專利名稱：基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的室內(nèi)綜合運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的室內(nèi)綜合運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)，屬于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練模擬設(shè)備的設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著時(shí)代發(fā)展，跑步機(jī)、室內(nèi)高爾夫運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)等多種室內(nèi)運(yùn)動(dòng)設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，削弱了天氣、時(shí)間、空間等因素的限制，滿足了人們的健身要求。發(fā)明專利98101140介紹了一種前撐式的跑步器。發(fā)明專利96120583.0介紹了具有兩維空間對(duì)稱性光傳感器網(wǎng)的高爾夫球訓(xùn)練裝置，包括裝在擊球地毯上的傳感器；設(shè)在球飛行方向一定距離的方形框架；多光源發(fā)生器；由一個(gè)聚焦的光源而產(chǎn)生多條光信號(hào)次光源以組成單一平面兩維空間的光網(wǎng)；光信號(hào)接收探測(cè)器，裝設(shè)在光信號(hào)發(fā)生器的對(duì)應(yīng)框架上以形成單一平面兩維空間對(duì)稱性的光網(wǎng)；及數(shù)據(jù)處理與顯示器。發(fā)明專利00121253.2介紹了一種高爾夫運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)測(cè)量裝置。該裝置采用傳感器測(cè)量高爾夫球在被擊起后的有關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)。這些運(yùn)動(dòng)參數(shù)將作為重要參量輸入到高爾夫運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)的相關(guān)軟件中，支持高爾夫運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)高爾夫運(yùn)動(dòng)的精確模擬。
上述這些運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)僅僅適合于一種運(yùn)動(dòng)，用戶不能方便的更換運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。而且這樣的運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)僅將運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)，如跑步的速度、球到達(dá)的最終位置等信息以數(shù)字形式顯示在顯示器上，而不能將整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡顯示在屏幕上，不能使用戶在視覺(jué)上達(dá)到真實(shí)感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的室內(nèi)綜合運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)⒏鞣N現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)集中在一個(gè)系統(tǒng)中，用戶需要時(shí)能夠方便的選擇；另外，該系統(tǒng)能夠使用戶在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)屏幕看到本人運(yùn)動(dòng)的虛擬真實(shí)狀態(tài)，而不僅僅是相關(guān)參數(shù)的數(shù)字顯示。
本發(fā)明的特征在于它是將不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的訓(xùn)練軟件分別存放在不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡中，使用時(shí)將需要的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡插入與主控機(jī)連接的專用插槽中，實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)動(dòng)；它含有運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡、主控機(jī)，仿真平臺(tái)、位于所述仿真平臺(tái)正前方的投影屏幕，位于所述仿真平臺(tái)后上方的投影儀，所述投影儀的輸入端連接所述主控機(jī)，以及運(yùn)動(dòng)器械和檢測(cè)設(shè)備；所述運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡有專用插槽，該插槽通過(guò)USB接口與主控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
其特征還在于，所述運(yùn)動(dòng)器械是球；所述檢測(cè)設(shè)備是位于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)正上方和側(cè)面的兩個(gè)垂直放置的無(wú)線攝像頭，所述兩個(gè)無(wú)線攝像頭內(nèi)部設(shè)置有無(wú)線發(fā)射芯片，并分別配備有一個(gè)無(wú)線接收器，該兩個(gè)無(wú)線接收器共用一個(gè)視頻采集卡，該視頻采集卡通過(guò)PCI接口與主控機(jī)相連；所述兩個(gè)無(wú)線攝像頭采集運(yùn)動(dòng)的球的正交平面的運(yùn)動(dòng)圖像序列，并通過(guò)無(wú)線發(fā)射芯片和無(wú)線接收器傳送到主控機(jī)，由主控機(jī)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)處理，并最終將球的運(yùn)動(dòng)情況通過(guò)投影儀顯示在投影屏幕上。
其特征還在于，所述運(yùn)動(dòng)器械是跑步機(jī)；該跑步機(jī)上裝有檢測(cè)設(shè)備，該檢測(cè)設(shè)備將檢測(cè)到的位移信息傳送到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)處理，并最終將跑步的情況通過(guò)投影儀顯示在投影屏幕上。
其特征還在于，所述運(yùn)動(dòng)器械是自行車(chē)訓(xùn)練器；該自行車(chē)訓(xùn)練器具有內(nèi)置傳感器，檢測(cè)用戶的騎行速度、拐角度、上下傾斜度、左右傾斜度等參數(shù)，并將參數(shù)信息傳送到主控機(jī)，進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)處理，最終將自行車(chē)運(yùn)動(dòng)的情況通過(guò)投影儀顯示在投影屏幕上。
其特征還在于，所述運(yùn)動(dòng)器械是數(shù)控式賽艇訓(xùn)練器；該賽艇訓(xùn)練器內(nèi)置有傳感裝置和執(zhí)行器，檢測(cè)用戶的劃行速度、拐角度、上下傾斜度、左右傾斜度等參數(shù)，并將參數(shù)信息傳送到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)處理，最終將賽艇運(yùn)動(dòng)的情況通過(guò)投影儀顯示在投影屏幕上。
其特征還在于，所述運(yùn)動(dòng)器械是激光槍；所述檢測(cè)設(shè)備是上述無(wú)線攝像頭之一；所述無(wú)線攝像頭將所述激光槍發(fā)射的激光點(diǎn)的位置圖像通過(guò)無(wú)線發(fā)射芯片和無(wú)線接受器傳輸?shù)街骺貦C(jī)，由主控機(jī)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)處理，并最終將射擊的情況通過(guò)投影儀顯示在投影屏幕上。
實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明所提出的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的室內(nèi)綜合運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)能夠集中多種運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)，用戶需要時(shí)能夠方便的選擇；該系統(tǒng)還能夠使用戶在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)屏幕看到本人運(yùn)動(dòng)的虛擬現(xiàn)實(shí)的狀態(tài)，而不僅僅是數(shù)字的顯示，使用戶感受“真實(shí)的”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和“真實(shí)的”運(yùn)動(dòng)環(huán)境。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1為投影儀，2為仿真平臺(tái)，3為大屏幕，4為主控機(jī)，5為鍵盤(pán)，6為運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡，7為語(yǔ)音識(shí)別設(shè)備，8為兩個(gè)垂直放置的攝像頭。
圖2是本發(fā)明的工作原理圖。
圖3是無(wú)線攝像頭與計(jì)算機(jī)的“連接”示意圖。其中8為無(wú)線攝像頭，9為發(fā)射天線，10為接收天線，11為無(wú)線接收器，12為接收器的AV輸出端，13為視頻采集卡，14為視頻采集卡PCI接口(插入電腦PCI插槽)。
圖4是本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)工作原理圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
如圖1所示，主控機(jī)可用一般的PC機(jī)，例如配置為CPU1GHZ，內(nèi)存128M，硬盤(pán)20G的計(jì)算機(jī)。該計(jì)算機(jī)有USB接口。運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目軟件集成卡用于存儲(chǔ)模擬運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目程序，不同的模擬運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目程序存儲(chǔ)在不同的軟件集成卡中，軟件集成卡可以選用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)游戲卡式的軟件集成卡，該軟件集成卡配備有專用插槽，該插槽有USB接口與計(jì)算機(jī)相連。通過(guò)計(jì)算機(jī)可以往該軟件集成卡中寫(xiě)入軟件程序比如可以事先在計(jì)算機(jī)中編寫(xiě)好各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)軟件，然后將不同的軟件寫(xiě)入(下載至)各軟件集成卡中，需要時(shí)插入計(jì)算機(jī)專用插槽中。用戶在使用時(shí)，計(jì)算機(jī)調(diào)出相關(guān)的數(shù)據(jù)，用戶可以通過(guò)鍵盤(pán)選擇該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景，如跑步選擇跑道、海灣等場(chǎng)景，高爾夫球選擇高爾夫球場(chǎng)草地的場(chǎng)景等，然后開(kāi)始進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
仿真平臺(tái)2可以選用高性能塑膠地板。
如圖2所示，對(duì)于球類(lèi)運(yùn)動(dòng)(包括射擊)，和非球類(lèi)運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)的檢測(cè)和傳輸?shù)耐緩绞遣煌?，球?lèi)運(yùn)動(dòng)和射擊是依靠?jī)蓚€(gè)垂直放置的無(wú)線高頻攝像頭獲取系列幀圖像數(shù)據(jù)序列，通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)街鳈C(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的檢測(cè)和傳輸；而非球類(lèi)運(yùn)動(dòng)，如跑步，自行車(chē)等則是通過(guò)運(yùn)動(dòng)器械內(nèi)置的檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)和傳輸數(shù)據(jù)。系統(tǒng)還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與使用本系統(tǒng)的其它用戶聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交流。
下面結(jié)合各種不同的運(yùn)動(dòng)介紹本發(fā)明的實(shí)施情況。
一、跑步運(yùn)動(dòng)當(dāng)用戶選擇跑步運(yùn)動(dòng)時(shí)，選擇存儲(chǔ)有跑步運(yùn)動(dòng)模擬軟件的軟件集成卡，將其于計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)調(diào)出其中的虛擬場(chǎng)景選擇項(xiàng)目，用戶可以通過(guò)鍵盤(pán)選擇所需要的場(chǎng)景，如跑道，及樹(shù)林、海灘等場(chǎng)景。用戶使用的運(yùn)動(dòng)器械是跑步機(jī)，本發(fā)明所選用的跑步機(jī)是JS-5006型跑步機(jī)，該跑步機(jī)內(nèi)部有檢測(cè)設(shè)備，能夠檢測(cè)速度、方向等信息，該跑步機(jī)通過(guò)電纜與計(jì)算機(jī)的并口相連，并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。跑步機(jī)可安置于仿真平臺(tái)下方，用戶進(jìn)行其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目時(shí)可不啟動(dòng)。用戶在跑步過(guò)程中，投影屏幕上顯示出用戶在跑道或樹(shù)林等場(chǎng)地跑步的情況，如快跑、慢跑、拐彎、停止等情況，同時(shí)顯示出跑步速度、時(shí)間、體力分析等參數(shù)，使用戶能夠感受到較真實(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。
二、球類(lèi)運(yùn)動(dòng)球類(lèi)運(yùn)動(dòng)包括保齡球、高爾夫球、臺(tái)球、地?cái)S球等。當(dāng)選擇高爾夫球時(shí)應(yīng)配備相應(yīng)的球桿，為防止球飛出，還應(yīng)配備有球網(wǎng)；當(dāng)選擇臺(tái)球時(shí)，應(yīng)配備臺(tái)球桌和擊球桿。用戶將保齡球、高爾夫球或臺(tái)球的軟件集成卡與計(jì)算機(jī)相連，通過(guò)鍵盤(pán)選擇運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，然后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。球類(lèi)運(yùn)動(dòng)的參數(shù)是通過(guò)兩個(gè)攝像頭8來(lái)獲取的。兩攝像頭8垂直放置，獲取正交平面X-Z、X-Y球的運(yùn)動(dòng)圖像序列，并通過(guò)攝像頭內(nèi)部的無(wú)線發(fā)射芯片和配備的無(wú)線接收器和視頻采集卡傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將球的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)時(shí)的顯示在投影屏幕上，同時(shí)顯示球在X、Y、Z方向的發(fā)射角、速度、加速度、運(yùn)動(dòng)距離等參數(shù)以及擊球力量、地面摩擦系數(shù)、風(fēng)速等。無(wú)線攝像頭可以選用例如精誠(chéng)達(dá)-315XXD無(wú)線攝像頭，該無(wú)線攝像頭內(nèi)置發(fā)射芯片，并配備有無(wú)線接受器，接收器端有AV輸出口，將AV輸出口用視頻線連接至PCI視頻采集卡如“天敏-10MOONS TV MASTER”的AV輸入端子即可。采集的無(wú)限圖像序列傳輸至計(jì)算機(jī)。無(wú)線攝像頭與計(jì)算機(jī)的“連接”方式見(jiàn)圖3。
三、自行車(chē)運(yùn)動(dòng)選擇自行車(chē)運(yùn)動(dòng)的軟件集成卡與計(jì)算機(jī)相連中，通過(guò)鍵盤(pán)選擇運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，然后開(kāi)始騎自行車(chē)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)器械是自行車(chē)訓(xùn)練器，本發(fā)明選擇的是型號(hào)為839E型的功率自行車(chē)訓(xùn)練器該自行車(chē)訓(xùn)練器在具有內(nèi)置傳感器，能夠?qū)⒂脩舻尿T行速度、拐角度、上下傾斜度、左右傾斜度等等參數(shù)檢測(cè)出來(lái)，并通過(guò)電纜傳輸給計(jì)算機(jī)，電纜的一端連接自行車(chē)訓(xùn)練器的信號(hào)輸出端，另一端連接計(jì)算機(jī)的并行端口。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，用戶可以在屏幕上看到自行車(chē)在虛擬場(chǎng)景中行駛的情況，如快速行駛、慢速行駛、拐彎、停止等，還能夠看到速度、加速度等信息。用戶還能夠通過(guò)選擇運(yùn)動(dòng)軟件中的風(fēng)速、摩擦系數(shù)等參數(shù)，使屏幕顯示更具有真實(shí)性。
四、射擊運(yùn)動(dòng)選擇射擊的軟件集成卡與計(jì)算機(jī)相連，通過(guò)鍵盤(pán)選擇射擊場(chǎng)景，如射擊場(chǎng)，然后開(kāi)始射擊。運(yùn)動(dòng)器械是激光槍，本發(fā)明選擇thls-2000系列激光槍，檢測(cè)設(shè)備可以選用仿真平臺(tái)上方的攝像頭或側(cè)面的攝像頭，該攝像頭將激光槍射擊點(diǎn)的位置圖像通過(guò)無(wú)線發(fā)射芯片和無(wú)線接收器，以及視頻采集卡傳輸給計(jì)算機(jī)，進(jìn)行處理器的數(shù)據(jù)處理后，將射擊環(huán)與用戶的距離，子彈初始飛行速度，模擬飛行阻力系數(shù)，風(fēng)速，最終射擊環(huán)數(shù)，總分統(tǒng)計(jì)顯示在屏幕上。
五、賽艇運(yùn)動(dòng)選擇賽艇的軟件集成卡與計(jì)算機(jī)相連，通過(guò)鍵盤(pán)選擇賽艇場(chǎng)景，如河、湖等，然后開(kāi)始進(jìn)行賽艇。運(yùn)動(dòng)器械可以選擇例如型號(hào)為ST-I型數(shù)字化動(dòng)賽艇測(cè)試訓(xùn)練器械。賽艇訓(xùn)練器內(nèi)置有傳感裝置和執(zhí)行器。傳感裝置將檢測(cè)到的劃行速度、拐角度、上下傾斜度、左右傾斜度等等參數(shù)通過(guò)電纜傳輸給計(jì)算機(jī)，電纜的一端連接賽艇訓(xùn)練器的信號(hào)輸出端，另一端連接計(jì)算機(jī)的并行端口。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，屏幕上顯示賽艇的進(jìn)度情況，如速度、顛簸、傾斜等情況。同時(shí)，計(jì)算機(jī)還將模擬的顛簸、轉(zhuǎn)彎、傾斜等動(dòng)作指令通過(guò)電纜傳輸給賽艇的執(zhí)行器，使賽艇進(jìn)行顛簸、轉(zhuǎn)彎、傾斜等動(dòng)作，如同在真實(shí)的場(chǎng)景。
本發(fā)明的系統(tǒng)還可以聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)，與其他用戶進(jìn)行網(wǎng)上運(yùn)動(dòng)比賽，此時(shí)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳來(lái)的網(wǎng)友的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，將網(wǎng)友的運(yùn)動(dòng)情況以動(dòng)畫(huà)形式也顯示在屏幕上，并通過(guò)語(yǔ)音設(shè)備(語(yǔ)音識(shí)別芯片、聲卡和擴(kuò)音器)與網(wǎng)友對(duì)話。本發(fā)明可以采用高性能DSP語(yǔ)音識(shí)別芯片，直接與聲卡相聯(lián)接，使用戶可以直接通過(guò)語(yǔ)音控制屏幕圖像切換。播音設(shè)備可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬信息提示和環(huán)境聲響模擬。見(jiàn)圖4，用戶登錄系統(tǒng)指定網(wǎng)站，查詢當(dāng)前該項(xiàng)目的在線用戶，然后點(diǎn)擊選中用戶ID并發(fā)送聯(lián)網(wǎng)請(qǐng)求；如果對(duì)方用戶相應(yīng)請(qǐng)求，同意聯(lián)網(wǎng)，則雙方可以開(kāi)始進(jìn)入聯(lián)網(wǎng)競(jìng)技狀態(tài)；該網(wǎng)絡(luò)可以是局域網(wǎng)，也可以是廣域網(wǎng)。此時(shí)計(jì)算機(jī)應(yīng)配備有10/100M的以太網(wǎng)卡。
其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目類(lèi)似于上述幾項(xiàng)運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)施。
本發(fā)明所涉及到的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目軟件算法對(duì)于球類(lèi)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目(包括射擊)攝像頭8采集正交平面X-Z、X-Y的運(yùn)動(dòng)圖像序列，經(jīng)過(guò)發(fā)射接收采集后數(shù)據(jù)送入攝像頭內(nèi)存。由Kalman濾波進(jìn)行運(yùn)動(dòng)場(chǎng)估計(jì)，由模板匹配確定各圖像中球的球心，并進(jìn)一步得到此球在三維空間中的初始位置、速度，加速度、角速度。由此利用風(fēng)速，摩擦系數(shù)等參數(shù)及運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)規(guī)律確定相應(yīng)球的軌跡。此后利用動(dòng)畫(huà)仿真，并結(jié)合碰撞檢測(cè)約束算法以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到三維場(chǎng)景，將輸出的動(dòng)畫(huà)序列通過(guò)非線性插值反映在投影屏上。對(duì)射擊項(xiàng)目，系統(tǒng)也是通過(guò)攝像頭獲取用戶激光槍光點(diǎn)位置信息，無(wú)線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，經(jīng)處理后顯示射中環(huán)數(shù)等。
對(duì)于非球類(lèi)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目包括跑步、自行車(chē)、賽艇等。跑步時(shí)，跑步機(jī)上感器利用測(cè)量用戶運(yùn)動(dòng)情況。此信息送入計(jì)算機(jī)后，求出用戶跑步的運(yùn)動(dòng)信息，此后利用動(dòng)畫(huà)仿真將輸出的模擬跑步動(dòng)畫(huà)序列反映在有虛擬現(xiàn)實(shí)背景的投影屏上，聯(lián)網(wǎng)則將實(shí)時(shí)顯示與網(wǎng)友的競(jìng)技畫(huà)面。對(duì)自行車(chē)項(xiàng)目，通過(guò)自行車(chē)的傳感器獲取模擬自行車(chē)的運(yùn)動(dòng)信息(前后傾斜度、左右傾斜度等)后，相應(yīng)地利用線性插值算法仿真輸出自行車(chē)動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景，并給與相應(yīng)提示信息，其它項(xiàng)目類(lèi)似。
權(quán)利要求
1.基于虛擬現(xiàn)實(shí)的室內(nèi)綜合運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)，其特征在于，它是將不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的訓(xùn)練軟件分別存放在不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡中，使用時(shí)將需要的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡插入與主控機(jī)連接的專用插槽中，實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)動(dòng)；它含有運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡、主控機(jī)，仿真平臺(tái)、位于所述仿真平臺(tái)正前方的投影屏幕，位于所述仿真平臺(tái)后上方的投影儀，所述投影儀的輸入端連接所述主控機(jī)，以及運(yùn)動(dòng)器械和檢測(cè)設(shè)備；所述運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡有專用插槽，該插槽通過(guò)USB接口與主控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的室內(nèi)綜合運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)器械是球；所述檢測(cè)設(shè)備是位于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)正上方和側(cè)面的兩個(gè)垂直放置的無(wú)線攝像頭，所述兩個(gè)無(wú)線攝像頭內(nèi)部設(shè)置有無(wú)線發(fā)射芯片，并分別配備有一個(gè)無(wú)線接收器和一個(gè)視頻采集卡，該視頻采集卡通過(guò)PCI接口與主控機(jī)相連；所述兩個(gè)無(wú)線攝像頭采集運(yùn)動(dòng)的球的正交平面的運(yùn)動(dòng)圖像序列，并通過(guò)無(wú)線發(fā)射芯片和無(wú)線接收器傳送到主控機(jī)，由主控機(jī)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)處理，并最終將球的運(yùn)動(dòng)情況通過(guò)投影儀顯示在投影屏幕上。
3.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的室內(nèi)綜合運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)器械是跑步機(jī)；該跑步機(jī)上裝有檢測(cè)設(shè)備，該檢測(cè)設(shè)備將檢測(cè)到的位移信息傳送到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)處理，并最終將跑步的情況通過(guò)投影儀顯示在投影屏幕上。
4.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的室內(nèi)綜合運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)器械是自行車(chē)訓(xùn)練器；該自行車(chē)訓(xùn)練器具有內(nèi)置傳感器，檢測(cè)用戶的騎行速度、拐角度、上下傾斜度、左右傾斜度等參數(shù)，并將參數(shù)信息傳送到主控機(jī)，進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)處理，最終將自行車(chē)運(yùn)動(dòng)的情況通過(guò)投影儀顯示在投影屏幕上。
5.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的室內(nèi)綜合運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)器械是數(shù)控式賽艇訓(xùn)練器；該賽艇訓(xùn)練器內(nèi)置有傳感裝置和執(zhí)行器，檢測(cè)用戶的劃行速度、拐角度、上下傾斜度、左右傾斜度等參數(shù)，并將參數(shù)信息傳送到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)處理，最終將賽艇運(yùn)動(dòng)的情況通過(guò)投影儀顯示在投影屏幕上。
6.如權(quán)利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的室內(nèi)綜合運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)器械是激光槍；所述檢測(cè)設(shè)備是上述兩個(gè)無(wú)線攝像頭之一；所述無(wú)線攝像頭將所述激光槍發(fā)射的激光點(diǎn)的位置圖像通過(guò)無(wú)線發(fā)射芯片和無(wú)線接受卡傳輸?shù)街骺貦C(jī)，由主控機(jī)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)處理，并最終將射擊的情況通過(guò)投影儀顯示在投影屏幕上。
全文摘要
基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的室內(nèi)綜合運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)屬于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練模擬設(shè)備的設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。其特征是，它是將不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的訓(xùn)練軟件分別存放在不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡中，使用時(shí)將需要的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡插入與主控機(jī)連接的專用插槽中，實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)動(dòng)；它含有運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡、主控機(jī)，仿真平臺(tái)、位于所述仿真平臺(tái)正前方的投影屏幕，位于仿真平臺(tái)后上方的投影儀，投影儀的輸入端連接主控機(jī)，以及運(yùn)動(dòng)器械和檢測(cè)設(shè)備；所述運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目集成卡有專用插槽，該插槽通過(guò)USB接口與主控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。該系統(tǒng)能將各種現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)集中于一體，用戶需要時(shí)能方便的選擇；還能使用戶在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)屏幕看到本人運(yùn)動(dòng)的虛擬真實(shí)狀態(tài)。
文檔編號(hào)G06F9/455GK1480839SQ0315320
公開(kāi)日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2003年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月7日
發(fā)明者劉自鴻 申請(qǐng)人:劉自鴻