沙盘系统及沙盘控制方法与流程

本发明涉及沙盘技术领域，具体而言，涉及一种沙盘系统及沙盘控制方法。

背景技术：

随着科技的发展，人们对生活质量的要求越来越高，人们在保障基本生活的同时，通常还会参与娱乐活动，以丰富精神世界。例如，用户可通过乘坐飞行工具或其他交通工具来体验运动带来的体验感，同时欣赏运动过程中的周边景物。然而，在现有技术中，交通工具的成本高昂，导致可从交通工具体验运动的人群少。另外，用户在驾驶或乘坐交通工具进行体验时，存在一定安全风险。因此如何提供一种既安全又可体验运动的设备或系统以成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种沙盘系统及沙盘控制方法，既可以提升用户的体验感，还可保障用户的安全。

为了实现上述目的，本发明较佳实施例所提供的技术方案如下所示：

本发明较佳实施例提供一种沙盘系统，包括体验控制设备、运动设备及道具设备，其中：

所述体验控制设备用于响应用户操作生成操作指令，并向所述运动设备发送所述操作指令；

所述运动设备用于根据所述操作指令运动；

所述道具设备用于发送道具信号至所述运动设备；

所述体验控制设备还用于获得所述运动设备发送的所述道具信号及周边场景视频数据，并根据所述周边场景视频数据及所述道具信号渲染生成并显示运动场景模拟图像，其中，所述运动场景模拟图像具有与所述道具信号对应的画面特效。

可选地，上述道具信号包括：用于表征爆炸特效的第一道具信号、用于表征喷水特效的第二道具信号、用于表征喷火特效的第三道具信号、用于表征炮弹特效的第四道具信号、用于表征烟雾特效的第五道具信号及用于表征光墙特效的第六道具信号中的至少一种信号。

可选地，上述道具设备还用于在检测到与所述运动设备的距离小于或等于第一预设值时，生成与所述道具设备对应的道具效果。

可选地，上述沙盘系统还包括升降装置及设置在所述升降装置上的赛道，所述赛道与所述运动设备相匹配，以使所述运动设备行驶在所述赛道上。

可选地，上述升降装置用于获得升降指令，并根据所述升降指令进行升高操作或降低操作，进而升高或降低所述赛道。

可选地，上述运动设备还用于在检测到所述运动设备与所述运动设备的运动方向上的障碍物的距离小于或等于第二预设值时，生成并基于避障指令停止运动，或沿远离所述障碍物的方向运动。

可选地，上述运动设备表面设置有至少一个安全气囊，所述运动设备还用于根据所述避障指令打开所述至少一个安全气囊中的至少部分安全气囊。

可选地，上述运动设备上设置有模拟武器装置，所述体验控制设备设置有与所述模拟武器装置相配合的控制器，所述控制器用于控制所述模拟武器装置的开关状态及空间朝向；

所述体验控制设备还用于根据所述周边场景视频数据、所述道具信号、所述空间朝向及所述模拟武器装置发射的虚拟弹药渲染生成并显示运动场景模拟图像。

可选地，上述体验控制设备包括显示单元，所述显示单元为2D显示屏或3D显示屏，用于显示所述运动场景模拟图像。

本发明较佳实施例还提供一种沙盘控制方法，应用于上述的沙盘系统，所述方法包括：

体验控制设备响应用户操作以生成操作指令，并向运动设备发送所述操作指令；

所述运动设备根据所述操作指令运动；

道具设备发送道具信号至所述运动设备；

所述体验控制设备获得所述运动设备发送的道具信号及周边场景视频数据，并根据所述周边场景视频数据及所述道具信号渲染生成并显示运动场景模拟图像，其中，所述运动场景模拟图像具有与所述道具信号对应的画面特效。

相对于现有技术而言，本发明提供的沙盘系统及沙盘控制方法至少具有以下有益效果：沙盘系统包括体验控制设备、运动设备及道具设备。其中，体验控制设备用于响应用户操作生成操作指令，并向运动设备发送所述操作指令。运动设备用于根据操作指令运动。道具设备用于发送道具信号至运动设备。体验控制设备还用于获得运动设备发送的道具信号及周边场景视频数据，并根据周边场景视频数据及道具信号渲染生成并显示运动场景模拟图像。用户通过体验控制设备参与互动，可保障用户的安全，另外，运动场景模拟图像具有与道具信号对应的画面特效，有助于用户深度参与互动，进而提升用户的沉浸感。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的沙盘系统的交互示意图之一。

图2为本发明较佳实施例提供的体验控制设备的方框示意图。

图3为本发明较佳实施例提供的沙盘系统的交互示意图之二。

图4为本发明较佳实施例提供的沙盘控制方法的流程示意图。

图标：10-沙盘系统；100-体验控制设备；110-处理单元；120-通信单元；130-存储单元；140-显示单元；150-控制器；200-运动设备；300-道具设备；400-服务器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，为本发明较佳实施例提供的沙盘系统10的交互示意图之一。本发明实施例提供的沙盘系统10可以包括体验控制设备100、运动设备200及道具设备300。体验控制设备100与运动设备200通过网络建立通信连接，以进行数据交互。运动设备200与道具设备300通过网络建立通信连接，以进行数据交互。该网络可以是，但不限于有线网络、无线网络。优选地，该网络为无线网络。其中，体验控制设备100可与运动设备200相关联，也就是一台体验控制设备100控制一台运动设备200。当然，管理人员可更改与体验控制设备100关联的运动设备200，也就是体验控制设备100在解除与运动设备200的关联后，可与其他运动设备200进行关联。

在本实施例中，沙盘系统10可以包括多台体验运动设备200、多台运动设备200以及多台道具设备300。一台体验控制设备100与一台运动设备200可以形成供一位用户体验的体验系统，多个体验系统可以通过网络相互通信以进行数据交互。也就是一个体验系统可以单机运行，也可以与其他体验系统联网进行交互。

请参照图2，为本发明较佳实施例提供的体验控制设备100的方框示意图。在本实施例中，体验控制设备100可以包括处理单元110、通信单元120、存储单元130、显示单元140及控制器150。所述处理单元110、通信单元120、存储单元130、显示单元140及控制器150各个元件之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

可理解地，处理单元110为处理器。该处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

通信单元120用于通过网络建立体验控制设备100与运动设备200的通信连接，并通过所述网络收发数据。优选地，该通信单元120为无线通信模块。

存储单元130可以是，但不限于随机存取存储器、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器等。在本实施例中，所述存储单元130可以用于存储视频数据。当然，所述存储单元130还可以用于存储程序，处理单元110在接收到执行指令后，执行该程序。

显示单元140可以是，但不限于2D(two dimensional，二维)显示屏、3D(three dimensional，三维)显示屏。优选地，该显示单元140为裸眼3D显示屏，用于呈现三维的运动场景模拟图像。该运动场景模拟图像基于运动设备200获取的该运动设备200周边场景的视频信息及道具信息渲染生成。

控制器150与运动设备200上的模拟武器装置相配合，用于控制所述模拟武器装置的开关状态及空间朝向。该控制器150可以是，但不限于键盘、操控杆。当然，该控制器150还可以是与模拟武器装置对应的仿真武器。

在本实施例中，体验控制设备100用于响应用户操作以生成操作指令，并向运动设备200发送所述操作指令。可理解地，体验控制设备100可以设置有指令输入模块，该指令输入模块可以为模拟真实交通工具而形成的模块。比如，该运动设备200为电动车，该指令输入模块可以包括方向盘、刹车、档位等结构。可理解地，方向盘、刹车、档位等结构与相应的控制电路相结合，组成用于生成控制指令的指令输入模块。

例如，用户转动方向盘，可生成用于控制运动设备200方向的控制指令，然后该体验控制设备100将该控制指令发送至运动设备200，以使运动设备200在接收到控制指令后，根据该控制指令转动方向。也就是用户通过转动方向盘，可控制运动设备200的运动方向。

在本实施例中，运动设备200用于根据所述操作指令运动。道具设备300用于发送道具信号至所述运动设备200。体验控制设备100还用于获得运动设备200发送的所述道具信号及周边场景视频数据，并根据所述周边场景视频数据及所述道具信号渲染生成并显示运动场景模拟图像，其中，所述运动场景模拟图像具有与所述道具信号对应的画面特效。

可理解地，运动设备200上设置有至少一个摄像头，用于获取该运动设备200的周边场景视频数据。

可选地，道具信号包括用于表征爆炸特效的第一道具信号、用于表征喷水特效的第二道具信号、用于表征喷火特效的第三道具信号、用于表征炮弹特效的第四道具信号、用于表征烟雾特效的第五道具信号及用于表征光墙特效的第六道具信号中的至少一种信号。比如，体验控制设备100从运动设备200获得第一道具信号及周边场景视频数据，并根据第一道具信号及周边场景数据渲染生成具有爆炸特效的运动场景模拟图像，并通过显示单元140显示具有爆炸特效的运动场景模拟图像。可理解地，其他道具信号与第一道具信号的功能作用类似，这里不再赘述。

值得说明的是，道具设备300发送的道具信号还可以表征不同于上述的特效的道具信号，比如可发送表征雪天特效的道具信号，这里不再赘述。

在本实施例中，道具设备300在检测到道具设备300与运动设备200之间的距离小于或等于第一预设值时，生成与该道具设备300对应的道具信号或者生成与该道具设备300对应的道具效果。例如，该道具设备300为用于形成喷水效果的道具，当该道具设备300检测到与运动设备200之间的距离小于或等于第一预设值时，便生成第二道具信号；或者当该道具设备300检测到与运动设备200之间的距离小于或等于第一预设值时，道具设备300直接喷出水花，运动设备200上设置的摄像头便可获取到该运动设备200的周边场景视频数据。其中，运动设备200上可设置防水结构(比如防水罩)，用于保护运动设备200中的电子器件，第一预设值可根据实际情况进行设置，这里不作具体限定。

可理解地，道具设备300可设置有用于检测与运动设备200之间的距离的测距仪。该测距仪可以为超声波测距仪，也可以为激光测距仪，这里不作具体限定。

在本实施例中，运动设备200上设置有模拟武器装置，体验控制设备100设置有与模拟武器装置相配合的控制器150。该控制器150用于控制模拟武器装置的开关状态及空间朝向。体验控制设备100还用于根据周边场景视频数据、道具信号、空间朝向及模拟武器装置发射的虚拟弹药渲染生成并显示运动场景模拟图像。

例如，模拟武器装置为枪械武器，控制器150为具有仿真枪外形结构的控制模块，该仿真枪结构内设置有陀螺仪及触发按钮。陀螺仪用于检测该仿真枪的空间朝向，用户可通过控制仿真枪的空间朝向控制运动设备200上的模拟武器装置的空间朝向。另外，用户可通按动触发按钮或者使触发按钮持续处于被按压状态以使该模拟武器装置处于开启状态，并发射虚拟弹药。可理解地，虚拟弹药可理解为一种电磁信号，体验控制设备100可基于该电磁信号，在运动场景模拟图像上渲染出弹道轨迹及发射弹药的特效画面，并通过显示单元140呈现该画面。

进一步地，在多人互动参与时，多个运动设备200之间相互射击，运动设备200可根据接收的上述电磁信号的次数形成该运动设备200的虚拟损伤度，并根据虚拟损伤度控制该运动设备200的运动速度。可理解地，若运动设备200接收的电磁信号越多，表征该运动设备200被虚拟弹药命中次数越多，虚拟损伤度也就越大，运动速度也就越慢。基于该设计，可提高沙盘互动的真实度，从而提升用户的沉浸度及体验感。

在本实施例中，若运动设备200为可在地面进行运动的设备时(比如汽车、模型汽车或模型电动车等)，沙盘系统10还可以包括升降装置及设置在升降装置上的赛道。其中，赛道与运动设备200相匹配，以使运动设备200行驶在赛道上。

在本实施例中，升降装置用于获得升降指令，并根据升降指令进行升高操作或降低操作，进而升高或降低赛道。

可理解地，升降装置可以为气缸，也可以为电动机与蜗轮杆相配合形成的组件，可以用于执行升高操作或降低操作。例如，该升降装置为气缸，当气缸接收到的升降指令为升高指令时，便控制气缸推动活塞，以使活塞向上运动，从而使设置在活塞上的赛道升高。当气缸接收到的升降指令为降低指令时，便控制气缸推动活塞，以使活塞向下运动，从而使设置在活塞上的赛道降低。

其中，升降指令可以由升降装置本身生成，也可以为与该升降装置通信连接的设备(比如遥控器)发送的升降指令。例如，升降装置可每隔预设时长交替循环生成升高指令及降低指令，比如，升降装置首先执行升高操作，间隔预设时长后便执行降低操作，再间隔预设时长后继续执行升高操作并以此循环，以使得赛道每间隔预设时长便被升高或被降低。其中，每次升高或降低的高度可以相同，也可以不同，这里不作具体限定。当然，升降装置还可以基于其他条件执行升高操作或降低操作，这里不再赘述。

值得说明的是，在其他实施方式中，运动设备200可以为可在水中运动的设备，比如轮船或缩小版的仿真轮船，也可以为可飞行的飞行器，比如遥控无人机。

在本实施例中，运动设备200还可以在检测到运动设备200与运动设备200的运动方向上的障碍物的距离小于或等于第二预设值时，生成并基于避障指令停止运动，或沿远离所述障碍物的方向运动。可理解地，若运动设备200检测到运动前方的障碍物与该运动设备200之间的距离较小时，便生成避障指令，该运动设备200基于该避障指令停止运动或者沿远离障碍物的方向运动，以避免运动设备200与障碍物相撞。

可选地，运动设备200的表面设置有至少一个安全气囊，运动设备200还用于在生成避障指令时，根据该避障指令打开至少一个安全气囊中的至少部分安全气囊，以保护该运动设备200。当然，在运动设备200的表面也可以设置其他防撞结构，以保护该运动设备200，其防撞结构可根据实际情况进行设置，这里不再赘述。

值得说明的是，体验控制设备100、运动设备200及道具设备300可以均设置有电源模块，用于为各设备提供电能。当然，体验控制设备100、运动设备200及道具设备300也可以直接或间接通过市电进行供电，这里对体验控制设备100、运动设备200及道具设备300的供电方式不作具体限定。

请参照图3，为本发明较佳实施例提供的沙盘系统10的交互示意图之二。可选地，沙盘系统10还可以包括服务器400，服务器400与体验控制设备100及运动设备200通信连接，该服务器400用于在远程上实现体验控制设备100与运动设备200的数据交互，以扩大沙盘系统10的适用范围。

具体地，服务器400可以用于接收体验控制设备100发送的控制指令，并将该控制指令转发至运动设备200。另外，该服务器400也可以从运动设备200接收该运动设备200采集的周边场景视频数据、接收的道具信号等数据，并转发至体验控制设备100。基于该设计，体验控制设备100可以设置在城市中心的室内，而沙盘场地可建设在城市周边的郊区，运动设备200、道具设备300及赛道等设置在沙盘场地中，有助于用户随时随地在体验控制设备100上体验沙盘互动游戏。

值得说明的是，在其他实施方式中，体验控制设备100中可以预先存储有与现实沙盘中各地物(包括运动设备200、赛道及其地理环境等)对应的虚拟模型。基于该方式，体验控制设备100无需从运动设备200获取周边场景视频数据，仅需从运动设备200获取道具信号、地理位置数据等数据信号，并基于在虚拟模型中的运动设备200的预设视野范围(可根据实际情况进行设置)，再根据虚拟模型、道具信号、地理位置数据等数据信号渲染生成运动设备200的运动场景模拟图像。

请参照图4，为本发明较佳实施例提供的沙盘控制方法的流程示意图。该沙盘控制方法应用于上述的沙盘系统10。在本实施例中，沙盘控制方法可以包括以下步骤：

步骤S510，体验控制设备100响应用户操作以生成操作指令，并向运动设备200发送所述操作指令；

步骤S520，所述运动设备200根据所述操作指令运动；

步骤S530，道具设备300发送道具信号至所述运动设备200；

步骤S540，所述体验控制设备100获得所述运动设备200发送的道具信号及周边场景视频数据，并根据所述周边场景视频数据及所述道具信号渲染生成并显示运动场景模拟图像，其中，所述运动场景模拟图像具有与所述道具信号对应的画面特效。

可理解地，步骤S510由体验控制设备100执行，其步骤的详细内容可参照上述对图1中所示的体验控制设备100的详细描述。步骤S520由运动设备200执行，其步骤的详细内容可参照上述对图1中所示的运动设备200的详细描述。步骤S530由道具设备300执行，其步骤的具体内容可参照对上述图1中所示的道具设备300的详细描述。步骤S540由体验控制设备100执行，其步骤的详细内容可参照上述对图1中所示的体验控制设备100的详细描述，这里不再赘述。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备或多台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)相配合执行本发明各个实施场景所述的方法。

综上所述，本发明提供一种沙盘系统及沙盘控制方法。该沙盘系统包括体验控制设备、运动设备及道具设备。其中，体验控制设备用于响应用户操作生成操作指令，并向运动设备发送所述操作指令。运动设备用于根据操作指令运动。道具设备用于发送道具信号至运动设备。体验控制设备还用于获得运动设备发送的道具信号及周边场景视频数据，并根据周边场景视频数据及道具信号渲染生成并显示运动场景模拟图像。用户通过体验控制设备参与互动，可保障用户的安全，另外，运动场景模拟图像具有与道具信号对应的画面特效，有助于用户深度参与互动，进而提升用户的沉浸感。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。