虚拟与现实世界环境模拟系统的制作方法

本发明涉及一种虚拟与现实世界环境模拟系统，特别是一种可根据用户在不同虚拟现实场景中自动匹配地点并模拟真实环境的环境模拟系统。

背景技术：

随着近几年虚拟与现实技术的发展，越来越多的虚拟与现实产品进入人们的生活。

当用户处在不同的虚拟与现实场景中，用户根据虚拟与现实的穿戴设备来体验游戏中的震动，声音，视觉场景，电击等信息，对于虚拟与现实场景中的外界环境的模拟比较少，特别是对不同场景中自然风的模拟。光照强度、温湿度、气味、自然风风速、噪音等信息，这些作为用户感知外界环境的一些重要信息直接影响用户对于虚拟与现实游戏的体验。通过对游戏世界环境的真实模拟，为游戏中的用户带来更好的场景体验，最逼真的实时模拟游戏场景中的环境，为用户带来更加沉浸式的场景体验。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可根据用户在不同虚拟现实场景中自动匹配地点并模拟真实环境的环境模拟系统。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：虚拟与现实世界环境模拟系统包括：室内、室外环境状态采集设备，云服务器、环境模拟设备和穿戴设备。

环境模拟设备包括：加湿器，加热、制冷设备，电风扇，烟雾生成器，气味生成器和噪音生成器；其特征在于：通过穿戴设备对用户进行室内定位，电脑主机系统通过对用户位置信息进行处理，使主机渲染的虚拟场景的角色位置与真实场景中用户的位置吻合，通过将风导向用户的位置，进而使能量得到最好的利用，使用户得到更逼真的场景体验，通过旋转风扇偏转角度使风向对准用户，或者通过改变导风片的偏转角度来改变风向。

室内环境状态采集设备主要采集室内的温湿度，电风扇转速，光照强度等信息。

室外环境状态采集设备用来采集室外的温湿度、风速、光照强度、气味和噪音等信息。用户通过将室外环境状态采集设备放入室外以此采集室外的环境状态数据，室外环境状态采集设备将采集的环境状态数据进行加密，通过无线传输将环境状态数据实时传输至云服务器和环境模拟设备。

云服务器对室外环境状态采集设备发来的加密环境状态数据进行解密，然后对接收到的环境状态数据进行解析处理，如果采集的环境状态数据符合要求，则将接收到的环境状态数据归类并存储到相应的数据库中，如果不符合要求则放弃存储。

通过不同的用户将室外环境状态采集设备放在不同的国家，不同的地理环境，在不同的季节对外界温湿度、风速、光照强度和气味等信息进行采集、存储。通过云服务建立世界范围内不同国家，不同地理环境的环境状态数据库，通过对采集的环境状态数据进行分类进而划分出适合不同年龄段的环境状态数据库。

环境模拟设备对室外环境状态采集设备发来的加密环境状态数据进行解密，然后对接收到的环境状态数据进行解析处理，如果采集的环境状态数据符合要求，则将接收到的数据存储到sd卡中并对室外的环境状态进行快速模拟，如果不符合要求则放弃存储。

当室外的环境状态数据不适合时，通过调用环境模拟设备sd卡中存储的环境状态数据，或者调用云服务器存储的环境状态数据来实时模拟室外环境。

环境模拟设备通过pid算法，使室内的温湿度，风速和光照强度快速逼近于室外实时采集的环境状态数据或者云服务器中读取的环境状态数据。

用户根据自己的喜好自主选择世界各地的风景作为虚拟现实场景，虚拟与现实世界环境模拟系统根据用户选择的不同场景能够最大程度的模拟还原当地的温湿度、风速、光照强度、气味和噪音等信息，为用户带来了沉浸式的虚拟与现实的场景体检。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：世界各地的用户将室外环境状态传感器放置在室外的不同位置来采集室外的环境状态数据并将本地的环境状态数据分享上传至云端，通过云服务将室外采集的环境状态数据实时传入云服务器，进而获得世界范围内不同场景的环境状态数据。用户根据自己的喜好自主选择世界各地的风景作为虚拟现实场景，虚拟与现实世界环境模拟系统自动匹配地点并最大程度的模拟还原当地的温湿度、自然风风速、气味、光照强度、噪音等，为用户带来了沉浸式的虚拟与现实的场景体检。

附图说明

图1为室外环境状态采集设备逻辑框图。

图2为环境模拟设备和室内环境状态采集设备逻辑框图。

图3为系统逻辑框图。

如图3系统逻辑框图，1为室外环境状态采集设备，2为云服务器，3为环境模拟设备和室内环境状态采集设备。

具体实施方式

室外环境状态采集设备功耗较小，为保证室外环境状态采集设备移动和固定的灵活性，其供电也具有多样性，通过外接电源，太阳能电池板，锂电池供电。

室外环境状态采集设备通过一定的滤波算法滤除环境中比较大的干扰，对接收到的数据进行平滑滤波处理。

室外环境状态采集设备在向云服务器发送当地的环境状态数据时，同时发送自己的地理位置，方便云服务器对收到的环境状态数据归类。

室外环境状态采集设备在向云服务器发送当地的环境状态数据时进行数据加密，加密的方式包括对称加密算法，非对称加密算法和摘要算法的一种或者多种组合使用。

环境模拟设备通过向云服务器发送请求定期更新sd卡存储的环境状态数据，以此模拟更多的世界环境信息。

可以将气味、烟雾、噪音生成器集成到可穿戴设备中，以此避免对室内的其它人造成干扰。

当多个用户使用时可以设置多个风扇共同工作，通过多个穿戴设备对多个用户进行室内定位，将风导向多个用户的不同位置。

用户可以选择不同年龄段的环境状态数据，对模拟还原当地的温度高低、湿度强度、自然风风速、气味浓度、光照强度和噪音强度进行设定，以此提高虚拟与现实世界环境模拟系统的适用性和灵活性。

虚拟与现实世界环境模拟系统可以很好的嵌入到各种虚拟与现实交互设备中，为用户带来更好的场景体验。

第一实施例

与虚拟与现实房地产行业结合，将室外环境状态采集设备放置在预售楼房的内部，虚拟与现实世界环境模拟系统在本地模拟不同地区家居中的环境状况，如模拟住房通风情况，环境温湿度，环境噪音等。

第二实施例

与虚拟与现实游戏结合，用户根据自己的喜好自主选择世界各地的风景作为虚拟现实场景，虚拟与现实世界环境模拟系统自动匹配地点并最大程度的模拟还原当地的温湿度、自然风风速、气味、光照强度和噪音等，为用户带来了沉浸式的虚拟与现实的场景体检。当用户在游戏中的场景改变时，虚拟与现实世界环境模拟系统自动识别场景信息并快速切换、模拟最相近的场景环境。

第三实施例

与虚拟与现实室内运动结合，如室内跑步、爬山、攀岩等，通过穿戴设备对用户进行室内定位，电脑主机系统通过对用户位置信息进行处理，使主机渲染的虚拟场景的角色位置与真实场景中用户的位置吻合，通过将风导向用户的位置，进而使能量得到最好的利用，使用户得到更逼真的场景体验，通过旋转风扇偏转角度使风向对准用户，或者通过改变导风片的偏转角度来改变风向。

第四实施例

与智能家居结合，用户选择好世界各地的风景，可以在家中实时模拟当地的环境。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明权利要求书的范围所覆盖。