专利名称：一种基于vr交互模式的沙盘系统及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种沙盘及其应用，尤其是涉及ー种基于VR交互模式的沙盘系统及其应用。
背景技术：
传统沙盘受到空间影响要经过大比例縮小，因此只能获得鸟瞰形象，无法以正常的比例与视角来感受展示区域的建筑空间，更无法获得人在其中走动的真实感觉，在细节表现上随精度增加而大幅度増加成本，且受到本身制作方法限制，使其对局部细节表现能力受到诸多限制。表现カ有限主要是体现在表现不够详尽(特别是比例尺较小时)、很多不易察觉的设计缺陷不容易被发现，可能会由于事先规划不周全而造成无可挽回的损失与遺憾。 传统沙盘的信息和表现手段不够丰富、不能进行目标定位指示、不能进行查询、没有对应的属性信息和多媒体信息、而且成品之后无法实现修改建筑外立面的材质、顔色，或者改变绿化密度等要求。传统沙盘只能単一的进行展示，而不能实现多方面内容的结合。如果没有足够的沉浸感和互动性，就不能够给用户带来身临其境的体验。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供ー种能够给用户带来強烈、逼真的感官冲击，可实现单人或多人的人机交互，同时便于公众了解设计者的意图的基于VR交互模式的沙盘系统及其应用。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种基于VR(Virtual Reality，虚拟现实)交互模式的沙盘系统，其特征在于，该沙盘系统包括沙盘、沙盘投影机、沙盘播放机、环幕、环幕投影机、环幕播放机、边缘融合机、控制端、客户端控制器，所述的控制端分别与沙盘播放机、环幕播放机连接，所述的环幕播放机通过边缘融合机与环幕投影机连接，所述的环幕投影机的放映镜头正对环幕，所述的沙盘播放机与沙盘投影机连接，所述的沙盘投影机的放映镜头正对沙盘，所述的客户端控制器与控制端连接。所述的控制端包括控制器、服务器，所述的服务器与控制器连接，所述的控制器分别与沙盘播放机、环幕播放机连接。一种如权利要求I所述的基于VR交互模式的沙盘系统的应用，其特征在于，该应用包括以下步骤1)沙盘和环幕展示控制端发送的内容；2)客户端控制器根据使用者输入的指令，向控制端发送控制指令；3)控制端判断是否接收到客户端控制器发送的指令，如果判断为是则进行步骤4)，否则返回步骤2) ；4)控制端判断接收到指令的时间是否超过阈值，如果判断为是则返回步骤I)，否则进行步骤5) ；5)控制端根据接收到的控制指令，调取相应的播放内容，分别发送给沙盘投影机和环幕投影机；6)沙盘投影机和环幕投影机同步展示使用者选择的多媒体内容。
所述的步骤4)中的阈值为0. 05 I秒。与现有技术相比，本发明具有以下优点I、本发明的沉浸感和互动性能够给用户带来強烈、逼真的感官冲击，获得身临其境的体验，互动沙盘系统的交互控制功能，除了传统流程式沙盘影音演绎功能外，更关键的是參与者可以亲身參与其中，获取自己想知道的知识和内容；这种沙盘形式没有时间场次的概念，可以单人或多人的交互，其特点主要表现在新颖性、信息传达全面性、生动性、操作简易性、无场次和时间概念、同时接待人数多，特别适合城市规划馆、科技馆、博物馆等人流量比较大的展示场所。2、VR仿真技术所建立的虚拟环境是由基于真实数据建立的数字模型组合而成，严格遵循工程项目设计的标准和要求建立逼真的三维场景，对规划项目进行真实的“再现”。3、用户在三维场景中任意漫游，人机交互，这样很多不易察觉的设计缺陷能够轻易地被发现，減少由于事先规划不周全而造成的无可挽回的损失与遺憾。4、VR仿真技术能够使政府规划部门、项目开发商、工程人员及公众可从任意角度，实时互动真实地看到规划效果，更好地掌握城市的形态和理解规划师的设计意图，有效的合作是保证城市规划最終成功的前提，虚拟现实技术为这种合作提供了理想的桥梁，这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的。
图I为本发明的结构示意图；图2为本发明的应用方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例如图I所示，一种基于VR交互模式的沙盘系统及其应用方法，该沙盘系统包括客户端控制器I、两台边缘融合机4、两台环幕播放机5、四台环幕投影机6、环幕7、五台沙盘播放机8、十台沙盘投影机9、沙盘10、控制端。控制端分别与沙盘播放机8、环幕播放机5连接。环幕播放机5通过边缘融合机4与环幕投影机6连接，环幕投影机6与环幕7连接。沙盘播放机8的放映镜头正对沙盘投影机9，沙盘投影机9的放映镜头正对沙盘10。客户端控制器与控制端连接。控制端包括控制器2、服务器3，服务器3与控制器2连接，控制器2分别与沙盘播放机8、环幕播放机5连接。沙盘面积为216m2，总长为18M，宽为12M，配合语音解说、投影、舞台灯光、动态系统、背景音乐等展示浦东全景，整个系统全面展现浦东规划美好蓝图，同时挑选各个功能区的重点区域进行着重描绘，使得整个展示有总有分，全面细致。配合超大屏幕的背投影像、加上灯光等效果。给用户展示了ー个引人入胜、身临其境的场景。本发明采用客户机/服务器(C/S)模式，将普通的展示设备组建成网络，客户端 控制器定时发送消息给控制端，控制端根据收到的信息传递指定的影像给各播放端投影仪；投影仪根据指定调整播放状态。本发明的应用包括以下步骤
步骤101)沙盘和环幕展示控制端发送的内容；步骤102)客户端控制器根据使用者输入的指令，向控制端发送控制指令；步骤103)控制端判断是否接收到客户端控制器发送的指令，如果判断为是则进行步骤104)，否则返回步骤102)；步骤104)控制端判断接收到指令的时间是否超过阈值，如果判断为是则返回步骤101)，否则进行步骤105);阈值为0. 05秒。步骤105)控制端根据接收到的控制指令，调取相应的播放内容，分别发送给沙盘投影机和环幕投影机； 步骤106)沙盘投影机和环幕投影机同步展示使用者选择的多媒体内容。本发明融合了传统模型沙盘、互动投影技术、三维VR仿真技术。这种VR交互沙盘可以弥补传统沙盘动态展示不足的缺点，展示手法形象直观，观众获取的信息丰富全面，宣传的重点传达高效，非常实用。它是传统沙盘的升级，虚实结合的多媒体动态沙盘；它保留了实体模型精湛的手工艺，増加了声、画并貌的多媒体技术，利用数字影像技术结合大型投影屏幕展示系统，打造的一个以现代化多媒体声、光、电展示技术为载体的VR交互模式动态沙盘展示系统。实体模型沙盘面积宏大，配合语音解说、投影、舞台灯光、动态系统、背景音乐等全面展示多媒体内容，同时可以针对展示的重点区域进行着重描绘，使得整个展示有总有分，全面细致。互动大型投影屏幕采用大型环幕设计，采用多台投影机，结合同步投影控制技木、曲面校正技术和边缘融合技木，实现超大环幕投影的无缝拼接和同步播放。将容量大、播放无色差、无时差、内容完整的图像呈现在參观者眼前。VR仿真技术投射出的虚拟影像能够使政府规划部门、项目开发商、工程人员及公众可从任意角度，实时互动真实地看到规划效果，更好地掌握城市的形态和理解规划师的设计意图。參观者可通过客户端控制器控制播放影像，其显示界面上的各个模型的控制点位清晰明了，通过便利的触摸控制，加上语音解说同步，讲解者可在移动中进行沙盘的演示，完全脱离了原有设备的束缚、行动自由。
权利要求
1.一种基于VR交互模式的沙盘系统，其特征在干，该沙盘系统包括沙盘、沙盘投影机、沙盘播放机、环幕、环幕投影机、环幕播放机、边缘融合机、控制端、客户端控制器，所述的控制端分别与沙盘播放机、环幕播放机连接，所述的环幕播放机通过边缘融合机与环幕投影机连接，所述的环幕投影机的放映镜头正对环幕，所述的沙盘播放机与沙盘投影机连接，所述的沙盘投影机的放映镜头正对沙盘，所述的客户端控制器与控制端连接。
2.根据权利要求I所述的ー种基于VR交互模式的沙盘系统，其特征在于，所述的控制端包括控制器、服务器，所述的服务器与控制器连接，所述的控制器分别与沙盘播放机、环幕播放机连接。
3.—种如权利要求I所述的基于VR交互模式的沙盘系统的应用，其特征在于，该应用包括以下步骤 1)沙盘和环幕展示控制端发送的内容； 2)客户端控制器根据使用者输入的指令，向控制端发送控制指令； 3)控制端判断是否接收到客户端控制器发送的指令，如果判断为是则进行步骤4)，否则返回步骤2)； 4)控制端判断接收到指令的时间是否超过阈值，如果判断为是则返回步骤1)，否则进行步骤5)； 5)控制端根据接收到的控制指令，调取相应的播放内容，分别发送给沙盘投影机和环幕投影机； 6)沙盘投影机和环幕投影机同步展示使用者选择的多媒体内容。
4.根据权利要求3所述的ー种基于VR交互模式的沙盘系统的应用，其特征在于，所述的步骤4)中的阈值为0. 05 I秒。
全文摘要
本发明涉及一种基于VR交互模式的沙盘系统及其应用，该系统包括沙盘、沙盘投影机、沙盘播放机、环幕、环幕投影机、环幕播放机、边缘融合机、控制端、客户端控制器，所述的控制端分别与沙盘播放机、环幕播放机连接，所述的环幕播放机通过边缘融合机与环幕投影机连接，所述的沙盘播放机与沙盘投影机连接，所述的客户端控制器与控制端连接；该应用为控制端根据客户端控制器发送的控制指令，控制环幕投影机和沙盘投影机同步播放使用者选择的多媒体内容。与现有技术相比，本发明具有能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击，可实现单人或多人的人机交互，同时便于公众了解设计者的意图等优点。
文档编号G09F19/18GK102654953SQ20111013146
公开日2012年9月5日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者周军明, 张国华, 杨涛, 王薇 申请人:上海华博信息服务有限公司