一种AR智能数字瞄准器及其实现AR3D游戏的方法与流程

本发明涉及一种ar智能数字瞄准器及其实现ar3d游戏的方法。

背景技术：

野外狩猎或野外射击娱乐对于国外尤其是美国射击爱好者来说是一个很简单的事情，但是在国内或世界上其他一些枪械管制的国家，这个是一个不可能做到的娱乐项目。针对这个问题，国内外很多游戏开发厂商都开发出大量的射击类虚拟游戏来替代真实的射击，从而满足广大射击爱好者的娱乐需求，但是这些射击类游戏或多或少都存在一些问题：

1、网络射击类游戏：现在网络上流行的射击游戏，无论是csgo，还是如今饱受人们喜爱的绝地求生，这些网络射击类游戏都只是简单的在键盘上进行操控，游戏者没有真实的射击体验，更无法体验到实战的那种快感。而且网络射击游戏场景重复是其一大缺陷，每一场游戏的场地大同小异，且外界场地的真实感不强。另一方面，过度的坐在电脑面前玩网络游戏，会让青少年身体长期处于同一个状态，不利于身心健康。

2、真人cs等实战游戏：通常对游戏场地具有较高的要求，不仅需要空闲场地，还需对射击环境进行设计和布置，且仅是单一地图，无法更换。通常对射击参与人数具有一定要求，针对不同的场地，人数不同，体验感的强弱也有差异，单人或少数几人无法体验到快感，通常使用同一种枪械和彩弹，无法更换，缺少真实感。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种ar智能数字瞄准器及其实现ar3d游戏的方法。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种ar智能数字瞄准器，包括瞄准器主体、耳麦、手环、脚环，所述耳麦、手环、脚环都与瞄准器主体无线连接，瞄准器主体设有嵌入式处理器a、物镜、目镜，物镜包括第一3d数字显示屏，目镜包括摄像头、第二3d数字显示屏、三轴加速度传感器芯片g、六轴陀螺仪模块e，所述第一3d数字显示屏、第二3d数字显示屏、三轴加速度传感器芯片g、六轴陀螺仪模块e都与嵌入式处理器a有线连接，所述嵌入式处理器a上运行3d游戏软件，所述耳麦设有第一六轴陀螺仪传感器、三轴加速度传感器x、嵌入式处理器b、双通道立体声音频芯片、听筒模块、麦克风模块，所述第一六轴陀螺仪传感器、三轴加速度传感器x、双通道立体声音频芯片都与嵌入式处理器b电性连接，所述听筒模块、麦克风模块都与双通道立体声音频芯片电性连接，所述手环、脚环都设有嵌入式处理器c、第一电子罗盘芯片、三轴加速度传感器芯片y、六轴陀螺仪模块f，所述一电子罗盘芯片、三轴加速度传感器芯片y、六轴陀螺仪模块f都与嵌入式处理器c电性连接。

作为优选，嵌入式处理器c、嵌入式处理器b都通过蓝牙模块与嵌入式处理器a无线连接。

作为优选，目镜还包括高清放大镜片，所述高清放大镜片位于第二3d数字显示屏的前方，所述高清放大镜片与第二3d数字显示屏固定连接。

作为优选，瞄准器主体还设有导轨，所述导轨用于与仿真枪滑动连接。

作为优选，所述瞄准器主体设有充电口、usb口、sd卡槽。

作为优选，所述耳麦还设有充电口、纽扣电池、on-off键h，第一六轴陀螺仪传感器、三轴加速度传感器x都与on-off键h电性连接，所述第一六轴陀螺仪传感器、三轴加速度传感器x、嵌入式处理器b、双通道立体声音频芯片、听筒模块、麦克风模块都与纽扣电池电性连接。

作为优选，手环、脚环都还设有on-off键i、扣环、带子，所述第一电子罗盘芯片、三轴加速度传感器芯片y、六轴陀螺仪模块f都与on-off键i电性连接，所述扣环固定在带子上，所述带子上设有毛面、钩刺面，所述毛面、钩刺面位于带子的两面，所述毛面与钩刺面相配合。

ar智能数字瞄准器的实现ar3d游戏的方法，包括如下步骤：

步骤1、使用者带上耳麦、脚环、手环；

步骤2、打开瞄准器，用眼睛观察瞄准器的目镜，调整摄像头，使第二3d数字显示屏中心处分划对准第二3d数字显示屏上出现的模拟的目标区域，程序驱动摄像头焦距自动调焦，使得目标清晰的呈现在第二3d数字显示屏上；

步骤3、启动3d游戏软件，嵌入式处理器a通过蓝牙模块接收到接收到各传感器的数据，从而得到使用者的运动空间角度、加速度以及平面坐标，然后嵌入式处理器a根据这些数据建立一个空间运动力学模型拟合到3d游戏软件中去，3d游戏软件会将这些数据再实时呈现到第二3d数字显示屏上，使得使用者能够在3d游戏软件中实时感受到自己身体的运动角度、速度、方向，与此同时，对于3d游戏软件中出现的运动目标的快速移动，使用者将瞄准器快速左右上下移动去追击运动目标，瞄准器的移动速度、方向和角度由三轴加速度传感器芯片g、六轴陀螺仪模块e采集得到，再同样通过空间运动动力学模型将其拟合到3d游戏软件中去。

作为优选，所述空间运动力学模型指的是将这些数据实时转换成空间坐标，再把空间坐标和第二3d数字显示屏上的像素进行一一对应。

本发明的有益效果如下：

1、本发明基于虚拟现实增强技术，使得广大户外射击爱好者在枪支管制情况下，借助改款智能数字瞄准器就可以实现在3d环境下的仿真户外射击，满足户外射击对环境的高仿真要求，同时通过虚拟现实增强，降低了对游戏场地的要求，使得用户活动的范围大大扩展，实现模拟野外狩猎或野外射击的目的；

2、本发明基于ar技术，智能数字瞄准器上出现的所有野外狩猎环境或射击的目标都为虚拟物体，智能数字瞄准器也只是一个传感器组合体，非实弹或彩弹射击，不会伤害或危害其他人的安全；

3、ar技术的应用，颠覆了人们对传统游戏的认知，并将人们从室内带出户外，不同于网络游戏和移动端游戏，这是一个头脑与肢体一同配合的游戏，同时又有别于vr游戏，没有固定设备或外挂电脑将使用者限制在一个空间内，基于现实的画面，沉浸感更强，可移动范围也远远超过vr游戏。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为第二3d数字显示屏的结构示意图；

图3为耳麦的结构示意图；

图4为手环或脚环的正面结构示意图；

图5为手环或脚环的底面结构示意图；

图6为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明：

如图1到图6所示，一种ar智能数字瞄准器，包括瞄准器主体1、耳麦4、手环、脚环，所述耳麦4、手环、脚环都与瞄准器主体1无线连接，所述瞄准器主体1设有嵌入式处理器a7、物镜2、目镜3，所述物镜2包括第一3d数字显示屏5，所述目镜3包括摄像头6、第二3d数字显示屏16、三轴加速度传感器芯片g31、六轴陀螺仪模块e8，所述第一3d数字显示屏5、第二3d数字显示屏16、三轴加速度传感器芯片g31、六轴陀螺仪模块e8都与嵌入式处理器a7有线连接，所述嵌入式处理器a7上运行3d游戏软件，所述耳麦4设有第一六轴陀螺仪传感器41、三轴加速度传感器x42、嵌入式处理器b44、双通道立体声音频芯片43、听筒模块27、麦克风模块28，所述第一六轴陀螺仪传感器41、三轴加速度传感器x42、双通道立体声音频芯片43都与嵌入式处理器b44电性连接，所述听筒模块27、麦克风模块28都与双通道立体声音频芯片43电性连接，所述手环、脚环都设有嵌入式处理器c51、第一电子罗盘芯片52、三轴加速度传感器芯片y53、六轴陀螺仪模块f54，所述一电子罗盘芯片、三轴加速度传感器芯片y53、六轴陀螺仪模块f54都与嵌入式处理器c51电性连接，瞄准器主体1还设有导轨12，所述导轨12用于与仿真枪滑动连接，瞄准器主体1设有充电口9、usb口10、sd卡槽11。六轴陀螺仪模块f54以采集使用者头部和四肢的空间加速度和空间角度。

如图6所示，嵌入式处理器c51、嵌入式处理器b44都通过蓝牙模块111与嵌入式处理器a7无线连接。

如图2所示，目镜3还包括高清放大镜片15，所述高清放大镜片15位于第二3d数字显示屏16的前方，所述高清放大镜片15与第二3d数字显示屏16固定连接。

如图3所示，耳麦4还设有充电口24、纽扣电池22、on-off键h23，所述第一六轴陀螺仪传感器41、三轴加速度传感器x42都与on-off键h23电性连接，所述第一六轴陀螺仪传感器41、三轴加速度传感器x42、嵌入式处理器b44、双通道立体声音频芯片43、听筒模块27、麦克风模块28都与纽扣电池22电性连接。

如图4、图5所示，手环、脚环都还设有on-off键i30、扣环32、带子29，所述第一电子罗盘芯片52、三轴加速度传感器芯片y53、六轴陀螺仪模块f54都与on-off键i30电性连接，所述扣环32固定在带子29上，所述带子29上设有毛面33、钩刺面34，所述毛面33、钩刺面34位于带子29的两面，所述毛面33与钩刺面34相配合。扣环32、毛面33和钩刺面34的设计可以适应不同身材的人使用，使其紧贴身体。

ar智能数字瞄准器的实现ar3d游戏的方法，包括如下步骤：

步骤1、使用者带上耳麦4、脚环、手环；

步骤2、打开瞄准器，用眼睛观察瞄准器的目镜3，调整摄像头6，使第二3d数字显示屏16中心处分划对准第二3d数字显示屏上出现的模拟的目标区域，摄像头6焦距自动调焦，使得目标清晰的呈现在第二3d数字显示屏16上；

步骤3、启动3d游戏软件，嵌入式处理器a7通过蓝牙模块111接收到接收到各传感器的数据，从而得到使用者的运动空间角度、加速度以及平面坐标，然后嵌入式处理器a7根据这些数据建立一个空间运动力学模型拟合到3d游戏软件中去，3d游戏软件会将这些数据再实时呈现到第二3d数字显示屏16上，使得使用者能够在3d游戏软件中实时感受到自己身体的运动角度、速度、方向，与此同时，对于3d游戏软件中出现的运动目标的快速移动，使用者将瞄准器快速左右上下移动去追击运动目标，瞄准器的移动速度、方向和角度由三轴加速度传感器芯片g31、六轴陀螺仪模块e8采集得到，再同样通过空间运动动力学模型将其拟合到3d游戏软件中去。所述空间运动力学模型指的是将这些数据实时转换成空间坐标，再把空间坐标和第二3d数字显示屏16上的像素进行一一对应。

本发明基于虚拟现实增强技术，使得广大户外射击爱好者在枪支管制情况下，借助改款智能数字瞄准器就可以实现在3d环境下的仿真户外射击，满足户外射击对环境的高仿真要求，同时通过虚拟现实增强，降低了对游戏场地的要求，使得用户活动的范围大大扩展，实现模拟野外狩猎或野外射击的目的；

本发明基于ar技术，智能数字瞄准器上出现的所有野外狩猎环境或射击的目标都为虚拟物体，智能数字瞄准器也只是一个传感器组合体，非实弹或彩弹射击，不会伤害或危害其他人的安全；

ar技术的应用，颠覆了人们对传统游戏的认知，并将人们从室内带出户外，不同于网络游戏和移动端游戏，这是一个头脑与肢体一同配合的游戏，同时又有别于vr游戏，没有固定设备或外挂电脑将使用者限制在一个空间内，基于现实的画面，沉浸感更强，可移动范围也远远超过vr游戏。

需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。