一种虚拟空间系统及搭建方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种虚拟空间系统及方法，属于3D虚拟空间技术领域，具体的涉及一种虚拟空间系统及搭建方法。
【背景技术】
[0002]虚拟空间技术一直受到人们的广泛关注，通过人为或计算机搭建虚拟空间场景，佩戴头戴式显示器后，处理器将三维场景信息传送至人体眼睛前方的显示器，用户在自身原地行走时，通过传感器检测人体运动信息，处理器相应的改变三维场景信息，达到用户身临其境的效果，该技术目前市场上还没成熟，因此，提出一种装置简单、鲁棒性强的虚拟空间系统及搭建方法，并成为了一种新的技术需求。
【发明内容】
[0003](一 )要解决的技术问题
[0004]为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种虚拟空间系统及搭建方法。该装置包括头戴式显示器、音频模块、无线传输模块、电源模块、处理器模块、图像采集器、温度传感器和运动传感器。温度传感器采集人体四肢的温度信息，运动传感器采集人体头部的动作信息，图像采集器采集预先设置的三维场景信息，处理器模块对上述信息进行接收分析和处理，通过无线传输模块传输至头戴式显示器，同时结合音频模块提供的音频数据，头戴式显示器将三维图像信息立体的显示至屏幕上方，电源模块保证了整个装置的正常运行。本发明充分利用人体工学设备或者人体动态捕捉设备，解决人在虚拟空间中的运动问题，并能够实时迅速的捕捉到人体头部的细微变化，达到自由观看的效果。
[0005]( 二)技术方案
[0006]根据本发明的一个方面，提出了一种虚拟空间系统，包括头戴式显示器001，温度传感器002，运动传感器003，处理器模块004，电源模块005，无线传输模块006和音频模块
007。
[0007]优选的，所述的头戴式显示器001通过其内置的水平陀螺仪来判定和采集头部的运动数据信息。头部的动态数据采集通过设置在头戴式显示器001内部的陀螺仪来完成，采集的数据会实时地通过有线的方式传输给头部运动信号接收器，最后再通过接收器以有线传输的方式发送至处理器模块004，其中，处理器模块004优先选择集成高性能处理器的设备，例如计算机；计算机对接收信号进行处理并让画面做出相应的回馈。
[0008]进一步的，所述的头戴式显示器001用于显示3D虚拟空间模型。
[0009]优选的，所述的温度传感器002以红外线方式采集四肢的温度电信号信息，并将所述的电信号传送至处理器模块(004)。所述的运动传感器003采集人体的运动信息，并将人体运动信息以电信号形式传送至处理器模块004。
[0010]进一步的，所述的运动传感器003将运动感应装置佩戴到人体的手部周围和小腿周围，检测人体的腿部运动和手部运动，并将检测到的电信号经过分析处理后，传送至处理器模块004。
[0011]所述处理器模块004将传感器传送的电信号进行分析处理，并通过所述的无线传输模块006传送至音频模块007和头戴式显示器001。
[0012]进一步的，所述处理器模块004接收温度传感器002和运动传感器003发送的电信号，实时地检测人体运动方向和速度状态，并通过头戴式显示器001显示出三维运动场景?目息。
[0013]所述音频模块007包括音频播放器，播放所接收的音频数据信号。
[0014]进一步的，所述处理器模块004检测人体运动信息，并产生人体运动时的模拟声音信息，将模拟声音电信号通过所述的无线传输模块006发送至音频模块007，并配合所述的头戴式显示器001，实时播放人体运动模拟声音。
[0015]所述电源模块005为整个装置的正常运行提供电能能量。
[0016]根据本发明的另一个方面，提出了一种头戴式虚拟空间搭建方法，所述方法包括如下步骤:
[0017]步骤SlOl:利用3D引擎平台搭建3D场景；
[0018]步骤S102:预编译处理头戴式显示器以及体感设备和动态捕捉设备；
[0019]步骤S103:连接体感传感器与虚拟空间中的场景引擎；
[0020]步骤S104:虚拟空间系统根据体验者触发事件的属性执行相应动作。
[0021]进一步的，所述步骤SlOl中，3D引擎平台包括下述中的一种或多种:Unity，UE4和UDK0
[0022]进一步的，所述步骤S102中，3D引擎平台借助头戴式显示器及体感传感器驱动，构件虚拟空间场景。
[0023]进一步的，所述步骤S103中，通过Π技术添加体感者与头戴式显示器中的人机互动界面，并接收体感者的触发响应信号。
[0024]进一步的，所述步骤S104中，虚拟空间系统接收体感者触发响应的事件，并结合温度传感器和运动传感器信息，控制相应场景引擎，控制体感者面对的三维场景画面。
[0025](三)有益效果
[0026]本发明提出的虚拟空间系统及搭建方法，能够产生积极的有益效果，本发明体感虚拟空间系统借助显像工具，并根据实际开发需求，配合使用体感设备或者是动态捕捉设备来采集人体除头部以外的动态数据，最终实现在虚拟空间中的自由观看、自由行走。
【附图说明】
[0027]图1显示了本发明优选实施例的虚拟空间系统原理示意图；
[0028]图2显示了本发明可选实施例的虚拟空间搭建方法流程图；
[0029]图3显示了本发明优选实施例的虚拟空间搭建方法流程图。
【具体实施方式】
[0030]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0031]图1显示了本发明优选实施例的虚拟空间系统原理示意图。
[0032]如图1所示，本发明提出的虚拟空间系统具体包括头戴式显示器001，温度传感器002，运动传感器003，处理器模块004，电源模块005，无线传输模块006和音频模块007。所述的头戴式显示器001通过其内置的水平陀螺仪来判定和采集头部的运动数据信息。头部的动态数据采集通过设置在头戴式显示器001内部的陀螺仪来完成，采集的数据会实时地通过有线的方式传输给头部运动信号接收器，最后再通过接收器以有线传输的方式发送至处理器模块004，其中，处理器模块004优先选择集成高性能处理器的设备，例如计算机，高性能ARM和微控制器；本发明具体实施例中，处理器模块004选取计算机，计算机对接收信号进行处理并让画面做出相应的回馈。此外，头戴式显示器001还用于显示3D虚拟空间模型。本发明所述的温度传感器002，例如DS18B20数字温度传感器探头，采集人体头部的温度信息，将温度变化的电信号传输至处理器模块004。温度传感器002以红外线的方式采集四肢的温度微小变化电信号信息，并将所述的电信号传送至处理器模块004。运动传感器003采集人体的运动信息，并将人体运动信息以电信号形式传送至处理器模块004。运动传感器003，例如PIR Mot1n Sensor人体感应，将运动感应装置佩戴或穿戴到人体的手部周围和小腿周围，检测人体的腿部运动和手部运动，并将检测到的电信号经过分析处理后，传送至处理器模块004。此处需要进一步指出，温度传感器002或运动传感器003会根据实际的具体需求再二者之间选择其一，而不会进行同时使用。处理器模块004将传感器传送的电信号进行分析处理，并通过所述的无线传输模块006传送至音频模块007和头戴式显示器001。处理器模块004接收温度传感器002和运动传感器003发送的电信号，实时地检测人体运动方向和速度状态，并通过头戴式显示器001显示出三维运动场景信息。进一步的，音频模块007，例如TDA2030A音频放大器模块，包括音频播放器，播放所接收的音频数据信号。处理器模块004检测人体运动信息，并