CN112755509A - 一种虚拟现实全景交互体验设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虚拟现实全景交互体验设备,包括交互体验舱、交互穿戴机构、显示结构、固定结构、加固结构和投影机构,交互体验舱的前侧设有舱口,交互体验舱的内部底端自左至右分别设有座椅和支撑台,交互穿戴机构摆放于支撑台的上端,显示结构配合设置于交互穿戴机构的底面,该虚拟现实全景交互体验设备,能够快速牢靠穿戴,并实现上方稳定穿戴加固,充分保证佩戴时的稳定平衡,设计合理,穿戴时与头部与面部完美吻合,合理结合AR功能使用,能够投影勾画模拟虚拟场景,与虚拟环境交互效果较好,实现声、光和外界环境随虚拟环境变化而变化,保证交换体验的逼真性,给人以身临其境的感觉,满足了交互体验需求。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟现实交互体验设备技术领域,具体为一种虚拟现实全景交互体验设备。
背景技术
虚拟现实技术,又称灵境技术,是二十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,VR技术也取得了巨大进步,并逐步成为一个新的科学技术领域,虚拟现实技术受到了越来越多人的认可,用户可以在虚拟现实世界体验到最真实的感受,在虚拟现实全景交互体验时需要专门的设备加以辅助,但传统的虚拟现实全景交互体验设备存在诸多问题,不能够快速牢靠穿戴,并不能够实现稳定穿戴时的加固,进而无法充分保证佩戴时的稳定平衡,设计不够合理,穿戴时与头部与面部不能做到完美吻合,不能够合理结合AR功能使用,进而无法投影勾画模拟虚拟场景,与虚拟环境交互效果不佳,无法实现声、光和外界环境随虚拟环境变化而变化,交换体验的逼真性不足,难以给人以身临其境的感觉,无法满***互体验需求,因此能够解决此类问题的一种虚拟现实全景交互体验设备的实现势在必行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种虚拟现实全景交互体验设备,充分保证佩戴时的稳定平衡,设计合理,穿戴时与头部与面部完美吻合,合理结合AR功能使用,能够投影勾画模拟虚拟场景,与虚拟环境交互效果较好,实现声、光和外界环境随虚拟环境变化而变化,保证交换体验的逼真性,给人以身临其境的感觉,可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种虚拟现实全景交互体验设备,包括交互体验舱、交互穿戴机构、显示结构、固定结构、加固结构和投影机构;
交互体验舱:所述交互体验舱的前侧设有舱口,交互体验舱的内部底端自左至右分别设有座椅和支撑台;
交互穿戴机构:所述交互穿戴机构摆放于支撑台的上端;
显示结构:所述显示结构配合设置于交互穿戴机构的底面;
固定结构:所述固定结构配合设置于交互穿戴机构的后端;
加固结构:所述加固结构配合设置于交互穿戴机构的顶端,且与固定结构配合设置;
投影机构:所述投影机构配合设置于交互穿戴机构的内部,且与显示结构配合设置;
其中:还包括控制箱、GPRS无线数据传输器、蓝牙连接器、处理器、存储器和键入面板,所述控制箱设置于交互穿戴机构的外侧,GPRS无线数据传输器、蓝牙连接器、处理器和存储器分别设置于控制箱的内部底端,键入面板设置于控制箱的上端,GPRS无线数据传输器、蓝牙连接器和存储器均与处理器双向电连接,键入面板的输出端电连接处理器的输入端,能够快速牢靠穿戴,并实现上方稳定穿戴加固,充分保证佩戴时的稳定平衡,设计合理,穿戴时与头部与面部完美吻合,合理结合AR功能使用,能够投影勾画模拟虚拟场景,与虚拟环境交互效果较好,实现声、光和外界环境随虚拟环境变化而变化,保证交换体验的逼真性,给人以身临其境的感觉,满足了交互体验需求。
进一步的,所述交互穿戴机构包括弧形板架、立撑板、顶盖和眼镜架,所述弧形板架为钛材质弧形板架,两个均匀分布的立撑板配合设置于弧形板架的后侧两端,弧形板架和立撑板组成底部板架结构,顶盖配合设置于弧形板架和立撑板组成底部板架的上端,眼镜架配合设置于对应的立撑板后侧,提供穿戴支撑架体。
进一步的,所述显示结构包括透明镜和通电玻璃镜,所述透明镜配合设置于弧形板架的底端,通电玻璃镜配合设置于透明镜的前侧,通电玻璃镜的输入端电连接处理器的输出端,可同时满足投影和改善视力的需求。
进一步的,所述固定结构包括安装块、透气固定带和日型扣,安装块配合设置于对应的眼镜架后端,透气固定带设置于对应的安装块后侧,日型扣配合设置于右侧的固定带端头处,日型扣与左侧的固定带配合安装,实现快速牢靠的固定,避免重心不稳偏移掉落情况的发生。
进一步的,所述加固结构包括旋转架、圆环套、加固带和连接带,所述旋转架配合设置于弧形板架的上端中部,圆环套与旋转架内部的固定轴转动连接,加固带的前端与圆环套的外表面固定连接,连接带配合设置于日型扣的上端,连接带上表面的魔术贴圆毛面与加固带底面的魔术贴刺毛面粘连,实现穿戴后的进一步加固。
进一步的,所述投影机构包括电动伸缩杆、伺服电机、转动轴和微型投影仪,所述电动伸缩杆配合设置于顶盖的底端,伺服电机设置于电动伸缩杆的伸缩端底部,转动轴的上端与伺服电机的底端输出轴固定连接,微型投影仪设置于转动轴的底端,微型投影仪与透明镜配合设置,电动伸缩杆、伺服电机和微型投影仪的输入端均电连接处理器的输出端,实现以合适角度投影勾画虚拟环境。
进一步的,还包括鹅颈管和话筒,所述鹅颈管设置于右侧的眼镜架底面,话筒设置于鹅颈管的底端,话筒的输出端电连接处理器的输入端,便于语音交互。
进一步的,还包括空调、渲染音响和舱门,所述空调和渲染音响分别设置于交互体验舱的内部顶壁,舱门通过铰链铰接于交互体验舱前端舱口的左侧,舱门与交互体验舱的前端舱口配合设置,渲染音响和空调的输入端均电连接处理器的输出端,保证交互时的环境和声音同步,便于人员进出。
进一步的,还包括鼻沿口和透气胶垫,所述鼻沿口配合设置于透明镜和通电玻璃镜组成整体的底部中心,透气胶垫配合设置于鼻沿口的内部,完美吻合,提供舒适的接触支撑。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本虚拟现实全景交互体验设备,具有以下好处:
1、人员拿起弧形板架、立撑板、顶盖和眼镜架构成的交互穿戴机构,将眼镜架分别放置在对应的耳背部位,鼻沿口正对人体鼻头部位,透气胶垫保证舒适接触,将日型扣与左侧的固定带配合安装,实现穿戴固定,由于网环套与旋转架内部的固定轴转动连接,将连接带上表面的魔术贴圆毛面与加固带底面的魔术贴刺毛面粘连,实现上方加固,从而实现牢靠固定,充分保证佩戴装置时的稳定平衡,设计合理,穿戴时与头部与面部完美吻合。
2、通过键入面板键入调节指令,发出指令经处理器整合分析后,调控电动伸缩杆伸缩,实现投影高度调节,伺服电机运转,输出轴转动带动转动轴及下方的微型投影仪适当转动,实现投影平面倾角的调节,透明眼镜的外层设置有通电玻璃镜,通电玻璃镜通电时不透明变成投影屏结构,不通电时透明,可同时满足投影和改善视力的需求,内置微型投影仪,向通电玻璃镜上投影,合理结合AR功能使用,能够模拟虚拟场景。
3、可通过蓝牙连接器连接外部蓝牙设备实现数据蓝牙传输,或者在无线网络的支持下,通过GPRS无线数据传输器实现无线数据传输,进而实现听声音或实时对话功能,结合以AR智能链接虚拟现实场景,实现轻量级AR的功能,与虚拟环境交互效果较好,满***互体验需求。
4、摆动鹅颈管可以适宜角度通过话筒喊话,通过渲染音响感受虚拟场景中的声音,空调运转用于调控虚拟场景中冷热风等环境,实现声、光和外界环境随虚拟环境变化而变化,保证交换体验的逼真性,给人以身临其境的感觉。
附图说明
图1为本发明结构平面示意图;
图2为本发明结构交互穿戴机构正面示意图;
图3为本发明结构交互穿戴机构侧面示意图;
图4为本发明结构显示结构内部剖视平面示意图;
图5为本发明结构投影机构内部剖视平面示意图;
图6为本发明结构控制箱内部剖视示意图。
图中:1交互体验舱、2座椅、3支撑台、4交互穿戴机构、41弧形板架、42立撑板、43顶盖、44眼镜架、5显示结构、51透明镜、52通电玻璃镜、6鼻沿口、7固定结构、71安装块、72透气固定带、73日型扣、8加固结构、81旋转架、82圆环套、83加固带、84连接带、9投影机构、91电动伸缩杆、92伺服电机、93转动轴、94微型投影仪、10控制箱、11 GPRS无线数据传输器、12蓝牙连接器、13处理器、14存储器、15键入面板、16鹅颈管、17话筒、18透气胶垫、19空调、20渲染音响、21舱门。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6,本发明提供一种技术方案:一种虚拟现实全景交互体验设备,包括交互体验舱1、交互穿戴机构4、显示结构5、固定结构7、加固结构8和投影机构9;
交互体验舱1:交互体验舱1的前侧设有舱口,交互体验舱1提供交互体验的场所保障,交互体验舱1的内部底端自左至右分别设有座椅2和支撑台3,座椅2提供人员乘坐,支撑台3提供交互穿戴机构4的摆放场所;
交互穿戴机构4:交互穿戴机构4摆放于支撑台3的上端,交互穿戴机构4包括弧形板架41、立撑板42、顶盖43和眼镜架44,弧形板架41为钛材质弧形板架,两个均匀分布的立撑板42配合设置于弧形板架41的后侧两端,弧形板架41和立撑板42组成底部板架结构,顶盖43配合设置于弧形板架41和立撑板42组成底部板架的上端,眼镜架44配合设置于对应的立撑板42后侧,弧形板架41、立撑板42、顶盖43和眼镜架44构成的交互穿戴机构4,提供了基本的穿戴框架,为上方结构的安放提供支撑,设计合理,穿戴时与头部与面部完美吻合;
显示结构5:显示结构5配合设置于交互穿戴机构4的底面,显示结构5包括透明镜51和通电玻璃镜52,透明镜51配合设置于弧形板架41的底端,通电玻璃镜52配合设置于透明镜51的前侧,透明眼镜51的外层设置有通电玻璃镜52,通电玻璃镜52通电时不透明变成投影屏结构,不通电时透明,可同时满足投影和改善视力的需求;
固定结构7:固定结构7配合设置于交互穿戴机构4的后端,固定结构7包括安装块71、透气固定带72和日型扣73,安装块71配合设置于对应的眼镜架44后端,透气固定带72设置于对应的安装块71后侧,日型扣73配合设置于右侧的固定带42端头处,日型扣73与左侧的固定带42配合安装,将日型扣73与左侧的固定带42配合安装,实现快速稳定的穿戴固定;
加固结构8:加固结构8配合设置于交互穿戴机构4的顶端,且与固定结构7配合设置,加固结构8包括旋转架81、圆环套82、加固带83和连接带84,旋转架81配合设置于弧形板架41的上端中部,圆环套82与旋转架81内部的固定轴转动连接,加固带83的前端与圆环套82的外表面固定连接,连接带84配合设置于日型扣73的上端,连接带84上表面的魔术贴圆毛面与加固带83底面的魔术贴刺毛面粘连,由于圆环套82与旋转架81内部的固定轴转动连接,将连接带84上表面的魔术贴圆毛面与加固带83底面的魔术贴刺毛面粘连,实现上方加固,从而实现牢靠固定,充分保证佩戴装置时的稳定平衡;
投影机构9:投影机构9配合设置于交互穿戴机构4的内部,且与显示结构5配合设置,投影机构9包括电动伸缩杆91、伺服电机92、转动轴93和微型投影仪94,电动伸缩杆91配合设置于顶盖43的底端,伺服电机92设置于电动伸缩杆91的伸缩端底部,转动轴93的上端与伺服电机92的底端输出轴固定连接,微型投影仪94设置于转动轴93的底端,微型投影仪94与透明镜51配合设置,电动伸缩杆91伸缩,实现投影高度调节,伺服电机92运转,输出轴转动带动转动轴93及下方的微型投影仪94适当转动,实现投影平面倾角的调节,内置微型投影仪94,向通电玻璃镜52上投影,合理结合AR功能使用,能够模拟虚拟场景;
其中:还包括控制箱10、GPRS无线数据传输器11、蓝牙连接器12、处理器13、存储器14和键入面板15,控制箱10提供安装场所,GPRS无线数据传输器11和蓝牙连接器12实现无线和蓝牙数据双向传输,处理器13实现数据的处理,存储器14实现数据的存储,键入面板15便于人员键入操作指令,控制箱10设置于交互穿戴机构4的外侧,GPRS无线数据传输器11、蓝牙连接器12、处理器13和存储器14分别设置于控制箱10的内部底端,键入面板15设置于控制箱10的上端,GPRS无线数据传输器11、蓝牙连接器12和存储器14均与处理器13双向电连接,键入面板15的输出端电连接处理器13的输入端,通电玻璃镜52、电动伸缩杆91、伺服电机92和微型投影仪94的输入端均电连接处理器13的输出端。
其中:还包括鹅颈管16和话筒17,鹅颈管16设置于右侧的眼镜架44底面,话筒17设置于鹅颈管16的底端,话筒17的输出端电连接处理器13的输入端,摆动鹅颈管16可以适宜角度通过话筒17喊话。
其中:还包括空调19、渲染音响20和舱门21,空调19和渲染音响20分别设置于交互体验舱1的内部顶壁,舱门21通过铰链铰接于交互体验舱1前端舱口的左侧,舱门21与交互体验舱1的前端舱口配合设置,渲染音响20和空调19的输入端均电连接处理器13的输出端,通过渲染音响20感受虚拟场景中的声音,空调19运转用于调控虚拟场景中冷热风等环境,保证交换体验的逼真性,舱门21实现交互体验舱1前端开口的开闭。
其中:还包括鼻沿口6和透气胶垫18,鼻沿口6配合设置于透明镜51和通电玻璃镜52组成整体的底部中心,透气胶垫18配合设置于鼻沿口6的内部,鼻沿口6正对人体鼻头部位,透气胶垫18保证舒适接触,提供穿戴支撑。
在使用时:人员关闭舱门21,坐着座椅2上,拿起弧形板架41、立撑板42、顶盖43和眼镜架44构成的交互穿戴机构4,将眼镜架44分别放置在对应的耳背部位,鼻沿口6正对人体鼻头部位,透气胶垫18保证舒适接触,将日型扣73与左侧的固定带42配合安装,实现穿戴固定,由于圆环套82与旋转架81内部的固定轴转动连接,将连接带84上表面的魔术贴圆毛面与加固带83底面的魔术贴刺毛面粘连,实现上方加固,从而实现牢靠固定,充分保证佩戴装置时的稳定平衡,通过键入面板15键入调节指令,发出指令经处理器13整合分析后,调控电动伸缩杆91伸缩,实现投影高度调节,伺服电机92运转,输出轴转动带动转动轴93及下方的微型投影仪94适当转动,实现投影平面倾角的调节,透明眼镜51的外层设置有通电玻璃镜52,通电玻璃镜52通电时不透明变成投影屏结构,不通电时透明,可同时满足投影和改善视力的需求,内置微型投影仪94,能够合理结合AR功能使用,可通过蓝牙连接器9连接外部蓝牙设备实现数据蓝牙传输,或者在无线网络的支持下,通过GPRS无线数据传输器11实现无线数据传输,进而实现听声音或实时对话功能,摆动鹅颈管16可以适宜角度通过话筒17喊话,结合以AR智能链接虚拟现实场景,实现轻量级AR的功能,通过渲染音响20感受虚拟场景中的声音,空调19运转用于调控虚拟场景中冷热风等环境,保证交换体验的逼真性,使用完毕后,各机构和结构恢复原样即可。
值得注意的是,本实施例中所公开的处理器13可选用4核A53 CPU,L2 Cache为512k,内部整合的GPU为ARM MALI-T760 MP2图形处理器,处理器13控制渲染音响20、空调19、通电玻璃镜52、电动伸缩杆91、伺服电机92和微型投影仪94工作均采用现有技术中常用的方法,GPRS无线数据传输器11、蓝牙连接器12、话筒17、渲染音响20、空调19、通电玻璃镜52、电动伸缩杆91、伺服电机92和微型投影仪94均为现有技术中虚拟现实交互体验设备常用的原件。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明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,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种虚拟现实全景交互体验设备,其特征在于:包括交互体验舱(1)、交互穿戴机构(4)、显示结构(5)、固定结构(7)、加固结构(8)和投影机构(9);
交互体验舱(1):所述交互体验舱(1)的前侧设有舱口,交互体验舱(1)的内部底端自左至右分别设有座椅(2)和支撑台(3);
交互穿戴机构(4):所述交互穿戴机构(4)摆放于支撑台(3)的上端;
显示结构(5):所述显示结构(5)配合设置于交互穿戴机构(4)的底面;
固定结构(7):所述固定结构(7)配合设置于交互穿戴机构(4)的后端;
加固结构(8):所述加固结构(8)配合设置于交互穿戴机构(4)的顶端,且与固定结构(7)配合设置;
投影机构(9):所述投影机构(9)配合设置于交互穿戴机构(4)的内部,且与显示结构(5)配合设置;
其中:还包括控制箱(10)、GPRS无线数据传输器(11)、蓝牙连接器(12)、处理器(13)、存储器(14)和键入面板(15),所述控制箱(10)设置于交互穿戴机构(4)的外侧,GPRS无线数据传输器(11)、蓝牙连接器(12)、处理器(13)和存储器(14)分别设置于控制箱(10)的内部底端,键入面板(15)设置于控制箱(10)的上端,GPRS无线数据传输器(11)、蓝牙连接器(12)和存储器(14)均与处理器(13)双向电连接,键入面板(15)的输出端电连接处理器(13)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟现实全景交互体验设备,其特征在于:所述交互穿戴机构(4)包括弧形板架(41)、立撑板(42)、顶盖(43)和眼镜架(44),所述弧形板架(41)为钛材质弧形板架,两个均匀分布的立撑板(42)配合设置于弧形板架(41)的后侧两端,弧形板架(41)和立撑板(42)组成底部板架结构,顶盖(43)配合设置于弧形板架(41)和立撑板(42)组成底部板架的上端,眼镜架(44)配合设置于对应的立撑板(42)后侧。
3.根据权利要求2所述的一种虚拟现实全景交互体验设备,其特征在于:所述显示结构(5)包括透明镜(51)和通电玻璃镜(52),所述透明镜(51)配合设置于弧形板架(41)的底端,通电玻璃镜(52)配合设置于透明镜(51)的前侧,通电玻璃镜(52)的输入端电连接处理器(13)的输出端。
4.根据权利要求2所述的一种虚拟现实全景交互体验设备,其特征在于:所述固定结构(7)包括安装块(71)、透气固定带(72)和日型扣(73),安装块(71)配合设置于对应的眼镜架(44)后端,透气固定带(72)设置于对应的安装块(71)后侧,日型扣(73)配合设置于右侧的固定带(42)端头处,日型扣(73)与左侧的固定带(42)配合安装。
5.根据权利要求4所述的一种虚拟现实全景交互体验设备,其特征在于:所述加固结构(8)包括旋转架(81)、圆环套(82)、加固带(83)和连接带(84),所述旋转架(81)配合设置于弧形板架(41)的上端中部,圆环套(82)与旋转架(81)内部的固定轴转动连接,加固带(83)的前端与圆环套(82)的外表面固定连接,连接带(84)配合设置于日型扣(73)的上端,连接带(84)上表面的魔术贴圆毛面与加固带(83)底面的魔术贴刺毛面粘连。
6.根据权利要求3所述的一种虚拟现实全景交互体验设备,其特征在于:所述投影机构(9)包括电动伸缩杆(91)、伺服电机(92)、转动轴(93)和微型投影仪(94),所述电动伸缩杆(91)配合设置于顶盖(43)的底端,伺服电机(92)设置于电动伸缩杆(91)的伸缩端底部,转动轴(93)的上端与伺服电机(92)的底端输出轴固定连接,微型投影仪(94)设置于转动轴(93)的底端,微型投影仪(94)与透明镜(51)配合设置,电动伸缩杆(91)、伺服电机(92)和微型投影仪(94)的输入端均电连接处理器(13)的输出端。
7.根据权利要求2所述的一种虚拟现实全景交互体验设备,其特征在于:还包括鹅颈管(16)和话筒(17),所述鹅颈管(16)设置于右侧的眼镜架(44)底面,话筒(17)设置于鹅颈管(16)的底端,话筒(17)的输出端电连接处理器(13)的输入端。
8.根据权利要求1所述的一种虚拟现实全景交互体验设备,其特征在于:还包括空调(19)、渲染音响(20)和舱门(21),所述空调(19)和渲染音响(20)分别设置于交互体验舱(1)的内部顶壁,舱门(21)通过铰链铰接于交互体验舱(1)前端舱口的左侧,舱门(21)与交互体验舱(1)的前端舱口配合设置,渲染音响(20)和空调(19)的输入端均电连接处理器(13)的输出端。
9.根据权利要求3所述的一种虚拟现实全景交互体验设备,其特征在于:还包括鼻沿口(6)和透气胶垫(18),所述鼻沿口(6)配合设置于透明镜(51)和通电玻璃镜(52)组成整体的底部中心,透气胶垫(18)配合设置于鼻沿口(6)的内部。
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