CN110047352A (zh) 2019-07-23

Family

ID=67273107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810043370.1A Pending CN110047352A (zh) 2018-01-17 2018-01-17 一种用于虚拟现实的加速度模拟装置及模拟方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110047352A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111346365A (zh) * 2020-03-18 2020-06-30 任逸 一种用于生成赛车行进时加速度的方法及模拟***

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4244120A (en) * 1979-06-11 1981-01-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Acceleration cueing simulation device
CN102929386A (zh) * 2012-09-16 2013-02-13 吴东辉 一种动感重现虚拟现实的方法及***
CN105883013A (zh) * 2016-05-21 2016-08-24 陈晋飞 一种重力模拟方法
CN206249241U (zh) * 2016-09-27 2017-06-13 中山市小榄镇快车电脑服务有限公司 一种虚拟现实磁控***
CN107507486A (zh) * 2017-09-11 2017-12-22 山东理工大学 一种基于磁力作用的车辆驾驶模拟器推背感发生装置
CN107578665A (zh) * 2017-10-11 2018-01-12 山东理工大学 一种基于磁力作用的车辆驾驶模拟器侧倾感发生装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4244120A (en) * 1979-06-11 1981-01-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Acceleration cueing simulation device
CN102929386A (zh) * 2012-09-16 2013-02-13 吴东辉 一种动感重现虚拟现实的方法及***
CN105883013A (zh) * 2016-05-21 2016-08-24 陈晋飞 一种重力模拟方法
CN206249241U (zh) * 2016-09-27 2017-06-13 中山市小榄镇快车电脑服务有限公司 一种虚拟现实磁控***
CN107507486A (zh) * 2017-09-11 2017-12-22 山东理工大学 一种基于磁力作用的车辆驾驶模拟器推背感发生装置
CN107578665A (zh) * 2017-10-11 2018-01-12 山东理工大学 一种基于磁力作用的车辆驾驶模拟器侧倾感发生装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111346365A (zh) * 2020-03-18 2020-06-30 任逸 一种用于生成赛车行进时加速度的方法及模拟***
CN111346365B (zh) * 2020-03-18 2023-07-25 任逸 一种用于生成赛车行进时加速度的方法及模拟***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Goedicke et al. Vr-oom: Virtual reality on-road driving simulation
US10181212B2 (en) Method and system for reducing motion sickness in virtual reality ride systems
JP2020527432A5 (zh)
CN110869883B (zh) 柔性磁致动器
WO2015176599A1 (en) Interaction method, interaction apparatus and user equipment
Mannuß et al. Augmenting magnetic field lines for school experiments
CN110047352A (zh) 一种用于虚拟现实的加速度模拟装置及模拟方法
JP6594041B2 (ja) 危険体感システム
Papa et al. A new interactive railway virtual simulator for testing preventive safety
US20160293040A1 (en) Interactive Computer Program With Virtualized Participant
Lee Vehicle simulation: perceptual fidelity in the design of virtual environments
Toshniwal et al. Virtual reality: The future interface of technology
Chotikunnan et al. Electric wheelchair simulation from unity 3D for controller test
CN110444050A (zh) 一种机场火灾模拟方法
CN207281707U (zh) 一种虚拟现实与手势感应***
CN108109461A (zh) 一种模拟逃生场景的虚拟现实装置
Chen et al. Integrating physics-based computing and visualization: modeling dust behavior
JP2006031229A (ja) 移動体シミュレーション装置及び移動体シミュレーションプログラム
Seno et al. Perceived gravitoinertial force during vection
CN110420434A (zh) 一种机场火灾演习训练***
CN206391546U (zh) 一种智能化三屏动感赛车
CN110428690A (zh) 一种机场火灾消防考核***
CN210038716U (zh) 一种多效体验虚拟现实装置
Schwarz et al. The long and winding road: 25 years of the national advanced driving simulator
Martinez-Maradiaga et al. Control of a Three Degree-Of-Freedom Motion Platform with a Real Vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190723