沉浸式虚拟弓箭射击系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于虚拟现实技术领域，具体涉及一种沉浸式虚拟弓箭射击系统。
【背景技术】
[0002]弓箭射击模拟系统是一种采用显示装置产生虚拟的射击环境，使操作者有身临射击场地感觉的设备。在现有的弓箭射击模拟系统中，比较典型的是激光模拟射击系统和实弹模拟射击系统。但是上述的射击模拟系统普遍只能够提供虚拟世界的漫游和简单的机枪射击，并且系统只能判断操作者瞄准的方位来实现射击，导致虚拟世界趋于平面化。
【发明内容】
[0003]本实用新型为解决现有的弓箭射击模拟技术存在的只能判断操作者瞄准的方位来实现射击，导致虚拟世界趋于平面化的问题，进而提供一种沉浸式虚拟弓箭射击系统。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种沉浸式虚拟弓箭射击系统，包括:弓箭、拉力传感器、空间位置传感器、数据接收器和输出显示器；拉力传感器和空间位置传感器均设置在弓箭上，拉力传感器的拉力信号输出端与数据接收器的拉力信号输入端连接，空间位置传感器的空间位置信号输出端与数据接收器的空间位置信号输入端连接，数据接收器的显示信号输出端与输出显示器的显示信号输入端连接。
[0006]本实用新型的有益效果:通过获取拉弓的力度与瞄准的方向，从而将射击的动作和力度传递至虚拟世界，相比于传统的射击模拟，本实用新型大幅度增强了射击过程中的沉浸感。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型提供的沉浸式虚拟弓箭射击系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]为了能够更清晰地阐明本实用新型的特点和工作基本原理，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行说明。
[0009]本【具体实施方式】提供了一种沉浸式虚拟弓箭射击系统，如图1所示，包括:弓箭1、拉力传感器2、空间位置传感器3、数据接收器4和输出显示器5 ;拉力传感器2和空间位置传感器3均设置在弓箭I上，拉力传感器2的拉力信号输出端与数据接收器4的拉力信号输入端连接，空间位置传感器3的空间位置信号输出端与数据接收器4的空间位置信号输入端连接，数据接收器4的显示信号输出端与输出显示器5的显示信号输入端连接。
[0010]本【具体实施方式】提供的沉浸式虚拟弓箭射击系统的一个重要组成部分即拉力传感器2，属于称重传感器系列，是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置。拉力传感器2使用两个拉力传递部分传力，在其结构中含有力敏器件和两个拉力传递部分，在力敏器件中含有压电片、压电片垫片，拉力传递部分含有基板部分和边缘传力部分，其特征是使两个拉力传递部分的两端分别固定在一起，用两端之间的横向作用面将力敏器件夹紧，压电片垫片在一侧压在压电片的中心区域，基板部分位于压电片另一侧与边缘传力部分之间并紧贴压电片，其用途之一是制成钩秤以取代杆枰。实际工作环境对于正确选用拉力传感器至关重要，它不仅关系到拉力传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，甚至整个衡器的可靠性和安全性。根据不同拉力的力度和大小，拉力传感器在不同使用环境下产生了多种类型，有应变式拉力传感器、感应式拉力传感器、磁致伸缩拉力传感器等。
[0011]应变式压力传感器是把压力转换成电阻值的变比来进行测量的。力敏器件受到被测量的力产生变形，同时附着其上的电阻应变计也产生变形，电阻应变计将变形转化为电阻值的变化，然后通过计算可以测量力的大小。这种传感器的缺点是对于大的应变有较大的非线性、输出信号较弱，可以采取一定的补偿措施。代表类型包括S型拉力传感器、板环拉力传感器等。
[0012]磁电感应式拉力传感器的分类主要有动圈式振动加速度传感器和磁电式扭矩传感器，是利用电磁感应原理将被测量转换成电信号的一种传感器，其工作原理是根据铁芯导磁系数在铁芯应力作用下的相对变化进行测量。这类传感器不需要辅助源，可以直接把被测对象的机械量转换成易于测量的信号。
[0013]在本【具体实施方式】提供的沉浸式虚拟弓箭射击系统中，拉力传感器2被固定在弓箭I的弓弦上，随着弓弦上感应到力量的施加不断改变，拉力传感器2记录的数值也随之变化，完成对力的实时记录，再将记录结果输出作为相应的反馈。
[0014]本【具体实施方式】提供的沉浸式虚拟弓箭射击系统的工作原理是:当用户在弓箭I上施加力度时，空间位置传感器3能够获取弓箭I所指的方向和空间位置，而拉力传感器2能够获得弓箭I上的弓弦的张力。拉力传感器2和空间位置传感器3将拉力信号和空间位置信号通过有线连接或无线端口输出到数据接收器4中。数据接收器4存储有不同拉力信号和空间位置信号对应的射击结果，将接收的拉力信号和空间位置信号匹配对应的射击结果输出到输出显示器5上显示即完成了一次虚拟射击过程。输出显示器5可采用虚拟显示器或立体投影来实现。在本申请的工作原理中，所涉及的弓箭、空间位置传感器、数据接收器和输出显示器均实现了与本领域现有的器件相同的功能，所以这些器件间的电路结构及连接关系也是已知的，因此不在说明书中敷述。
[0015]采用本【具体实施方式】提供的技术方案，通过获取拉弓的力度与瞄准的方向，从而将射击的动作和力度传递至虚拟世界，相比于传统的射击模拟，本实用新型大幅度增强了射击过程中的沉浸感。
[0016]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，这些【具体实施方式】都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种沉浸式虚拟弓箭射击系统，其特征在于，包括:弓箭(1)、拉力传感器(2)、空间位置传感器(3)、数据接收器(4)和输出显示器(5);拉力传感器(2)和空间位置传感器(3)均设置在弓箭(I)上，拉力传感器(2)的拉力信号输出端与数据接收器(4)的拉力信号输入端连接，空间位置传感器(3)的空间位置信号输出端与数据接收器(4)的空间位置信号输入端连接，数据接收器(4)的显示信号输出端与输出显示器(5)的显示信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的沉浸式虚拟弓箭射击系统，其特征在于，拉力传感器(2)包括应变式拉力传感器、感应式拉力传感器或磁致伸缩拉力传感器。
3.根据权利要求1所述的沉浸式虚拟弓箭射击系统，其特征在于，拉力传感器(2)的拉力信号输出端通过有线或无线端口与数据接收器(4)的拉力信号输入端连接，空间位置传感器(3)的空间位置信号输出端通过有线或无线端口与数据接收器(4)的空间位置信号输入端连接。
【专利摘要】本实用新型提供了一种沉浸式虚拟弓箭射击系统，包括：弓箭(1)、拉力传感器(2)、空间位置传感器(3)、数据接收器(4)和输出显示器(5)；拉力传感器(2)和空间位置传感器(3)均设置在弓箭(1)上，拉力传感器(2)的拉力信号输出端与数据接收器(4)的拉力信号输入端连接，空间位置传感器(3)的空间位置信号输出端与数据接收器(4)的空间位置信号输入端连接，数据接收器(4)的显示信号输出端与输出显示器(5)的显示信号输入端连接。本实用新型通过获取拉弓的力度与瞄准的方向，从而将射击的动作和力度传递至虚拟世界，相比于传统的射击模拟，本实用新型大幅度增强了射击过程中的沉浸感。
【IPC分类】A63F13-837
【公开号】CN204428796
【申请号】CN201420632283
【发明人】欧剑, 于静潇, 王妍, 刘雨东, 沈志鹏, 张梦阳, 白阳, 马文腾
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年10月29日