專利名稱：一種基于vr交互模式的沙盤系統(tǒng)及其應用的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種沙盤及其應用，尤其是涉及ー種基于VR交互模式的沙盤系統(tǒng)及其應用。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)沙盤受到空間影響要經(jīng)過大比例縮小，因此只能獲得鳥瞰形象，無法以正常的比例與視角來感受展示區(qū)域的建筑空間，更無法獲得人在其中走動的真實感覺，在細節(jié)表現(xiàn)上隨精度增加而大幅度増加成本，且受到本身制作方法限制，使其對局部細節(jié)表現(xiàn)能力受到諸多限制。表現(xiàn)カ有限主要是體現(xiàn)在表現(xiàn)不夠詳盡(特別是比例尺較小時)、很多不易察覺的設計缺陷不容易被發(fā)現(xiàn)，可能會由于事先規(guī)劃不周全而造成無可挽回的損失與遺憾。 傳統(tǒng)沙盤的信息和表現(xiàn)手段不夠豐富、不能進行目標定位指示、不能進行查詢、沒有對應的屬性信息和多媒體信息、而且成品之后無法實現(xiàn)修改建筑外立面的材質(zhì)、顔色，或者改變綠化密度等要求。傳統(tǒng)沙盤只能単一的進行展示，而不能實現(xiàn)多方面內(nèi)容的結(jié)合。如果沒有足夠的沉浸感和互動性，就不能夠給用戶帶來身臨其境的體驗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供ー種能夠給用戶帶來強烈、逼真的感官沖擊，可實現(xiàn)單人或多人的人機交互，同時便于公眾了解設計者的意圖的基于VR交互模式的沙盤系統(tǒng)及其應用。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種基于VR(Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實)交互模式的沙盤系統(tǒng)，其特征在于，該沙盤系統(tǒng)包括沙盤、沙盤投影機、沙盤播放機、環(huán)幕、環(huán)幕投影機、環(huán)幕播放機、邊緣融合機、控制端、客戶端控制器，所述的控制端分別與沙盤播放機、環(huán)幕播放機連接，所述的環(huán)幕播放機通過邊緣融合機與環(huán)幕投影機連接，所述的環(huán)幕投影機的放映鏡頭正對環(huán)幕，所述的沙盤播放機與沙盤投影機連接，所述的沙盤投影機的放映鏡頭正對沙盤，所述的客戶端控制器與控制端連接。所述的控制端包括控制器、服務器，所述的服務器與控制器連接，所述的控制器分別與沙盤播放機、環(huán)幕播放機連接。一種如權(quán)利要求I所述的基于VR交互模式的沙盤系統(tǒng)的應用，其特征在于，該應用包括以下步驟1)沙盤和環(huán)幕展示控制端發(fā)送的內(nèi)容；2)客戶端控制器根據(jù)使用者輸入的指令，向控制端發(fā)送控制指令；3)控制端判斷是否接收到客戶端控制器發(fā)送的指令，如果判斷為是則進行步驟4)，否則返回步驟2) ；4)控制端判斷接收到指令的時間是否超過閾值，如果判斷為是則返回步驟I)，否則進行步驟5) ；5)控制端根據(jù)接收到的控制指令，調(diào)取相應的播放內(nèi)容，分別發(fā)送給沙盤投影機和環(huán)幕投影機；6)沙盤投影機和環(huán)幕投影機同步展示使用者選擇的多媒體內(nèi)容。
所述的步驟4)中的閾值為0. 05 I秒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點I、本發(fā)明的沉浸感和互動性能夠給用戶帶來強烈、逼真的感官沖擊，獲得身臨其境的體驗，互動沙盤系統(tǒng)的交互控制功能，除了傳統(tǒng)流程式沙盤影音演繹功能外，更關(guān)鍵的是參與者可以親身參與其中，獲取自己想知道的知識和內(nèi)容；這種沙盤形式?jīng)]有時間場次的概念，可以單人或多人的交互，其特點主要表現(xiàn)在新穎性、信息傳達全面性、生動性、操作簡易性、無場次和時間概念、同時接待人數(shù)多，特別適合城市規(guī)劃館、科技館、博物館等人流量比較大的展示場所。2、VR仿真技術(shù)所建立的虛擬環(huán)境是由基于真實數(shù)據(jù)建立的數(shù)字模型組合而成，嚴格遵循工程項目設計的標準和要求建立逼真的三維場景，對規(guī)劃項目進行真實的“再現(xiàn)”。3、用戶在三維場景中任意漫游，人機交互，這樣很多不易察覺的設計缺陷能夠輕易地被發(fā)現(xiàn)，減少由于事先規(guī)劃不周全而造成的無可挽回的損失與遺憾。4、VR仿真技術(shù)能夠使政府規(guī)劃部門、項目開發(fā)商、工程人員及公眾可從任意角度，實時互動真實地看到規(guī)劃效果，更好地掌握城市的形態(tài)和理解規(guī)劃師的設計意圖，有效的合作是保證城市規(guī)劃最終成功的前提，虛擬現(xiàn)實技術(shù)為這種合作提供了理想的橋梁，這是傳統(tǒng)手段如平面圖、效果圖、沙盤乃至動畫等所不能達到的。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的應用方法流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例如圖I所示，一種基于VR交互模式的沙盤系統(tǒng)及其應用方法，該沙盤系統(tǒng)包括客戶端控制器I、兩臺邊緣融合機4、兩臺環(huán)幕播放機5、四臺環(huán)幕投影機6、環(huán)幕7、五臺沙盤播放機8、十臺沙盤投影機9、沙盤10、控制端?？刂贫朔謩e與沙盤播放機8、環(huán)幕播放機5連接。環(huán)幕播放機5通過邊緣融合機4與環(huán)幕投影機6連接，環(huán)幕投影機6與環(huán)幕7連接。沙盤播放機8的放映鏡頭正對沙盤投影機9，沙盤投影機9的放映鏡頭正對沙盤10?？蛻舳丝刂破髋c控制端連接。控制端包括控制器2、服務器3，服務器3與控制器2連接，控制器2分別與沙盤播放機8、環(huán)幕播放機5連接。沙盤面積為216m2，總長為18M，寬為12M，配合語音解說、投影、舞臺燈光、動態(tài)系統(tǒng)、背景音樂等展示浦東全景，整個系統(tǒng)全面展現(xiàn)浦東規(guī)劃美好藍圖，同時挑選各個功能區(qū)的重點區(qū)域進行著重描繪，使得整個展示有總有分，全面細致。配合超大屏幕的背投影像、加上燈光等效果。給用戶展示了ー個引人入勝、身臨其境的場景。本發(fā)明采用客戶機/服務器(C/S)模式，將普通的展示設備組建成網(wǎng)絡，客戶端 控制器定時發(fā)送消息給控制端，控制端根據(jù)收到的信息傳遞指定的影像給各播放端投影儀；投影儀根據(jù)指定調(diào)整播放狀態(tài)。本發(fā)明的應用包括以下步驟
步驟101)沙盤和環(huán)幕展示控制端發(fā)送的內(nèi)容；步驟102)客戶端控制器根據(jù)使用者輸入的指令，向控制端發(fā)送控制指令；步驟103)控制端判斷是否接收到客戶端控制器發(fā)送的指令，如果判斷為是則進行步驟104)，否則返回步驟102)；步驟104)控制端判斷接收到指令的時間是否超過閾值，如果判斷為是則返回步驟101)，否則進行步驟105);閾值為0. 05秒。步驟105)控制端根據(jù)接收到的控制指令，調(diào)取相應的播放內(nèi)容，分別發(fā)送給沙盤投影機和環(huán)幕投影機； 步驟106)沙盤投影機和環(huán)幕投影機同步展示使用者選擇的多媒體內(nèi)容。本發(fā)明融合了傳統(tǒng)模型沙盤、互動投影技術(shù)、三維VR仿真技術(shù)。這種VR交互沙盤可以彌補傳統(tǒng)沙盤動態(tài)展示不足的缺點，展示手法形象直觀，觀眾獲取的信息豐富全面，宣傳的重點傳達高效，非常實用。它是傳統(tǒng)沙盤的升級，虛實結(jié)合的多媒體動態(tài)沙盤；它保留了實體模型精湛的手工藝，増加了聲、畫并貌的多媒體技術(shù)，利用數(shù)字影像技術(shù)結(jié)合大型投影屏幕展示系統(tǒng)，打造的一個以現(xiàn)代化多媒體聲、光、電展示技術(shù)為載體的VR交互模式動態(tài)沙盤展示系統(tǒng)。實體模型沙盤面積宏大，配合語音解說、投影、舞臺燈光、動態(tài)系統(tǒng)、背景音樂等全面展示多媒體內(nèi)容，同時可以針對展示的重點區(qū)域進行著重描繪，使得整個展示有總有分，全面細致?；哟笮屯队捌聊徊捎么笮铜h(huán)幕設計，采用多臺投影機，結(jié)合同步投影控制技木、曲面校正技術(shù)和邊緣融合技木，實現(xiàn)超大環(huán)幕投影的無縫拼接和同步播放。將容量大、播放無色差、無時差、內(nèi)容完整的圖像呈現(xiàn)在參觀者眼前。VR仿真技術(shù)投射出的虛擬影像能夠使政府規(guī)劃部門、項目開發(fā)商、工程人員及公眾可從任意角度，實時互動真實地看到規(guī)劃效果，更好地掌握城市的形態(tài)和理解規(guī)劃師的設計意圖。參觀者可通過客戶端控制器控制播放影像，其顯示界面上的各個模型的控制點位清晰明了，通過便利的觸摸控制，加上語音解說同步，講解者可在移動中進行沙盤的演示，完全脫離了原有設備的束縛、行動自由。
權(quán)利要求
1.一種基于VR交互模式的沙盤系統(tǒng)，其特征在干，該沙盤系統(tǒng)包括沙盤、沙盤投影機、沙盤播放機、環(huán)幕、環(huán)幕投影機、環(huán)幕播放機、邊緣融合機、控制端、客戶端控制器，所述的控制端分別與沙盤播放機、環(huán)幕播放機連接，所述的環(huán)幕播放機通過邊緣融合機與環(huán)幕投影機連接，所述的環(huán)幕投影機的放映鏡頭正對環(huán)幕，所述的沙盤播放機與沙盤投影機連接，所述的沙盤投影機的放映鏡頭正對沙盤，所述的客戶端控制器與控制端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于VR交互模式的沙盤系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制端包括控制器、服務器，所述的服務器與控制器連接，所述的控制器分別與沙盤播放機、環(huán)幕播放機連接。
3.—種如權(quán)利要求I所述的基于VR交互模式的沙盤系統(tǒng)的應用，其特征在于，該應用包括以下步驟 1)沙盤和環(huán)幕展示控制端發(fā)送的內(nèi)容； 2)客戶端控制器根據(jù)使用者輸入的指令，向控制端發(fā)送控制指令； 3)控制端判斷是否接收到客戶端控制器發(fā)送的指令，如果判斷為是則進行步驟4)，否則返回步驟2)； 4)控制端判斷接收到指令的時間是否超過閾值，如果判斷為是則返回步驟1)，否則進行步驟5)； 5)控制端根據(jù)接收到的控制指令，調(diào)取相應的播放內(nèi)容，分別發(fā)送給沙盤投影機和環(huán)幕投影機； 6)沙盤投影機和環(huán)幕投影機同步展示使用者選擇的多媒體內(nèi)容。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種基于VR交互模式的沙盤系統(tǒng)的應用，其特征在于，所述的步驟4)中的閾值為0. 05 I秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于VR交互模式的沙盤系統(tǒng)及其應用，該系統(tǒng)包括沙盤、沙盤投影機、沙盤播放機、環(huán)幕、環(huán)幕投影機、環(huán)幕播放機、邊緣融合機、控制端、客戶端控制器，所述的控制端分別與沙盤播放機、環(huán)幕播放機連接，所述的環(huán)幕播放機通過邊緣融合機與環(huán)幕投影機連接，所述的沙盤播放機與沙盤投影機連接，所述的客戶端控制器與控制端連接；該應用為控制端根據(jù)客戶端控制器發(fā)送的控制指令，控制環(huán)幕投影機和沙盤投影機同步播放使用者選擇的多媒體內(nèi)容。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有能夠給用戶帶來強烈、逼真的感官沖擊，可實現(xiàn)單人或多人的人機交互，同時便于公眾了解設計者的意圖等優(yōu)點。
文檔編號G09F19/18GK102654953SQ20111013146
公開日2012年9月5日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者周軍明, 張國華, 楊濤, 王薇 申請人:上海華博信息服務有限公司