消防3D虚拟场景互动体验装置的制作方法

本实用新型涉及可变信息的展示设备领域，特别是涉及一种消防3d虚拟场景互动体验装置。

背景技术：

火灾在世界各地常有发生，给人们的生命财产极大的危害。因此，增强人们的消防意识，使人们了解消防常识是非常重要的。为了达到该目的，政府和企业经常举行各种形式的消防宣传，其中，最常用的宣传形式就是组织人们观看消防宣传视频。这种宣传形式虽然最为普遍，但是缺乏与人之间的互动性，趣味性明显不足，难以吸引人们的注意，因此宣传效果并不理想。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种消防3d虚拟场景互动体验装置，体验者可以自己构建虚拟的消防场景，并亲自体验操作虚拟的消防模型进行灭火的过程，提高互动性，增强消防宣传效果。

技术方案如下：

一种消防3d虚拟场景互动体验装置，在第一种可实现方式中，包括体验桌、全息投影系统、3d展示系统和识别摄像机，该体验桌的桌面开有投影窗，所述全息投影系统的成像屏水平设置在投影窗处，该成像屏的下方设置有识别摄像机，该识别摄像机正对所述成像屏，并与3d场景展示系统的主控终端信号连接。

结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，所述识别摄像机为红外摄像机。

结合第二种可实现方式，在第三种可实现方式中，所述体验桌下方设置有至少1个红外补光灯，该红外补光灯指向所述成像屏。

结合第三种可实现方式，在第四种可实现方式中，所述体验桌下方设置有2个红外补光灯，2个所述红外补光灯分别倾斜设置在识别摄像机的两侧，且均指向所述成像屏。

结合第一种可实现方式，在第五种可实现方式中，所述成像屏为全息膜平面玻璃。

结合第一种可实现方式，在第六种可实现方式中，所述体验桌的桌面下方设置有安装箱，所述投影仪、识别摄像机和主控终端均设置在安装箱内。

结合第一种可实现方式，在第七种可实现方式中，所述3d展示系统的显示器竖直设置在体验桌的桌面上。

有益效果：采用本实用新型的消防3d虚拟场景互动体验装置，通过全息投影系统的投影仪可以将3d场景的平面图投影到成像屏，形成全息图像。体验者可以根据平面图将模型识别卡放置在3d场景的各个位置，3d场景展示系统可以通过识别摄像机采集模型识别在成像屏的位置图像，主控终端通过采集的图像识别模型识别卡的类型和位置，并根据模型识别卡的类型调取相应的虚拟模型，结合虚拟模型的位置生成3d场景图像进行显示。并且体验者可以通过移动模型识别卡操作3d场景图像中虚拟模型，达到增强消防宣传互动性的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的硬件系统的原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，消防3d虚拟场景互动体验装置包括体验桌8、全息投影系统、3d展示系统和识别摄像机2，该体验桌8的桌面开有投影窗，所述全息投影系统的成像屏1水平设置在投影窗处，该成像屏1的下方设置有识别摄像机2，该识别摄像机2正对所述成像屏1，并与3d场景展示系统的主控终端3信号连接。

以城市火灾模拟为例，主控终端3可以通过全息投影系统将3d虚拟城市场景的平面分布图投影到成像屏1上，主控终端3可以是电脑终端。体验者可以在成像屏1上看到整个虚拟城市的分布情况，并根据自己的想法将模型识别卡放置在成像屏1上的平面图的任何位置。由于全息投影系统的成像屏1是透明的，因此位于其下方的识别摄像机2可以采集到模型识别卡在成像屏1上的视频图像，主控终端3可以根据识别摄像机2采集的视频图像，采用现有的图像识别技术确定模型识别卡的类型，以及模型识别卡在成像屏1上的所在位置。

主控终端3可以根据模型识别卡的类型从预存的虚拟模型库中调取出对应的虚拟模型，比如火。并且城市平面图中各位置与成像屏1的各位置相对应，因此主控终端3可以根据模型识别卡在成像屏1上的所在位置，确定虚拟模型在3d虚拟城市场景的位置。因此，主控终端3可以生成3d虚拟城市场景中相应位置处发生火灾的3d虚拟图像进行显示，实现体验者亲自构建虚拟场景的目的。

同理，体验者可以在成像屏1上放置与消防车相对应的模型识别卡，主控终端3就会在3d虚拟城市场景中的相应位置处生虚拟消防车，而体验者可以根据成像屏1上的城市平面图移动消防车对应的模型识别卡，从而控制虚拟消防车在3d虚拟城市场景中移动，实现体验者亲身操作虚拟模型的目的。

在本实施例中，优选的，所述识别摄像机2为红外摄像机。全息投影系统投射出的都是红外光，对识别摄像机2采集模型识别卡的图像会产生一定影响，导致识别摄像机2采集的模型识别卡的图像不清楚。为了全息投影仪6准确采集模型识别卡的图像，在本实施例中，模型识别卡采用现有的红外识别卡，而识别摄像机2采用红外摄像机。

在本实施例中，优选的，所述体验桌8下方设置有至少1个红外补光灯4，该红外补光灯4指向所述全息成像屏1。通过红外补光灯4能够增强模型识别卡反射的红外光的光强，提高红外摄像机采集图像的清晰度，以便主控终端3进行图像识别，并且不会对全息投影图像产生影响。

在本实施例中，优选的，所述体验桌8下方设置有2个红外补光灯4，2个所述红外补光灯4分别倾斜设置在识别摄像机2的两侧，且均指向所述成像屏1。2个红外补光灯4足够覆盖整个成像屏1。

在本实施例中，优选的，所述成像屏1为全息膜平面玻璃。提高成像屏1的硬度，延长整个装置的使用寿命。

在本实施例中，优选的，所述体验桌8的桌面下方设置有安装箱5，所述全息投影系统的投影仪6，以及识别摄像机2和主控终端3均设置在安装箱5内。安装箱5能保护投影仪6、识别摄像机2、主控终端3、红外补光灯4等，并且方便移动和安装整个装置。

在本实施例中，优选的，所述3d展示系统的显示器7竖直设置在体验桌8的桌面上。方便体验者操作模型识别卡和观看3d场景图像。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种消防3d虚拟场景互动体验装置，其特征在于：包括体验桌、全息投影系统、3d展示系统和识别摄像机，该体验桌的桌面开有投影窗，所述全息投影系统的成像屏水平设置在投影窗处，该成像屏的下方设置有识别摄像机，该识别摄像机正对所述成像屏，并与3d场景展示系统的主控终端信号连接。

2.根据权利要求1所述的消防3d虚拟场景互动体验装置，其特征在于：所述识别摄像机为红外摄像机。

3.根据权利要求2所述的消防3d虚拟场景互动体验装置，其特征在于：所述体验桌下方设置有至少1个红外补光灯，该红外补光灯指向所述成像屏。

4.根据权利要求3所述的消防3d虚拟场景互动体验装置，其特征在于：所述体验桌下方设置有2个红外补光灯，2个所述红外补光灯分别倾斜设置在识别摄像机的两侧，且均指向所述成像屏。

5.根据权利要求1所述的消防3d虚拟场景互动体验装置，其特征在于：所述成像屏为全息膜平面玻璃。

6.根据权利要求1所述的消防3d虚拟场景互动体验装置，其特征在于：所述体验桌的桌面下方设置有安装箱，所述全息投影系统的投影仪，以及识别摄像机和主控终端均设置在安装箱内。

7.根据权利要求1所述的消防3d虚拟场景互动体验装置，其特征在于：所述3d展示系统的显示器竖直设置在体验桌的桌面上。

技术总结
本实用新型公开一种消防3D虚拟场景互动体验装置，包括体验桌、全息投影系统、3D展示系统和识别摄像机，该体验桌的桌面开有投影窗，所述全息投影系统的成像屏水平设置在投影窗处，该成像屏的下方设置有识别摄像机，该识别摄像机正对所述成像屏，并与3D场景展示系统的主控终端信号连接。主控终端通过全息投影系统的投影仪可以将3D场景的平面图投影到成像屏。体验者可以根据平面图将模型识别卡放置成像屏上，主控终端通过识别摄像机采集模型识别卡在成像屏的位置图像，并通过图像识别技术识别模型识别卡的类型和位置，以此在3D场景相应的位置处生成相对于的虚拟模型。可以移动模型识别卡操作3D场景图像中虚拟模型，增强消防宣传互动性。

技术研发人员：刘侠生;王怀明;邓永洪;方智勇;刘晋
受保护的技术使用者：重庆迪星天科技有限公司
技术研发日：2019.11.06
技术公布日：2020.06.19