专利名称：一种可移动的带有空间跟踪设备的立体投影虚拟现实装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及立体投影虚拟现实装置，尤其涉及一种包 含空间跟踪设备的并可以方便移动的虚拟现实装置。
背景技术：
带有立体投影的虚拟现实装置，由金属投影屏幕、图形工作站、投影仪和偏振装置构成。图形工作站生成双通道虚拟场景来模拟人眼左右眼所看到的场景，并通过连接在图形工作站的两台投影仪将图像投影到金属屏幕上。在金属屏幕和投影仪之间放置偏振片构成的起偏装置，投影到金属屏幕上的光经过偏振后变为偏振光。观察者通过佩戴偏振眼镜， 可以使左右眼观看到不同的图像，从而产生立体效果。同时，在适当位置安装空间跟踪设备所需要的摄像头，观察者使用手持空间鼠标和跟踪手套等设备进行控制，增加装置的交互性。而立体投影虚拟现实装置的金属屏幕，投影仪和工作站固定，跟踪设备也相对固定，一旦装置安装完毕，则无法快速的拆卸和移动，限制了装置的使用场所和机动性。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种专门针对立体投影的虚拟现实可移动装置，可与各类虚拟现实软件兼容使用，并包含空间跟踪设备，使虚拟现实系统在具有良好的沉浸感和空间交互性的同时，方便的进行移动，提高了系统的机动性。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下一种可移动的带有空间跟踪设备的立体投影虚拟现实装置，包括金属固定架、金属屏幕、反光镜、起偏器、投影设备、空间跟踪设备和图形工作站，所述的金属固定架用来固定金属屏幕、反光镜、投影设备、起偏器、空间跟踪设备的摄像头和图形工作站，并设置为合理的结构，保证良好的散热并减小图像的失真；所述的金属屏幕用来显示投影仪所投影的图像，并保证偏振光的偏振特性；所述的反光镜用来将投影仪发射的偏振光反射到金属屏幕上，并减少偏振光能量的损耗；所述的起偏器主要由两块线性偏振光片组成，分别放置于两台投影仪前，投影出的光线经起偏器后，变为相互垂直的偏振光。所述的投影设备由两台投影仪组成，连接至图形工作站的两块视频卡，分别投影左右通道的图像；所述的空间给总系统由摄像头和头戴、手持跟踪目标组成，用来将目标的空间位置信息传递给图形工作站进行处理；所述的图形工作站用来装载虚拟现实系统所需要的各类软件系统。本实用新型的有益效果是金属固定架底部装有万向轮，框架将虚拟现实装置全部固定，方便移动，而且带有空间跟踪装置，可以根据使用者的所持的头戴和手持跟踪目标，定位使用者的位置。
图1是本装置的侧面示意图。[0008]图中1、金属固定架，2、金属屏幕，3、反光镜，4、起偏器，5、投影设备，6、跟踪设备的摄像头，7图形工作站。图2是本装置的正面示意图。图中8、金属固定架的面板，9、外接键盘，10、外接鼠标，11、金属固定架万向轮， 12、金属固定架的面板支架，13、头戴跟踪目标侧面，14、头戴跟踪目标正面，15、手持跟踪目标侧面，16、手持跟踪目标正面
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细地描述如图1所示，本装置主要由金属固定架、金属屏幕、反光镜、起偏器、投影设备、跟踪设备的摄像头、图形工作站等组成，各模块的功能以及相互之间的作用关系如下(1)金属固定架金属固定架的材料为防锈金属，用来固定装置中的其它配件，如屏幕，跟踪设备， 投影仪等，是装置中其余部件的载体。金属固定架底部安装有万向轮，可以方便的进行移动。屏幕前的面板在不使用时可以折叠，节省了空间的占用。(2)金属屏幕、反光镜金属屏幕固定在金属固定架上，投影仪所发出光线经过反光镜反射后投影到金属屏幕上。平面反光镜和金属屏幕共同作用，保证了光线的偏振特性不丢失。调节反光镜的角度，可以减少图像的失真。(3)起偏器、投影设备起偏器由支架和偏振片组成，保证偏振片与投影仪镜头的相对位置固定。投影设备由两台同型号的投影仪组成，固定在金属固定架上，并连接至图形工作站。(4)跟踪设备跟踪设备由两台固定在金属固定架上的摄像头和一套手持与头戴跟踪目标组成 (如图2中的14、16所示)。摄像头的数据电缆与服务器相连接，将跟踪目标的位置信息实时的传递给工作站。跟踪目标的移动范围在金属屏幕前，可以通过调节摄像头的角度来改变跟踪目标的作用范围。用户头戴并手持跟踪目标，摄像头将获取用户的实时位置和动作，便于用户的操作。(5)图形工作站图形工作站固定在金属固定架的底部，连接投影仪和摄像头，用来输出图像并接受摄像头传递的位置信息。工作站上可以安装各类虚拟现实仿真软件，并输出立体图像。图形信号经投影仪投影并反射到金属屏幕上。摄像头采集到的跟踪目标位置和姿态信息经工作站计算后，由软件进行处理，并实时更新投影的图像信息。除了跟踪设备，图形工作站还连接了键盘鼠标进行操作，增加了操作的方式。
权利要求1. 一种可移动的带有空间跟踪设备的立体投影虚拟现实装置由金属固定架、金属屏幕、反光镜、起偏器、投影设备、空间跟踪设备和图形工作站组成，其特征是以金属固定架为金属屏幕、反光镜、投影设备、起偏器、空间跟踪设备的摄像头和图形工作站为载体，金属固定架底部安装有万向轮，前方安装可折叠的面板，所述的金属屏幕固定在金属固定架的上半部分，所述的反光镜固定在金属固定架的上半部分，金属屏幕的后方，所述的图形工作站固定在金属固定架的底部，所述的投影设备固定在图形工作站的上方，由两台投影仪组成， 所述的起偏器由两块线性偏振光片组成并分别放置于两台投影仪前，所述的空间跟踪设备由摄像头、头戴跟踪目标和手持跟踪目标组成。
专利摘要本实用新型涉及立体投影虚拟现实装置，尤其涉及一种包含空间跟踪设备的并可以方便移动的虚拟现实装置。本实用新型的目的是提供一种专门针对立体投影的虚拟现实可移动装置，可与各类虚拟现实软件兼容使用。本装置整体性较强，并包含空间跟踪设备，使虚拟现实系统在具有良好的沉浸感和空间交互性的同时，方便的进行移动，提高了系统的机动性。本实用新型适用于对场地和移动性要求较高的虚拟现实应用。
文档编号G03B21/28GK202110487SQ20102057577
公开日2012年1月11日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者单忠德, 徐正, 李周 申请人:机械科学研究总院先进制造技术研究中心