一种用于VR游戏设备的仿真体感游戏系统及游戏方法与流程

本发明涉及一种VR游戏，属于游戏设备技术领域，尤其是指一种用于VR游戏设备的仿真体感游戏系统及游戏方法。

背景技术：

近年来，随着VR虚拟技术的不断发展，VR虚拟游戏以其高度真实的仿真性和体验感而越来越受到人们的追捧，目前市面上各式各样的VR游戏设备也都应运而生，站立式VR游戏设备就是其中一种。游戏玩家站立于游戏平台上，通过佩戴VR眼镜，仿佛置身于游戏场景中，游戏场景可以通过转动VR眼镜进行实时转换。但是，这种结构形式的游戏设备，一般都只配套声效音响，缺乏其它一些仿真体感结构，仿真性和体验感仍有所欠缺，而且通过机械式震动传动结构实现平台的震动效果，结构复杂，震动过于强烈而存在安全隐患，同时单纯依靠转动VR眼镜来转换游戏场景的操作方法也会导致游戏操控不够顺畅流利。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷与不足，提供一种用于VR游戏设备的仿真体感游戏系统，该游戏系统除了声效音响外，还配备了驱动平台震动的震动音响和根据游戏场景行进而进行吹风的吹风机，真实仿真游戏场景，使得游戏玩家完美置身于游戏场景中，加强了游戏体验感。

本发明的另一个目的在于提供上述用于VR游戏设备的仿真体感游戏系统的游戏方法。

为了实现上述目的，本发明按照以下技术方案实现：

一种用于VR游戏设备的仿真体感游戏系统，包括有平台、音响、吹风组件及摄像组件；所述音响包括有至少一个设置于平台内部空间的震动音响和四个正交对称架设于平台上方空间的环绕音响，所述吹风组件包括有四个正交对称架设于平台上方空间的吹风机，所述摄像组件包括摄像机和驱动摄像机环绕平台转动的环拍电机；及所述游戏系统还包括有游戏电路，该游戏电路包括有系统供电电路模块、微控制器电路模块、及分别与微控制器电路模块连接的电机编码器接口电路模块、音频接口电路模块、风机接口电路模块和通信电路模块。

进一步，所述系统供电电路模块包括有高压输入控制电路单元、静电泄放电路单元和DC系统供电控制电路单元，其中，该DC系统供电控制电路单元包括有外部电源和通信接口电路、过流保护保险丝电路、第一级5V电压变换电路、滤波电路及第二级3.3V低压差线性稳压电路。

进一步，所述微控制器电路模块包括有微控制器芯片、电源退耦电路、复位电路、时钟振荡电路及固接烧录接口电路。

进一步，所述电机编码器接口电路模块包括有编码器接口及供电滤波电路、输入信号RC滤波电路、斯密特抗干扰芯片、芯片电源退耦滤波电路、及电机过零点检测电路。

进一步，所述音频接口电路模块包括有震动音响音频接口控制电路、环绕音响音频接口控制电路、音频芯片及芯片电源退耦滤波电路。

进一步，所述风机接口电路模块包括有风机接口电路和接口控制电路。

进一步，所述通信电路模块包括有第一485通信电路单元和第二485通信电路单元，其中，每一485通信电路单元均包括有通信接口电路、通信芯片、芯片电源退耦电路、输入信号静电钳位电路。

上述用于VR游戏设备的仿真体感游戏系统的游戏方法，游戏玩家站立于平台上且佩戴VR眼镜，，环拍电机跟随游戏玩家的转动而转动，使得摄像机始终面向游戏玩家正面，电机编码器的位置信息实时通过微控制器采集后经通信线路发送至游戏上位机，游戏上位机接收到位置信息后，将数据提供给游戏3D影片，使得游戏3D影片内的第一人称游戏场景和游戏玩家的场景一致；同时，微控制器电路模块根据游戏3D影片内的游戏场景分别控制吹风机、震动音响和环绕音响的工作，通过吹风体感、震动体感和声效刺激重现游戏场景，使得游戏玩家具有真实的体验感。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

本发明除了声效音响外，还配备了驱动平台震动的震动音响和根据游戏场景行进而进行吹风的吹风机，能够真实仿真游戏场景，使得游戏玩家完美置身于游戏场景中，加强了游戏体验感，而且游戏操控更为流利顺畅，具有更为逼真的游戏效果。

为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明详细阐述本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本发明的电路连接框图。

图2是本发明系统供电电路模块的电路示意图。

图3是本发明微控制器电路模块的电路示意图。

图4是本发明电机编码器接口电路模块的电路示意图。

图5是本发明音频接口电路模块的电路示意图。

图6是本发明风机接口电路模块的电路示意图。

图7是本发明通信电路模块的电路示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述用于VR游戏设备的仿真体感游戏系统，包括有平台、音响、吹风组件及摄像组件；所述音响包括有至少一个设置于平台内部空间的震动音响和四个正交对称架设于平台上方空间的环绕音响，所述吹风组件包括有四个正交对称架设于平台上方空间的吹风机，所述摄像组件包括摄像机和驱动摄像机环绕平台转动的环拍电机。

进一步，上述游戏系统还包括有游戏电路，该游戏电路包括有系统供电电路模块、微控制器电路模块、及分别与微控制器电路模块连接的电机编码器接口电路模块、音频接口电路模块、风机接口电路模块和通信电路模块。

如图2、7所示，所述系统供电电路模块包括有高压输入控制电路单元、静电泄放电路单元和DC系统供电控制电路单元，其中：该高压输入控制电路单元包括有接口JP13和继电器K1；该静电泄放电路单元包括有电阻R77、R80和电容C39、C43；该DC系统供电控制电路单元包括有外部电源和通信接口电路、过流保护保险丝电路、第一级5V电压变换电路、滤波电路及第二级3.3V低压差线性稳压电路，外部电源和通信接口电路包括有通信接口JP7和电源接口JP98，过流保护保险丝电路包括有输入自恢复保险丝F1，能够对电路系统供电起到过流保护作用，第一级5V电压变换电路主要由输入滤波电容C84、非线性开关型稳压芯片U16、肖特基续流二极管D14、电感L1、平滑电容C25共同组成，滤波电路主要由电容C79、C87和电感L2组成，同于滤除电源高频纹波与噪音，第二级3.3V低压差线性稳压电路主要由芯片U17和电容C89、C90组成。

如图3所示，所述微控制器电路模块包括有微控制器芯片U18、电源退耦电路、复位电路、时钟振荡电路及固接烧录接口电路。该电源退耦电路主要由电容C92、C93、C98和C103组成；该复位电路主要由电容C104和电阻R126组成；该时钟振荡电路主要由振荡器X1和电容C102、C105组成；该固接烧录接口电路主要由固件烧录接口JP11组成。

如图4所示，所述电机编码器接口电路模块包括有编码器接口及供电滤波电路、输入信号RC滤波电路、斯密特抗干扰芯片、芯片电源退耦滤波电路、及电机过零点检测电路。该编码器接口及供电滤波电路主要由接口J1、J2和电容C47组成；该输入信号RC滤波电路主要由电位器RP1和电容C56、C57、C58、C63组成；该斯密特抗干扰芯片包括有芯片U10；该芯片电源退耦滤波电路主要由电阻R81和电容C52、C53组成；该电机过零点检测电路主要由电阻R93、98和电容C72及二极管D7组成。

如图5所示，所述音频接口电路模块包括有震动音响音频接口控制电路、环绕音响音频接口控制电路、音频芯片及芯片电源退耦滤波电路。该震动音响音频接口控制电路主要由音频连接器J3、J4、J5和电流继电器KA组成；该环绕音响音频接口控制电路主要由音频连接器J8、J6、J7和电流继电器KA2组成；该音频芯片为芯片U20；该芯片电源退耦滤波电路主要由电容C49、C110组成。

如图6所示，所述风机接口电路模块包括有风机接口电路和接口控制电路。该风机接口电路主要由接口JP99组成；该接口控制电路主要由KB(电流继电器)组成。

如图7所示，所述通信电路模块包括有第一485通信电路单元和第二485通信电路单元，其中，每一485通信电路单元均包括有通信接口电路、通信芯片、芯片电源退耦电路、输入信号静电钳位电路。该通信接口电路包括有接口JP18；该通信芯片为芯片U22/U15；该芯片电源退耦电路包括有电阻R105(电阻R171)、电容C76和C78(电容C126和C127)；该输入信号静电钳位电路包括有电阻R109、R116、R122和二极管D10、D12、D13(电阻R172、R173、R174和二极管D20、D21、D22)，对输入信号进行静电钳位，保护通信芯片。

上述用于VR游戏设备的仿真体感游戏系统的游戏方法，游戏玩家站立于平台上且佩戴VR眼镜，，环拍电机跟随游戏玩家的转动而转动，使得摄像机始终面向游戏玩家正面，电机编码器的位置信息实时通过微控制器采集后经通信线路发送至游戏上位机，游戏上位机接收到位置信息后，将数据提供给游戏3D影片，使得游戏3D影片内的第一人称游戏场景和游戏玩家的场景一致；同时，微控制器电路模块根据游戏3D影片内的游戏场景分别控制吹风机、震动音响和环绕音响的工作，通过吹风体感、震动体感和声效刺激重现游戏场景，使得游戏玩家具有真实的体验感。

本发明并不局限于上述具体实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。