一种赛车模拟器三维仿真装置的制作方法

本实用新型涉及一种三维仿真装置，尤其涉及一种赛车模拟器三维仿真装置。

背景技术：

虚拟现实是计算机生成的、给人多重感官体验的虚拟环境，是一种高级的人机交互系统。目前，在展览展示、科技科普的多媒体实际应用中，大多采用平面投影的方式，体验者看到的是二维图像，体验感不自然，模拟效果较差，逼真度较低。

技术实现要素：

本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，以克服现有技术的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，包括框架、车体机构和成像机构；其中，框架包括底座、三个侧板和顶棚，侧板竖直固定在底座上，分别设于底座的前侧、左侧和右侧，顶棚水平地固定在侧板上；车体机构和成像机构均设于框架内；车体机构包括车架、若干个升降轴、车座和方向盘；车架设于底座的上方，若干个升降轴设于车架和底座之间，车架随升降轴起伏运动；车座固定在车架上；方向盘安装在车架上，位于车座的前侧，方向盘可以转动；成像机构包括前成像组件、左成像组件和右成像组件；前成像组件设于车体机构的前侧，包括前成像屏和前显示屏，前成像屏倾斜地固定在底座和顶棚之间，底端朝向车体机构倾斜，前显示屏水平地嵌入顶棚，位于前成像屏的上方；左成像组件设于车体机构的左侧，包括左成像屏和左显示屏，左成像屏倾斜地固定在底座和顶棚之间，底端朝向车体机构倾斜，左显示屏水平地嵌入顶棚，位于左成像屏的上方；右成像组件设于车体机构的右侧，包括右成像屏和右显示屏，右成像屏倾斜地固定在底座和顶棚之间，底端朝向车体机构倾斜，右显示屏水平地嵌入顶棚，位于右成像屏的上方。

进一步，本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，还可以具有这样的特征：其中，升降轴倾斜地设在底座和车架之间，下端与底座铰接，上端与车架铰接；若干个升降轴呈环形排列，任意一个升降轴的上端与其一侧的升降轴的上端相连，下端与其另一侧的升降轴的下端相连。

进一步，本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，还可以具有这样的特征：其中，车体机构还包括油门组件和刹车组件，油门组件和刹车组件并排设于车架的前端，位于方向盘的下方；油门组件包括油门踏板和油门弹簧，油门踏板一端与车架铰接，另一端与油门弹簧的一端固定，油门弹簧的另一端固定在车架上；刹车组件包括刹车踏板和刹车弹簧，刹车踏板一端与车架铰接，另一端与刹车弹簧的一端固定，刹车弹簧的另一端固定在车架上。

进一步，本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，还可以具有这样的特征：成像机构还包括左前成像组件和右前成像组件；左前成像组件设于车体机构的左前侧，位于左成像组件和前成像组件之间，包括左前成像屏和左前显示屏；左前成像屏倾斜地固定在底座和顶棚之间，底端朝向车体机构倾斜，两侧分别与前成像屏和左成像屏固定拼接；左前显示屏水平地嵌入顶棚，位于左前成像屏的上方；右前成像组件设于车体机构的右前侧，位于右成像组件和前成像组件之间，包括右前成像屏和右前显示屏；右前成像屏倾斜地固定在底座和顶棚之间，底端朝向车体机构倾斜，两侧分别与前成像屏和右成像屏固定拼接；右前显示屏水平地嵌入顶棚，位于右前成像屏的上方。

进一步，本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，还可以具有这样的特征：其中，左成像组件与右成像组件对称设置；左前成像组件与右前成像组件对称设置。

进一步，本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，还可以具有这样的特征：其中，前成像屏与前显示屏之间的夹角为40-50°；左成像屏与左显示屏之间的夹角为40-50°。

进一步，本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，还可以具有这样的特征：其中，左成像屏与左显示屏之间的夹角，与前成像屏与前显示屏之间的夹角相等。

进一步，本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，还可以具有这样的特征：还包括音响机构；音响机构包括四个上音响和四个下音响；上音响嵌入顶棚，四个上音响环绕在车体机构上方相对位置的周围；下音响嵌入底座，四个下音响环绕在车体机构下方相对位置的周围。

进一步，本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，还可以具有这样的特征：还包括射灯机构；射灯机构包括四个上射灯和四个下射灯；上射灯嵌入顶棚，四个上射灯环绕在车体机构上方相对位置的周围，并与上音响交叉设置；下射灯嵌入底座，四个下射灯环绕在车体机构下方相对位置的周围，并与下音响交叉设置。

进一步，本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，还可以具有这样的特征：其中，升降轴为液压轴。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置，车体机构通过若干个升降轴带动车架起伏运动，使其实现前倾、后倾、振动等效果，模拟赛车行驶时的各种状态。此外，成像机构包括五个方位的成像组件，可以在体验者的周围形成立体的虚像，结合音响机构的声音和射灯机构的光亮，生动形象地模拟赛车行驶过程的周围环境。本实用新型具有模拟效果生动、骑行体验好等优点。

附图说明

图1是赛车模拟器三维仿真装置的立体图；

图2是赛车模拟器三维仿真装置的去除右成像组件和右前成像组件的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和2所示，本实用新型提供一种赛车模拟器三维仿真装置的，包括框架100、车体机构200、成像机构300、音响机构和射灯机构，其中，车体机构200、成像机构300、音响机构和射灯机构均设于框架100内，成像机构300设于车体机构200的前侧、左侧和右侧，音响机构和射灯机构设于车体机构200的上方和下方，具体为：

框架100包括底座110、三个侧板120和顶棚130。侧板120竖直固定在底座上，三个侧板120分别设于底座110的前侧、左侧和右侧，顶棚130水平地固定在三个侧板120上，底座110、侧板120和顶棚130组成半封闭的结构。

车体机构200包括车架210、若干个升降轴220、车座230、方向盘240、油门组件250和刹车组件260，本实施例中，升降轴220为液压轴。

车架21的纵截面呈┘形，设于底座110的上方，液压轴220均倾斜地设在底座110和车架210之间，液压轴220的下端与底座110铰接，上端与车架210铰接。若干个液压轴220呈环形排列，任意一个液压轴220的上端与其一侧的液压轴220的上端相连，下端与其另一侧的液压轴220的下端相连，即若干个液压轴220组成锯齿形结构。

车座230固定在车架210上。车座230固定在车架上210的后侧。方向盘240安装在车架210上，位于车座230的前侧，并可以转动。油门组件250和刹车组件260并排设于车架210的前端，位于方向盘240的下方。油门组件250包括油门踏板251和油门弹簧252，油门踏板251一端与车架210铰接，另一端与油门弹簧252的一端固定，油门弹簧252的另一端固定在车架210上，油门踏板251可以踩踏，并可以被油门弹簧252复位。刹车组件260与油门组件250结构相同，包括刹车踏板261和刹车弹簧262，刹车踏板261一端与车架210铰接，另一端与刹车弹簧262的一端固定，刹车弹簧262的另一端固定在车架上。

成像机构300包括前成像组件、左成像组件、右成像组件、左前成像组件和右前成像组件。

前成像组件设于车体机构200的前侧，包括前成像屏311和前显示屏312。前成像屏311倾斜地固定在底座110和顶棚130之间，其底端朝向车体机构200倾斜。前显示屏312水平地嵌入顶棚130，其显示面与顶棚130的下表面平齐，并位于前成像屏311的上方。

左成像组件设于车体机构200的左侧，包括左成像屏321和左显示屏322。左成像屏321倾斜地固定在底座110和顶棚220之间，其底端朝向车体机构200倾斜。左显示屏322水平地嵌入顶棚130，其显示面与顶棚130的下表面平齐，并位于左成像屏321的上方。

右成像组件设于车体机构200的右侧，包括右成像屏331和右显示屏332。右成像屏331倾斜地固定在底座110和顶棚220之间，其底端朝向车体机构200倾斜。右显示屏332水平地嵌入顶棚130，其显示面与顶棚130的下表面平齐，并位于右成像屏331的上方。

左前成像组件设于车体机构200的左前侧，位于左成像组件和前成像组件之间，包括左前成像屏341和左前显示屏342。左前成像屏341倾斜地固定在底座110和顶棚220之间，其底端朝向车体机构200倾斜，两侧分别与前成像屏311和左成像屏321固定拼接。左前显示屏342水平地嵌入顶棚130，其显示面与顶棚130的下表面平齐，并位于左前成像屏341的上方。

右前成像组件设于车体机构200的右前侧，位于右成像组件和前成像组件之间，包括右前成像屏351和右前显示屏352。右前成像屏351倾斜地固定在底座110和顶棚220之间，其底端朝向车体机构200倾斜，两侧分别与前成像屏311和右成像屏331固定拼接。右前显示屏352水平地嵌入顶棚，其显示面与顶棚130的下表面平齐，并位于右前成像屏351的上方。

其中，左成像组件与右成像组件对称设置，左前成像组件与右前成像组件对称设置。且左成像屏321与左显示屏322之间的夹角，与前成像屏311与前显示屏312之间的夹角相等，即各组成像屏的倾斜程度相同。

音响机构包括四个上音响410和四个下音响420。上音响410嵌入顶棚130，四个上音响410环绕在车体机构200上方相对位置的周围，位于成像机构300的内侧。下音响420嵌入底座，四个下音响420环绕在车体机构200下方相对位置的周围，位于成像机构300的内侧。

射灯机构包括四个上射灯510和四个下射灯520。上射灯510嵌入顶棚130，四个上射灯510环绕在车体机构200上方相对位置的周围，并与上音响410交叉设置。下射灯520嵌入底座110，四个下射灯520环绕在车体机构200下方相对位置的周围，并与下音响420交叉设置。

使用时，体验者坐在车座230上，液压轴220可带动车架210起伏运动，使其实现前倾、后倾、振动等效果，模拟赛车行驶时的各种状态。同时，成像机构300中，各组显示屏显示图像，投影在其相应的成像屏上，在成像屏的后方形成立体的虚像，前成像组件、左成像组件、右成像组件、左前成像组件和右前成像组件在体验者周围的五个方向上形成虚像，结合音响机构的声音和射灯机构的光亮，模拟赛车行驶过程的周围环境。本装置可以与控制设备和传感器相结合，体验者操作方向盘、油门踏板和刹车踏板，传感器监测并反馈方向盘240的转动、油门踏板251和刹车踏板252的踩压，控制设备同时控制车架210的状态、成像机构300的投影虚像内容、以及音响机构和射灯机构，共同模拟赛车的驾驶体验。