一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，包括背投屏幕（1）、攝像機(jī)（2）、人體傳感器（3）、計(jì)算機(jī)（4）和安裝在背投屏幕（1）后的投影儀（5），攝像機(jī)（2）和人體傳感器（3）的輸出端與計(jì)算機(jī)（4）的輸入端連接，計(jì)算機(jī)（4）的輸出端與投影儀（5）的輸入端連接；背投屏幕（1）包括依次設(shè)置的基材層（6）、成像層（7）和透鏡層（8）；投影儀（5）包括投影儀殼體（10）、設(shè)置在殼體上的投影儀鏡頭（11）、與投影儀殼體（10）下表面固定連接的安裝板（12）、安裝在安裝板（12）下方的散熱鰭片（13）、設(shè)置在散熱鰭片（13）下方的支架（14）和安裝在支架（14）下方的基座（15）。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的特點(diǎn)。
【專利說明】
一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)的一個(gè)重要方向，是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)多媒體技術(shù)傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合，是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)豐要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)各等方面。模擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動(dòng)等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，眼睛、手勢(shì)、或其他人體行為動(dòng)作，由計(jì)算機(jī)來處理與參與者的動(dòng)作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對(duì)用戶的輸入作出實(shí)時(shí)響應(yīng)，并分別反饋到用戶的五官。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。然而現(xiàn)在雖然出現(xiàn)了一些虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，但是其成本過高，難以推廣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低成本的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，包括背投屏幕、用于對(duì)背投屏幕前景物進(jìn)行取景的攝像機(jī)、用于檢測(cè)背投屏幕前是否有人的人體傳感器、計(jì)算機(jī)和安裝在背投屏幕后的投影儀，攝像機(jī)和人體傳感器的輸出端與計(jì)算機(jī)的輸入端連接，計(jì)算機(jī)的輸出端與投影儀的輸入端連接。
[0005]所述背投屏幕包括依次設(shè)置的基材層、成像層和透鏡層，透鏡層由多個(gè)凸透鏡排布而成，且透鏡層中各凸透鏡會(huì)聚焦點(diǎn)設(shè)置在成像層內(nèi)。
[0006]所述投影儀包括投影儀殼體、設(shè)置在殼體上的投影儀鏡頭、與投影儀殼體下表面固定連接的安裝板、安裝在安裝板下方的散熱鰭片、設(shè)置在散熱鰭片下方的支架和安裝在支架下方的基座，散熱鰭片的下端與基座之間設(shè)有風(fēng)扇。
[0007]所述攝像機(jī)包括屏蔽殼體，屏蔽殼體前端安裝有攝像機(jī)鏡頭和補(bǔ)光燈，屏蔽殼體內(nèi)部安裝有CO)傳感器、微處理器、補(bǔ)光燈驅(qū)動(dòng)電路和抗電磁干擾器，微處理器分別與(XD傳感器、補(bǔ)光燈驅(qū)動(dòng)電路和抗電磁干擾器連接，補(bǔ)光燈驅(qū)動(dòng)電路與補(bǔ)光燈連接;屏蔽殼體包括屏蔽外殼和設(shè)于屏蔽外殼內(nèi)的屏蔽內(nèi)殼，屏蔽外殼由內(nèi)向外依次包括玻璃纖維層、雙面鍍金屬的塑料層和屏蔽層;屏蔽內(nèi)殼為鋁合金層，屏蔽內(nèi)殼與屏蔽外殼相互隔開，并通過支架與屏蔽外殼連接固定，屏蔽內(nèi)殼與屏蔽外殼之間填充導(dǎo)電泡棉。
[0008]所述屏蔽殼體后端設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口和電源接口，屏蔽殼體內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口驅(qū)動(dòng)電路，微處理器通過數(shù)據(jù)傳輸接口驅(qū)動(dòng)電路與連接。
[0009]所述屏蔽殼體頂端設(shè)有固定孔。
[0010]所述透鏡層還包括透明板，透鏡層的各凸透鏡設(shè)置在透明板上，透明板與成像層連接。
[0011]所述安裝板上設(shè)有安裝孔，安裝板通過穿過安裝孔的螺絲與投影儀殼體固定連接。
[0012]所述基座下方設(shè)有減震墊。
[0013]所述人體傳感器為紅外傳感器或超聲波傳感器。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015](I)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉；
[0016](2)背投屏幕中用凸透鏡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的菲涅爾透鏡等，有效提升了圖像的銳利度和均勻性；
[0017](3)投影儀中的風(fēng)扇能夠改善投影儀的散熱性能，投影儀中的減震墊能夠改善投影儀的穩(wěn)定性；
[0018](4)攝像機(jī)中的屏蔽殼體、抗電磁干擾器能夠提升攝像機(jī)的抗干擾性能，使得攝像機(jī)能夠在復(fù)雜的電磁環(huán)境下正常工作。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型中背投屏幕的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3為本實(shí)用新型中投影儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型中攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中，1-背投屏幕，2-攝像機(jī)，3-人體傳感器，4-計(jì)算機(jī)，5-投影儀，6_基材層，7_成像層，8-透鏡層，9-凸透鏡，10-投影儀殼體，11-投影儀鏡頭，12-安裝板，13-散熱鰭片，14-支架，15-基座，16-風(fēng)扇，17-減震墊，18-屏蔽殼體，19-光敏傳感器，20-補(bǔ)光燈，21-攝像機(jī)鏡頭，22-固定孔。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0025]如圖1所示，一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，包括背投屏幕1、用于對(duì)背投屏幕I前景物進(jìn)行取景的攝像機(jī)2、用于檢測(cè)背投屏幕I前是否有人的人體傳感器3、計(jì)算機(jī)4和安裝在背投屏幕I后的投影儀5，攝像機(jī)2和人體傳感器3的輸出端與計(jì)算機(jī)4的輸入端連接，計(jì)算機(jī)4的輸出端與投影儀5的輸入端連接。
[0026]所述人體傳感器3為紅外傳感器或超聲波傳感器。
[0027]本實(shí)用新型中攝像機(jī)采集背投屏幕前的圖像信息，并將圖像信息傳輸至計(jì)算機(jī)，傳感器檢測(cè)是否有人走入背投屏幕前，當(dāng)檢測(cè)到有人走入背投屏幕前時(shí)，計(jì)算機(jī)在圖像信息中整合入虛擬人物(該技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟，本申請(qǐng)不涉及此處的改進(jìn))，將整合有虛擬人物的圖像信息通過投影儀投影到背投屏幕上，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的特點(diǎn)。
[0028]如圖2所示，所述背投屏幕I包括依次設(shè)置的基材層6、成像層7和透鏡層8，透鏡層8由多個(gè)凸透鏡9排布而成，且透鏡層8中各凸透鏡9會(huì)聚焦點(diǎn)設(shè)置在成像層7內(nèi)。
[0029]所述透鏡層8還包括透明板，透鏡層8的各凸透鏡9設(shè)置在透明板上，透明板與成像層7連接。透明板可以采用PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)板、PS(聚苯乙烯)板、PC(聚碳酸酯)板或ABS(丙烯腈)板，具有透光性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0030]如圖3所示，所述投影儀5包括投影儀殼體10、設(shè)置在殼體上的投影儀鏡頭11、與投影儀殼體10下表面固定連接的安裝板12、安裝在安裝板12下方的散熱鰭片13、設(shè)置在散熱鰭片13下方的支架14和安裝在支架14下方的基座15，散熱鰭片13的下端與基座15之間設(shè)有風(fēng)扇16。
[0031]所述安裝板12上設(shè)有安裝孔，安裝板12通過穿過安裝孔的螺絲與投影儀殼體10固定連接。
[0032]所述基座15下方設(shè)有減震墊17。減震墊17可以采用橡膠墊、泡棉墊或泡沫墊，橡膠墊可以選用天然橡膠墊、氯丁橡膠墊、丁腈橡膠墊(耐用性能好)、硅橡膠墊(耐高低溫性能好)。
[0033 ]如圖4所示，所述攝像機(jī)2包括屏蔽殼體18，屏蔽殼體18能夠屏蔽電磁波，消除外部電磁波對(duì)屏蔽殼體I內(nèi)的電路器件的影響；屏蔽殼體18前端安裝有攝像機(jī)鏡頭21和補(bǔ)光燈20，補(bǔ)光燈20為L(zhǎng)ED白光補(bǔ)光燈或紅外補(bǔ)光燈；屏蔽殼體18內(nèi)部安裝有CCD傳感器、微處理器、補(bǔ)光燈驅(qū)動(dòng)電路和抗電磁干擾器，微處理器分別與CCD傳感器、補(bǔ)光燈驅(qū)動(dòng)電路和抗電磁干擾器連接，補(bǔ)光燈驅(qū)動(dòng)電路與補(bǔ)光燈20連接;屏蔽殼體18包括屏蔽外殼和設(shè)于屏蔽外殼內(nèi)的屏蔽內(nèi)殼，屏蔽外殼由內(nèi)向外依次包括玻璃纖維層、雙面鍍金屬的塑料層和屏蔽層；屏蔽內(nèi)殼為鋁合金層，屏蔽內(nèi)殼與屏蔽外殼相互隔開，并通過支架與屏蔽外殼連接固定，屏蔽內(nèi)殼與屏蔽外殼之間填充導(dǎo)電泡棉。
[0034]所述補(bǔ)光燈20用于在光照強(qiáng)度不足的環(huán)境下為攝像機(jī)2拍攝進(jìn)行補(bǔ)光，提高攝像機(jī)2在弱光環(huán)境下的拍攝性能。
[0035]所述屏蔽殼體18后端設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口和電源接口，屏蔽殼體18內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口驅(qū)動(dòng)電路，微處理器通過數(shù)據(jù)傳輸接口驅(qū)動(dòng)電路與連接。
[0036]所述屏蔽殼體18頂端設(shè)有固定孔22。
[0037]所述攝像機(jī)鏡頭21為自動(dòng)光圈鏡頭。自動(dòng)光圈鏡頭能夠自動(dòng)調(diào)焦，消除夜晚畫面虛焦、模糊等問題，提高了攝像機(jī)2的夜間拍攝效果。
[0038]所述屏蔽殼體18側(cè)面安裝有光敏傳感器19，屏蔽殼體18內(nèi)設(shè)有自動(dòng)曝光控制電路和聚焦檢測(cè)電路，自動(dòng)曝光控制電路分別與聚焦檢測(cè)電路和自動(dòng)光圈鏡頭連接，光敏傳感器19、自動(dòng)曝光控制電路和聚焦檢測(cè)電路均與微處理器連接。光敏傳感器19檢測(cè)環(huán)境照度，并將檢測(cè)到的環(huán)境照度輸出到第一微處理器，當(dāng)環(huán)境照度過低時(shí)，第一微處理器輸出控制信號(hào)，補(bǔ)光燈20開啟為攝像機(jī)補(bǔ)光，同時(shí)該控制信號(hào)輸出去控制聚焦檢測(cè)電路工作，第一微處理器輸出的圖像信號(hào)通過聚焦檢測(cè)電路，聚焦檢測(cè)電路檢測(cè)出視頻信號(hào)的高頻分量的大小，判斷當(dāng)前圖像是否清晰，并將判斷結(jié)果反饋至自動(dòng)曝光控制電路;如果高頻分量大于閾值，則表明圖像清晰，自動(dòng)曝光控制電路控制自動(dòng)光圈鏡頭鎖定光圈；反之，則圖像不清晰，自動(dòng)曝光控制電路控制自動(dòng)光圈鏡頭調(diào)整光圈，當(dāng)調(diào)整到視頻信號(hào)的高頻分量大于閾值后，再鎖定光圈。屏蔽殼體18內(nèi)還設(shè)有電子快門，電子快門與自動(dòng)曝光控制電路連接，自動(dòng)曝光控制電路輸出一個(gè)控制信號(hào)啟動(dòng)電子快門，攝像機(jī)2以電子快門曝光的方式使得圖像準(zhǔn)確曝光。
[0039]所述屏蔽殼體18后端設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口和電源接口，屏蔽殼體18內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口驅(qū)動(dòng)電路，微處理器通過數(shù)據(jù)傳輸接口驅(qū)動(dòng)電路與連接。所述數(shù)據(jù)傳輸接口為SDI接口或BNC接口。
[0040]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于:包括背投屏幕(1)、用于對(duì)背投屏幕(I)前景物進(jìn)行取景的攝像機(jī)(2)、用于檢測(cè)背投屏幕(I)前是否有人的人體傳感器(3)、計(jì)算機(jī)(4)和安裝在背投屏幕(I)后的投影儀(5)，攝像機(jī)(2)和人體傳感器(3)的輸出端與計(jì)算機(jī)(4)的輸入端連接，計(jì)算機(jī)(4)的輸出端與投影儀(5)的輸入端連接； 所述背投屏幕(I)包括依次設(shè)置的基材層(6)、成像層(7)和透鏡層(8)，透鏡層(8)由多個(gè)凸透鏡(9)排布而成，且透鏡層(8)中各凸透鏡(9)會(huì)聚焦點(diǎn)設(shè)置在成像層(7)內(nèi)； 所述投影儀(5)包括投影儀殼體(10)、設(shè)置在殼體上的投影儀鏡頭(11)、與投影儀殼體(10)下表面固定連接的安裝板(12)、安裝在安裝板(12)下方的散熱鰭片(13)、設(shè)置在散熱鰭片(13)下方的支架(14)和安裝在支架(14)下方的基座(15)，散熱鰭片(13)的下端與基座(15)之間設(shè)有風(fēng)扇(16)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像機(jī)(2)包括屏蔽殼體(18)，屏蔽殼體(18)前端安裝有攝像機(jī)鏡頭(21)和補(bǔ)光燈(20)，屏蔽殼體(18)內(nèi)部安裝有CXD傳感器、微處理器、補(bǔ)光燈驅(qū)動(dòng)電路和抗電磁干擾器，微處理器分別與(XD傳感器、補(bǔ)光燈驅(qū)動(dòng)電路和抗電磁干擾器連接，補(bǔ)光燈驅(qū)動(dòng)電路與補(bǔ)光燈(20)連接;屏蔽殼體(18)包括屏蔽外殼和設(shè)于屏蔽外殼內(nèi)的屏蔽內(nèi)殼，屏蔽外殼由內(nèi)向外依次包括玻璃纖維層、雙面鍍金屬的塑料層和屏蔽層;屏蔽內(nèi)殼為鋁合金層，屏蔽內(nèi)殼與屏蔽外殼相互隔開，并通過支架與屏蔽外殼連接固定，屏蔽內(nèi)殼與屏蔽外殼之間填充導(dǎo)電泡棉。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于:所述屏蔽殼體(18)后端設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口和電源接口，屏蔽殼體(18)內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口驅(qū)動(dòng)電路，微處理器通過數(shù)據(jù)傳輸接口驅(qū)動(dòng)電路與連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于:所述屏蔽殼體(18)頂端設(shè)有固定孔(22)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于:所述透鏡層(8)還包括透明板，透鏡層(8)的各凸透鏡(9)設(shè)置在透明板上，透明板與成像層(7)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于:所述安裝板(12)上設(shè)有安裝孔，安裝板(12)通過穿過安裝孔的螺絲與投影儀殼體(10)固定連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于:所述基座(15)下方設(shè)有減震墊(17)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于:所述人體傳感器(3)為紅外傳感器或超聲波傳感器。
【文檔編號(hào)】G03B17/54GK205427423SQ201620202621
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】賴斌斌, 江蘭波, 樊星
【申請(qǐng)人】成都電鋸互動(dòng)科技有限公司