CN113314054A - 一种虚拟现实展厅***及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及虚拟现实的技术领域，尤其涉及一种虚拟现实展厅***及方法，其中，一种虚拟现实展厅***包括展厅室、多个设在展厅室内侧面和顶面的投影屏幕、设在展厅室底部的转动式投影平台、多个设在展厅室内的投影仪、多个设在展厅室内的跟踪摄像头、多个展厅室内的扩音器、设在展厅室内与转动式投影平台电性连接的中控主机、置于展厅室内供参与者佩戴的数字头盔；所述转动式投影平台上设有平移传动装置，参与者在平移传动装置的传动作用下发生平移。本申请能提高参与者在虚拟现实展厅***中的互动感，进而使展示效果更好。

Description

一种虚拟现实展厅***及方法

技术领域

本申请涉及虚拟现实的技术领域，尤其是涉及一种虚拟现实展厅***及方法。

背景技术

目前，虚拟现实技术作为一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，正越来越多地应用在我们的生活中，虚拟现实技术让展厅能拥有更强的趣味性和吸引力，以给予参与者更好的体验，达到更好的展示效果。

相关技术中，虚拟现实展厅中的参与者多坐在或站在固定的位置不能移动，使参与者与虚拟现实的互动感较低，展示效果不佳。

为此，本申请提高了一种虚拟现实展厅及方法以改善上述问题。

发明内容

为了提高参与者在虚拟现实展厅***中的互动感，进而使展示效果更好，本申请提供一种虚拟现实展厅***。

第一方面，本申请提供了一种虚拟现实展厅***，采用如下的技术方案：

一种虚拟现实展厅***，包括展厅室、多个设在展厅室内侧面和顶面的投影屏幕、设在展厅室底部的转动式投影平台、多个设在展厅室内的投影仪、多个设在展厅室内的跟踪摄像头、多个展厅室内的扩音器、设在展厅室内与转动式投影平台电性连接的中控主机、置于展厅室内供参与者佩戴的数字头盔；

所述转动式投影平台上设有平移传动装置，参与者在平移传动装置的传动作用下发生平移。

通过采用上述技术方案，参与者能站在转动式投影平台上的平移传动装置上，参与者带着数字头盔在展厅室内除了能参与常规的静置展示项目时，当参与者沉浸在虚拟展厅内时，随着参与者的迈脚移动，跟踪摄像头能捕捉参与者的动作，然后将采集到的数据传送至中控主机上，最终传送实时图像数据到投影仪中，并向投影屏幕和转动式投影平台投射新的画面，转动式投影平台能使参与者转动，平移传动装置能使参与者沉浸在虚拟场景中时走动时自身的空间位置不移动，使参与者能在空间有限的展厅室内有在虚拟空间内移动的感觉，提高参与者在虚拟现实展厅***中的互动感，进而使展示效果更好。

可选的，所述转动式投影平台包括设在展厅室内底面上的第一驱动件、底端插设在展厅室内底面上的转轴、设在转轴顶端的转动平台和设置在展厅室内与转动平台齐平的投影板；

所述投影板的上表面上用于铺设投影幕布。

通过采用上述技术方案，投影板上铺设的投影幕布能显示图像，第一驱动件能驱动转轴转动，进而带动转动平台转动，使站在转动平台上的参与者能在不移动的情况下面向各个方向。

可选的，所述平移传动装置包括设在转动平台内的第二驱动件和设在转动平台上的输送带；

所述输送带的上半部分的下表面与转动平台的上表面贴合。

通过采用上述技术方案，第二驱动件能驱动输送带转动，带动站在输送带上的参与者平移，当参与者移动时，输送带能弥补参与者向前的移动量，使参与者在展厅室内的空间位置不发生变化。

可选的，所述展厅室内设有多个补光灯，所述补光灯与中控主机电性连接。

通过采用上述技术方案，补光灯能调节展厅室内的灯光色调，使展示效果更好。

可选的，所述展厅室内设有调光器，所述调光器与补光灯和中控主机均电性连接。

通过采用上述技术方案，调光器安装在展厅室内，通过调光器能调节补光灯的光照强度，使展厅室内达到更好的投影效果和展示效果。

可选的，还包括设在展厅室上的气体发生装置和设在展厅室上的气体循环装置。

通过采用上述技术方案，气味发生装置能产生相应的气雾，并经由气流循环装置在展厅室内循环流通，使参与者的鼻子能感知气味，使参与者与虚拟空间的互动更好。

可选的，所述气味发生装置包括安装在展厅室外侧面上的多腔室气味产生盒、设在多腔室气味产生盒内的泵、与泵连通的导流管和设在导流管排液端的雾化喷头，所述气流循环装置包括安装在展厅室内的进风管、安装在进风管内的轴流风机、设在展厅室外侧面上的抽风机和一端与抽风机连通的排风管；

所述进风管的进风端将雾化喷头包围在内，所述排风管的另一端与展厅室内相连通。

通过采用上述技术方案，多腔室气味产生盒能用于调配产生气味的液体，在泵的作用下将液体抽到雾化喷头，产生气雾后在轴流风机的作用下从进风管吹入展厅室内，以便参与者感知气味，然后在抽风机的作用下使展厅室内的气雾从排风管排出。

可选的，所述进风管和排风管内均设有单向翻板阀。

通过采用上述技术方案，当轴流风机和抽风机停机状态时，单向翻板阀处于闭合状态，避免展厅室外的噪音和光照影响展厅室内的展示效果。

可选的，所述进风管的排风口位于展厅室内侧面上靠近顶部的位置，所述排风管的进风口位于展厅室内侧面上靠近底部的位置。

通过采用上述技术方案，使气雾从进风管进入展厅室内后，在风力和重力的双重作用下在展厅室内更好的扩散，最后从排风管排出，进风管与排风管不在同一高度，能避免气雾从进风管进入展厅室内后直接从排风管排出。

第二方面，本申请提供了一种虚拟现实展厅***的使用方法，包括如下步骤：

参与者进入展厅室后佩戴好数字头盔；

开启中控主机并使整个虚拟现实展厅***工作，多个投影仪将实时画面投射到投影屏幕和转动式投影平台上，参与者站在转动式投影平台上的平移传动装置上；

跟踪摄像头捕捉参与者的动作，并传送至中控主机，经中控主机中软件计算并向投影仪和扩音器传送实时更新后的数据，使投影仪将最新的图像投射到投影屏幕和转动式投影平台上，使扩音器发出相应的声音；

参与者移动反馈操作，参与者移动过程中，平移传动装置能使参与者在转动式投影平台上移动时产生移动的感觉但不使参与者在展厅室内的空间位置发生改变。

通过采用上述技术方案，能使参与者在虚拟现实展厅中进行展厅参观时，参与者在虚拟现实展厅***中的互动感得以提高，还能使展厅的展示效果更好。综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请中的转动式投影平台上的平移传动装置能供参与者站立，参与者带着数字头盔在展厅室内除了能参与常规的静置展示项目时，当参与者沉浸在虚拟展厅内时，随着参与者的迈脚移动，跟踪摄像头能捕捉参与者的动作，然后将采集到的数据传送至中控主机上，最终传送实时图像数据到投影仪中，并向投影屏幕和转动式投影平台投射新的画面，转动式投影平台能使参与者转动，平移传动装置能使参与者沉浸在虚拟场景中时走动时自身的空间位置不移动，使参与者能在空间有限的展厅室内有在虚拟空间内移动的感觉，提高参与者在虚拟现实展厅***中的互动感，进而使展示效果更好；

2.本申请中的气味发生装置能产生相应的气雾，并经由气流循环装置在展厅室内循环流通，使参与者的鼻子能感知气味，使参与者与虚拟空间的互动更好。

附图说明

图1是本申请实施例公开的一种虚拟现实展厅***的整体结构示意图。

图2是为了展示本申请实施例中展厅室内部的结构示意图。

图3是为了展示本申请实施例中平移传动装置的结构示意图。

图4是为了展示本申请实施例中气味发生装置的结构示意图。

图5是本申请实施例中气流循环装置的结构示意图。

图6是本申请实施例公开的一种虚拟现实展厅***使用方法的步骤框图。

附图标记说明：11、展厅室；21、投影屏幕；31、转动式投影平台；311、第一驱动件；312、转轴；313、转动平台；314、投影板；32、平移传动装置；321、第二驱动件；322、输送带；111、补光灯；112、调光器；41、投影仪；51、跟踪摄像头；61、扩音器；71、中控主机；81、数字头盔；91、气味发生装置；911、多腔室气味产生盒；912、泵；913、导流管；914、雾化喷头；92、气流循环装置；921、进风管；922、轴流风机；923、抽风机；924、排风管；925、单向翻板阀。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。应当理解，参与者在虚拟现实中难免会想走动来观看虚拟展厅内的虚拟环境，相关技术中，虚拟现实展厅***也可以将虚拟展厅建造的占地面积特别大，以满足用户的走动过程中不触碰展厅内的墙壁，但这需要增大成本，且会需要增加动作捕捉的难度和增大数据的计算量，在现实情况中这种技术不易被普及，实用性并不高。

本申请实施例公开了一种虚拟现实展厅***。参照图1和图2，其包括展厅室11、投影屏幕21、转动式投影平台31、平移传动装置32、投影仪41、跟踪摄像头51、扩音器61、中控主机71和数字头盔81。其中，投影屏幕21的数量为多个且分别设置在展厅室11内的侧面和顶面上，转动式投影平台31设置在展厅室11内的底部，平移传动装置32摄制组爱转动式投影平台31上，参与者在平移传动装置32的传动作用下发生平移，当参与者在展厅室11内移动时，能保持在展厅室11内的空间位置不变。投影仪41的数量为多个且分散设置在展厅室11内，跟踪摄像头51的数量为多个，多个跟踪摄像头51分散设置在展厅室11内。扩音器61的数量为多个且分散设置在展厅室11内，中控主机71可放置在展厅室11内，数字头盔81置于展厅室11内供参与者佩戴。

具体的，展厅室11为一个矩形的房间，展厅室11的其中一个侧面上安装有供参与者进出展厅室11内的门。展厅室11内用螺栓安装了多个补光灯111，补光灯111的控制开关与中控主机71的接口端电性连接，补光灯111可以是多色LED灯，用于增加展厅室11内的光线色彩，使展示效果更好。

进一步的，为使补光灯111的光照强度便于调节，在展厅室11内还设置有调光器112，调光器112可采用CRLITE-4B型号的调光器，调光器112和补光灯111的控制开关和中控主机71的接口端均电性连接。

参照图1，投影屏幕21可采用电子显示投影屏，投影屏幕21安装在展厅室11内的四个侧面和顶面上，经由投影仪41投射在投影屏幕21上的图像画面，结合参与者佩戴的数字头盔81可给参与者一种身临其境的感觉。

参照图1和图2，转动式投影平台31包括第一驱动件311、转轴312、转动平台313和投影板314，其中，第一驱动件311用地脚螺栓固定安装在展厅室11内的底面上，第一驱动件311由减速电机和与减速电机的动力输出轴连接的锥齿轮传动组件组成，其中减速电机与工控主机71电性连接，第一驱动件311能驱动转轴312转动。转轴312的底端插设在展厅室11内底面上，当然，在展厅室11内的底面上可固定安装轴承座，用于插设转轴312。转动平台313为圆形结构，转动平台313由与转轴312的顶端固定连接的底板、垂直设在底板上的竖板和与竖板上边缘固定连接的顶板组成，转动平台313的上表面上可铺设有投影幕布。投影板314可搭建在展厅室11内的底面上，投影板314居中开设有圆形通孔，供转动平台313转动，投影板314的上表面上也铺设有投影幕布。

参照图1和图3，平移传动装置32包括第二驱动件321和输送带322，第二驱动件321安装在转动平台313的竖板上，第二驱动件321由螺栓连接在竖板侧面上的驱动电机、与驱动电机动力输出轴固定连接的输送皮带主动辊和穿设在竖板上的从动辊组成，其中驱动电机与工控主机71电性连接，输送带322绕在主动辊和从动辊上，输送带322的上半部的下表面与转动平台313的上表面贴合，参与者可站在输送带322的位置。

参照图1，投影仪41的数量为多个，每个投影仪41均通过外设接口与中空主机71电性连接，具体投影仪41的数量可根据建造成本确定，确保每个投影屏幕21和转动式投影平台31上均能投射出图像即可，投影仪41的型号选择也可根据预算选择。

参照图1，跟踪摄像头51由摄像头和红外传感器组成，多个跟踪摄像头51用螺栓固定安装在展厅室11内顶部的两个对角处，跟踪摄像头51与工控主机71电性连接，用于捕捉参与者在展厅室11内的动作，并将数据传送至工控主机71。

参照图1，扩音器61主要用于为虚拟现实展厅***提供演示所用的音效，多个扩音器61安装在展厅室11内底部的对角处，扩音器61与工控主机11电性连接。

参照图1，中控主机71用于完成投影仪41的矩阵切换，中控主机71能控制虚拟现实展厅***中的投影仪41、补光灯111和扩音器61等其他周边设备的开关控制。

参照图1，数字头盔81可采用头戴式眼镜和多个传感器支杆组成，数字头盔81利用参与者的左眼和右眼获取信息的差异，结合投影仪41投射到投影屏幕21和转动式投影平台31上的图像，使参与者产生一种身在虚拟现实环境展厅中的感觉。

进一步的，参照图4和图5，为提高参与者置身于整个虚拟现实展厅***中的互动感受，在展厅室11上还设置有气味发生装置91和气体循环装置92，以使参与者能感知气味，除了听觉和视觉外，在嗅觉上也增加参与者的感知，进而提高参与者在虚拟现实展厅***中的互动感。

具体的，参照1和图4，气味发生装置91包括多腔室气味产生盒911、泵912、导流管913和雾化喷头914。其中，多腔室气味产生盒911为内设多个隔板的盒体，隔板将盒体分隔成多个互不相连的腔室，用于调配产生气味的溶液。泵912可采用蠕动泵安装在多腔室气味产生盒911内，泵912与中控主机71电性连接。导流管913的一端与泵912固定连接，导流管913的另一端与雾化喷头914固定连接，雾化喷头914能将产生气味的溶液雾化成气雾，并在气流循环装置92的作用下进入展厅室11内。

参照图4和图5，气流循环装置92包括安装在展厅室11内的进风管921、安装在进风管921内的轴流风机922、设在展厅室11外侧面上的抽风机923和一端与抽风机923连通的排风管924。其中，进风管921沿水平方向穿设在展厅室11的侧壁上，且进风管921的进风端将雾化碰头914包围在内，轴流风机922螺纹连接在进风管924内，且轴流风机922与工控主机71电性连接。抽风机923用螺栓固定安装在展厅室11的外侧面上，排风管924的一端与抽风机923法兰连接或螺纹连接，排风管924的另一端与展厅室11内相连通。

为避免展厅室11外的噪音和光线影响展厅的展示效果，在进风管921和排风管924内卷安装有单向翻板阀925，单向翻板阀925可采用粘接的方式固定连接在进风管921和排风管924内，单向翻板阀925能使进风管921内的气流只能沿从展厅室11的室外向室内的方向流动，相应的，单向翻板阀925使排风管924内的气流只能沿从展厅室11的室内向室外的方向流动。

进一步的，为避免气雾进入展厅室11内后在气压作用下直接从排风管924中排出，将进风管921的排风口设置在展厅室11内侧面上靠近顶部的位置上，相应的，再将排风管924的进风口设置在展厅室11内侧面上靠近底部的位置。

本申请实施例还公开了一种虚拟现实展厅***的使用方法，参照图6，包括如下步骤：

S101,参与者进入展厅室11后佩戴好数字头盔81。

首先，参与者打开展厅室11的门，进入到展厅室11内，并佩戴好数字头盔81。

S102,开启中控主机71并使整个虚拟现实展厅***工作。

中控主机71向多个投影仪41传送图像数据，投影仪41将实时画面投射到投影屏幕21和转动式投影平台31上，然后参与者站在转动式投影平台31上的平移传动装置32上。

S103,跟踪摄像头51捕捉参与者的动作，并传送至中控主机71，经中控主机71中软件计算并向投影仪41和扩音器61传送实时更新后的数据，使投影仪41将最新的图像投射到投影屏幕21和转动式投影平台31上，使扩音器61发出相应的声音。

在步骤S103中，还可通过中控主机71控制气味发生装置91和气体循环装置92，使参与者在展厅室11内感知气味。

S104,参与者移动反馈操作。

在参与者的移动过程中，参与者在虚拟现实展厅中有向前迈脚的动作，但参与者移动的距离，经过平移传动装置32的反方向平动，这样能使参与者在转动式投影平台31上移动时产生移动的感觉但不使参与者在展厅室11内的空间位置发生改变。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种虚拟现实展厅***，其特征在于：包括展厅室（11）、多个设在展厅室（11）内侧面和顶面的投影屏幕（21）、设在展厅室（11）底部的转动式投影平台（31）、多个设在展厅室（11）内的投影仪（41）、多个设在展厅室（11）内的跟踪摄像头（51）、多个展厅室（11）内的扩音器（61）、设在展厅室（11）内与转动式投影平台（31）电性连接的中控主机（71）、置于展厅室（11）内供参与者佩戴的数字头盔（81）；

所述转动式投影平台（31）上设有平移传动装置（32），参与者在平移传动装置（32）的传动作用下发生平移。

2.根据权利要求1所述的一种虚拟现实展厅***，其特征在于：所述转动式投影平台（31）包括设在展厅室（11）内底面上的第一驱动件（311）、底端插设在展厅室（11）内底面上的转轴（312）、设在转轴（312）顶端的转动平台（313）和设置在展厅室（11）内与转动平台（313）齐平的投影板（314）；

所述投影板（314）的上表面上用于铺设投影幕布。

3.根据权利要求2所述的一种虚拟现实展厅***，其特征在于：所述平移传动装置（32）包括设在转动平台（313）内的第二驱动件（321）和设在转动平台（313）上的输送带（322）；

所述输送带（322）的上半部分的下表面与转动平台（313）的上表面贴合。

4.根据权利要求1所述的一种虚拟现实展厅***，其特征在于：所述展厅室（11）内设有多个补光灯（111），所述补光灯（111）与中控主机（71）电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种虚拟现实展厅***，其特征在于：所述展厅室（11）内设有调光器（112），所述调光器（112）与补光灯（111）和中控主机（71）均电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种虚拟现实展厅***，其特征在于：还包括设在展厅室（11）上的气体发生装置（91）和设在展厅室（11）上的气体循环装置（92）。

7.根据权利要求6所述的一种虚拟现实展厅***，其特征在于：所述气味发生装置（91）包括安装在展厅室（11）外侧面上的多腔室气味产生盒（911）、设在多腔室气味产生盒（911）内的泵（912）、与泵（912）连通的导流管（913）和设在导流管（913）排液端的雾化喷头（914），所述气流循环装置（92）包括安装在展厅室（11）内的进风管（921）、安装在进风管（921）内的轴流风机（922）、设在展厅室（11）外侧面上的抽风机（923）和一端与抽风机（923）连通的排风管（924）；

所述进风管（921）的进风端将雾化喷头（914）包围在内，所述排风管（924）的另一端与展厅室（11）内相连通。

8.根据权利要求7所述的一种虚拟现实展厅***，其特征在于：所述进风管（921）和排风管（924）内均设有单向翻板阀（925）。

9.根据权利要求7所述的一种虚拟现实展厅***，其特征在于：所述进风管（921）的排风口位于展厅室（11）内侧面上靠近顶部的位置，所述排风管（924）的进风口位于展厅室（11）内侧面上靠近底部的位置。

10.一种虚拟现实展厅***的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

参与者进入展厅室（11）后佩戴好数字头盔（81）；

开启中控主机（71）并使整个虚拟现实展厅***工作，多个投影仪（41）将实时画面投射到投影屏幕（21）和转动式投影平台（31）上，参与者站在转动式投影平台（31）上的平移传动装置（32）上；

跟踪摄像头（51）捕捉参与者的动作，并传送至中控主机（71），经中控主机（71）中软件计算并向投影仪（41）和扩音器（61）传送实时更新后的数据，使投影仪（41）将最新的图像投射到投影屏幕（21）和转动式投影平台（31）上，使扩音器（61）发出相应的声音；

参与者移动反馈操作，参与者移动过程中，平移传动装置（32）能使参与者在转动式投影平台（31）上移动时产生移动的感觉但不使参与者在展厅室（11）内的空间位置发生改变。

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