基于VR交互的沙盘系统的制作方法

本实用新型涉及虚拟现实(VR)展示技术领域，特别涉及一种基于VR交互的沙盘系统。

背景技术：

传统沙盘受到空间影响要经过大比例缩小，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增加成本，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。

表现力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遗憾。

随着VR技术的发展，将VR技术与传统沙盘项目相结合，能够改善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、颜色，或者改变绿化密度等缺点。

因此急需一种能给用户带来强烈、逼真的感官冲击，获得身临其境的体验的互动沙盘系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种基于VR交互的沙盘系统，利用交互式的沙盘系统能将用户带入真实的环境，用手柄去操作漫游浏览、路线及地理信息查询、自定义规划策划。

为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种基于VR交互的沙盘系统，包括VR终端设备、服务器主机、边缘融合处理器、功放设备、投影机和投影环幕；所述VR终端设备包括VR眼镜、VR手柄、VR跟踪器；所述VR手柄和VR跟踪器通过无线连接VR眼镜；所述VR眼镜通过信号连接盒连接服务器主机，所述服务器主机、边缘融合处理机、投影机依次相连接，所述边缘融合处理机还连接功放设备；所述投影机设有多个，每个投影机对准投影环幕。

优选的，所述功放设备包括音响、调音台和麦克风；所述音响、调音台和麦克风分别与边缘融合处理机相连接。

优选的，VR手柄包括触控面板、陀螺仪、加速度计、磁力计；所述触控面板和陀螺仪通过电路连接与磁力计相连接；通过在触控面板上触控实现VR眼镜视野转换。

优选的，所述VR跟踪器还连接VR手柄，VR跟踪器采用WISEIMA型号的惯性传感器，实现3自由度的手柄朝向跟踪。

优选的，所述服务器主机还连接客户端控制器；所述客户端控制器包括客户端计算机、电子教鞭；所述客户端计算机和电子教鞭分别与服务器主机相连接。

优选的，所述边缘融合处理机采用GPU边缘融合处理机，相对应投影机至少为3个。

优选的，所述投影环幕采用3通道环幕投影，所述投影环幕的圆心角不少于120度。

根据本实用新型实施例提供的基于VR交互的沙盘系统，至少具有以下优点：

本实用新型通过引入VR手柄、VR眼镜和VR跟踪器的硬件结构，采用VR手柄进行视野调控，通过触控面板和陀螺仪等相关VR硬件设备，在各自的硬件基础上，通过设备之间的连接和通信，实现VR视野水平移动和角度的转换，同时配合，VR跟踪器实现3自由度的手柄朝向跟踪。

采用的GPU边缘融合处理机为采用嵌入式建构的硬件拼接融合，无需搭配操作系统，方便快捷，操作简单。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一种基于VR交互的沙盘系统的连接结构框图；

图2为本实用新型一种基于VR交互的沙盘系统的中VR眼镜的示意图；

图3为本实用新型一种基于VR交互的沙盘系统的中VR手柄部分电路原理图；

附图说明，

1、VR终端设备；2、服务器主机；3、边缘融合处理器；4、功放设备；5、投影机；6、投影环幕；7、连接盒；8、客户端控制器401、音响；402、调音台；801、客户端计算机；802、电子教鞭；，101、VR眼镜；102、VR手柄；103、VR跟踪器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例的一种基于VR交互的沙盘系统，包括VR终端设备1、服务器主机2、边缘融合处理器3、功放设备4、投影机5和投影环幕6；所述VR终端设备1包括VR眼镜101、VR手柄102、VR跟踪器103；VR手柄102和VR跟踪器103通过无线连接VR眼镜101；VR眼镜101通过信号连接盒7连接服务器主机2，服务器主机2、边缘融合处理机3、投影机5依次相连接。

服务器主机2还连接功放设备4；功放设备4包括音响401、调音台402和麦克风；音响401、调音台402和麦克风分别与服务器主机2相连接。服务器主机2还连接客户端控制器8；客户端控制器8包括客户端计算机801、电子教鞭802；电子教鞭802通过蓝牙连接服务器主机2，用于将VR体验者体验的画面投放到投影环幕时，利用电子教鞭为参观者进行讲解。

如图2所示，为VR眼镜的示意图，图中左右两个目镜L和R两侧设有耳机插孔c和充电插孔e，两侧贴近耳朵处设有耳机b，两个目镜通过头戴式头箍a相连，佩戴时，将头箍卡在头上，双眼对准左右两个目镜即可完成佩戴，头箍为中空结构，内置高性能电池；其中左侧目镜处设有摄像头，可进行VR体验和AR体验转换；左目镜后方靠近耳朵出设有可旋转话筒d，话筒向下延伸10厘米左右。右目镜一侧设有无线模块包括蓝牙模块、WIFI模块等；用于与VR手柄102或位置追踪器进行通信。

如图3所示，VR手柄102包括触控面板、陀螺仪、加速度计、磁力计；触控面板和陀螺仪通过电路连接与磁力计相连接。触控面板采用液晶屏与主控芯片PT2262相连接。触控面板上设有多个触控开关A、开关B、开关C、开关D；上述触控开关依次控制VR手柄与VR眼睛的通信指示灯、电源指示灯、VR手柄与位置追踪器的通信指示灯、屏幕亮度指示灯；通过在触控面板上触控实现VR眼镜视野转换。VR跟踪器103还连接VR手柄102，VR跟踪器103采用WISEIMA型号的惯性传感器，实现3自由度的手柄朝向跟踪。采用VR手柄进行视野调控，通过触控面板和陀螺仪相结合实现VR视野水平移动和角度的转换，同时配合，VR跟踪器实现3自由度的手柄朝向跟踪。

投影机5设有多个，每个投影机对准投影环幕6；当二台或多台投影机组合投射一幅画面时，因为灯泡重叠会有一部分影像，因此，选用边缘融合处理机时采用GPU边缘融合处理机，并根据边缘融合机的性能，相对应投影机至少为3个。投影环幕采用3通道环幕投影，投影环幕的圆心角不少于120度。边缘融合的最主要功能就是把二台投影机重叠部分的灯光亮度逐渐调低，使整幅画面的亮度一致。同时支持外部VGA、Av信号的输入、叠加、组合等，采用纯硬件嵌入式架构，避免内置软件的复杂操作，使用简单，开机即可完成边缘融合、几何纠正、色彩匹配处理等融合功能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。