具有地形教学演示功能的数字沙盘的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有地形教学演示功能的数字沙盘，它包括：用于模拟地形的、且能够对其进行变换操作的地形沙盘；设于所述地形沙盘上方的高度检测装置，用于检测所述地形沙盘上表面各处的高度值，并将检测到的高度值输出；设于所述地形沙盘上方的投影系统，用于对所述地形沙盘上表面进行投影操作；分别与所述高度检测装置和投影系统相连的处理器，用于接收高度检测装置输出的地形沙盘上表面各处高度值，并根据地形沙盘上表面各处高度值的不同，控制投影系统对所述地形沙盘上表面各处投影不同的颜色光线。本发明这种数字沙盘能够生动形象地演示出各种不同的地理风貌。
【专利说明】
具有地形教学演示功能的数字沙盘
技术领域
[0001]本发明涉及一种教学用具，具体是一种具有地形教学演示功能的数字沙盘。
【背景技术】
[0002]目前，实物地形沙盘已经广泛应用于军事、教学、房地产等许多领域。在沙盘类别中，有军事中的军事沙盘，模拟地形的地形沙盘，建筑物展示的建筑沙盘等等。此外，在结合了现代化多媒体技术以后，出现了更为直观形象的现代化沙盘，即电子沙盘。电子沙盘将声光与静态实体沙盘有机结合在一起，完成多媒体展示。但是现有技术中，地理教学领域所使用的电子地形沙盘均为静态的实体沙盘，只能展示出固定形态的地理风貌，教学者对地形沙盘的形态进行改造后，声光系统不能对应地配合动作。
【发明内容】
[0003]本发明目的是:针对现有技术的不足，提供一种具有地形教学演示功能的数字沙盘，以生动形象地演示出各种不同的地理风貌。
[0004]本发明的技术方案是:一种具有地形教学演示功能的数字沙盘，它包括:
[0005]用于模拟地形的、且能够对其进行变换操作的地形沙盘；
[0006]设于所述地形沙盘上方的高度检测装置，用于检测所述地形沙盘上表面各处的高度值，并将检测到的高度值输出；
[0007]设于所述地形沙盘上方的投影系统，用于对所述地形沙盘上表面进行投影操作；
[0008]分别与所述高度检测装置和投影系统相连的处理器，用于接收高度检测装置输出的地形沙盘上表面各处高度值，并根据地形沙盘上表面各处高度值的不同，控制所述投影系统对所述地形沙盘上表面各处投影不同的颜色光线。
[0009]本发明在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案:
[0010]还包括与所述处理器相连的显示器，以根据所述地形沙盘所演示的地形风貌显示相应的图文教学内容。
[0011]还包括与所述处理器相连的控制终端，用于向所述处理器发送控制指令，以控制所述投影系统的投影内容和所述显示器的显示内容。
[0012]所述控制终端为手机或平板电脑。
[0013]所述控制终端与所述处理器通过无线网络连接。
[0014]还包括基架，所述地形沙盘、高度检测装置、投影系统、处理器和显示器均安装在该基架上。
[0015]所述处理器为电脑。
[0016]本发明的优点是:本发明能够在演示地形风貌的沙盘上投射用于标识不同海拔高度的色彩光线，并配以模拟自然气候(如雨雪、风向)的运动光线，从而生动形象地演示出各种不同的地理风貌，实现多种素材内容的动态演示，演示内容丰富多彩，直观形象。只要教学者对地形沙盘的形态进行改变，而使其模拟的地形风貌发生变化时，投影系统向地形沙盘上表面各个区域发射的颜色光线也对应地发生变化，以实时准确地模拟出各种地形的三维等高线分布。
【附图说明】
[0017]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
[0018]图1为本发明实施例这种数字沙盘的立体结构示意图；
[0019]图2为本发明实施例这种数字沙盘的主视图；
[0020]图3为本发明实施例这种数字沙盘的侧视图；7
[0021 ] 其中:1-地形沙盘，2-高度检测装置，3-投影系统，4-处理器，5-显示器，6_控制终端，7-基座。
【具体实施方式】
[0022]实施例:
[0023]图1?图3示出了本发明这种具有地形教学演示功能的数字沙盘的一个具体实施例，它主要包括地形沙盘I，高度检测装置2，投影系统3，处理器4。其中:
[0024]地形沙盘I用于模拟地形，可人为地对其进行变换操作，以模拟不同的地形状况。
[0025]高度检测装置2设于所述地形沙盘I上方，其用于检测所述地形沙盘I上表面各处的高度值，并将检测到的高度值输出。该高度检测装置2—般采用光电感应器，利用其发出的光线来感应地形沙盘I上表面各处至检测点的距离，来获得地形沙盘I上表面各处的高度值。
[0026]投影系统3设于所述地形沙盘I的上方，其用于对所述地形沙盘I上表面进行投影操作。该投影系统3能够同时向不同位置投射不同颜色的光线。
[0027]处理器4分别与所述高度检测装置2和投影系统3相连，其用于接收高度检测装置2输出的地形沙盘I上表面各处高度值，并根据地形沙盘上表面各处高度值的不同，控制所述投影系统3对所述地形沙盘I上表面各处投影不同的颜色光线，从而使地形沙盘I的表面按照“海拔高度”的不同而呈现出不同的色彩，以模拟当前地形的三维等高线。该处理器4一般为电脑。并且，还能够通过所述投影系统3向地形沙盘I投射动画光线，以模拟自然风、雨雪等地理景象，从而让受教者生动形象地获取优美逼真的动态信息。
[0028]当教学者人为变动所述地形沙盘I的形态，从而使其模拟的地形风貌发生变化时，设于地形沙盘I上方的高度检测装置2便及时检测到地形沙盘I上表面各处高度值的变化，并实时将其检测到的新的各处高度值输出至处理器4。处理器4根据地形沙盘I上表面各处高度值的变化，控制投影系统3向地形沙盘I上表面各个区域发射对应颜色的光线，从而模拟出变化后地形的三维等高线。也就是说，只要地形沙盘I的形态发生改变，而使其模拟的地形风貌发生变化时，投影系统3向地形沙盘I上表面各个区域发射的颜色光线也对应地发生变化，以实时准确地模拟出各种地形的三维等高线分布。
[0029]本例还设置了与所述处理器4相连的显示器5，从而根据当前地形沙盘I所演示出的地形风貌，来显示相应的图文教学内容，以展示此时地形沙盘内的详细地理信息，比如当前地形的气候特点，二维等高线分布等。
[0030]为了便于教学者对该数字沙盘的操作，本例设置了与所述处理器4相连的控制终端6，该控制终端6用于向所述处理器4发送控制指令，以控制所述投影系统3的投影内容和所述显示器5的显示内容。比如，教学者可以通过该控制终端6控制投影系统3所投射光线的强弱以及动画光线的形态，还可以通过该控制终端6调整当前该数字沙盘的地理演示模式，如山川模式，海洋模式，冰川模式等等，进而使投影系统3根据不同地理演示模式投射不同类别的光线。
[0031]通常情况下，该控制终端6采用手机或平板电脑(PAD)，其与所述处理器4通过无线网络连接，以使得教学者能够对该数字沙盘进行遥控操作。图1中的控制终端6为PAD。
[0032]而且，我们还可以在沙盘表面做模拟飞行，并记录飞行高度和数据，而且可以生成飞行路线图和类似遥感图形。且沙盘投影和显示器显示画面为互动画面内容。
[0033]为了便于上述各个部件的安装，本例设置了一个基架7，上述的地形沙盘1、高度检测装置2、投影系统3、处理器4和显示器5均安装在该基架7上。
[0034]当然，上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有地形教学演示功能的数字沙盘，其特征在于它包括: 用于模拟地形的、且能够对其进行变换操作的地形沙盘(I); 设于所述地形沙盘(I)上方的高度检测装置(2)，用于检测所述地形沙盘(I)上表面各处的高度值，并将检测到的高度值输出； 设于所述地形沙盘(I)上方的投影系统(3)，用于对所述地形沙盘(I)上表面进行投影操作； 分别与所述高度检测装置(2)和投影系统(3)相连的处理器(4)，用于接收高度检测装置(2)输出的地形沙盘(I)上表面各处高度值，并根据地形沙盘上表面各处高度值的不同，控制所述投影系统(3)对所述地形沙盘(I)上表面各处投影不同的颜色光线。2.根据权利要求1所述的具有地形教学演示功能的数字沙盘，其特征在于:还包括与所述处理器(4)相连的显示器(5)，以根据所述地形沙盘(I)所演示的地形风貌显示相应的图文教学内容。3.根据权利要求2所述的具有地形教学演示功能的数字沙盘，其特征在于:还包括与所述处理器(4)相连的控制终端(6)，用于向所述处理器(4)发送控制指令，以控制所述投影系统(3)的投影内容和所述显示器(5)的显示内容。4.根据权利要求3所述的具有地形教学演示功能的数字沙盘，其特征在于:所述控制终端(6)为手机或平板电脑。5.根据权利要求4所述的具有地形教学演示功能的数字沙盘，其特征在于:所述控制终端(6)与所述处理器(4)通过无线网络连接。6.根据权利要求5所述的具有地形教学演示功能的数字沙盘，其特征在于:还包括基架(7)，所述地形沙盘(1)、高度检测装置(2)、投影系统(3)、处理器(4)和显示器(5)均安装在该基架(7)上。7.根据权利要求1所述的具有地形教学演示功能的数字沙盘，其特征在于:所述处理器(4)为电脑。
【文档编号】G09B25/06GK105894945SQ201610226603
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】崔蕾
【申请人】苏州育龙科教设备有限公司, 崔蕾