基于全息投影技术的人机交互系统与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及人机交互领域，具体而言，涉及一种基于全息投影技术的人机交互系统与方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，全息投影技术的出现给人们带来了全新的视觉享受。全息投影技术是一种虚拟成像技术，通过全息投影技术能够在空间中投影出物体的立体影像，也就是物体的虚拟三维影像，观看者观看时无需使用任何镜片。
[0003]相关技术中，全息投影技术的实现方法是将待投影物体的全息图像投影到高透锥体中，高透锥体是由高透膜制成的透明柜体，向高透锥体中投影全息图像后，观看者能够看到漂浮在柜体内的立体影像。全息图像是一种用于全息投影的图片。
[0004]现有的全息投影实现方法，投影得到的立体影像的形态是由被投影物体的全息图像决定的，对于全息图像中不存在的影像，在立体影像中同样观看不到。例如:仅拍摄一个水杯前后左右四个面的全息图片，进行投影后得到的立体水杯，相当于是由水杯前后左右四个面拼接组装而成的立体影像，由于四个全息图片中没有拍摄到水杯的顶面和底面图像，因此无论从哪个视角观看立体水杯，都观看不到水杯的顶面和底面影像。
[0005]因此相关技术中全息投影得到的立体影像，可以认为是通过全息图像组装拼接而成的伪立体影像，无法多角度任意展示被投影物体。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种基于全息投影技术的人机交互系统与方法，能够从多个角度展示被投影物体。
[0007]第一方面，本发明实施例提供了一种基于全息投影技术的人机交互系统，所述系统包括:高透锥体、投影装置、手势传感器和主机；
[0008]所述高透锥体位于所述投影装置的投影区域内；
[0009]所述主机与所述投影装置电连接；
[0010]所述手势传感器与所述主机信号连接；
[0011]所述手势传感器用于:采集用户控制所述高透锥体中的立体影像的手势信息，根据所述手势信息生成相应的控制信号；
[0012]所述主机用于:根据所述控制信号对预先存储的被投影物体的三维模型进行处理；
[0013]所述投影装置用于:向所述高透锥体中投影处理后的三维模型，以形成与所述处理后的三维模型相对应的立体影像。
[0014]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述三维模型包括不同视角的多个分模型；
[0015]所述主机用于:根据所述控制信号对所述多个分模型分别进行处理。
[0016]结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述主机用于:当所述控制信号中包含旋转信号时，根据所述控制信号匹配对应的旋转轴，控制所述多个分模型分别沿所述旋转轴按预先设定的旋转数据旋转。
[0017]结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述主机用于:当所述控制信号中包含缩放信号时，控制所述多个分模型分别按照预设的缩放倍率进行缩放。
[0018]结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述预先设定的旋转数据包括:旋转速度和旋转减速度。
[0019]第二方面，本发明还提供了一种基于全息投影技术的人机交互方法，包括:
[0020]采集用户控制高透锥体中的立体影像的手势信息，根据所述手势信息生成相应的控制信号；
[0021]根据所述控制信号对预先存储的被投影物体的三维模型进行处理；
[0022]向所述高透锥体中投影处理后的三维模型，以形成与所述处理后的三维模型相对应的立体影像。
[0023]结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述三维模型包括不同视角的多个分模型；
[0024]所述根据所述控制信号对预先存储的三维模型进行处理，包括:
[0025]根据所述控制信号对所述多个分模型分别进行处理。
[0026]结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述控制信号对预先存储的三维模型进行处理，包括:
[0027]当所述控制信号中包含旋转信号时，根据所述控制信号匹配对应的旋转轴，控制所述多个分模型分别沿所述旋转轴按预先设定的旋转数据旋转。
[0028]结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述根据所述控制信号对预先存储的三维模型进行处理，包括:
[0029]当所述控制信号中包含缩放信号时，控制所述多个分模型分别按照预设的缩放倍率进行缩放。
[0030]结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述预先设定的旋转数据包括:旋转速度和旋转减速度。
[0031]本发明实施例中，被投影物体的三维模型预先存储在主机中。通过投影装置投影三维模型，能够在高透锥体中显示被投影物体的立体影像。通过手势传感器和主机，能够根据用户对立体影像的控制，如缩放或者旋转立体影像，相应的处理被投影物体的三维模型，使得三维模型同样旋转或者缩放。通过投影装置，能够将处理过的三维模型投影至高透锥体中，以获得与处理过的三维模型相对应的立体影像，即同样缩放或者旋转后的立体影像。因此通过本发明实施例中的系统，用户能够通过手势传感器控制高透锥体中的立体影像旋转或缩放，达到人机交互的效果，从而根据用户的手势控制，多角度展示被投影物体。
[0032]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0033]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。
[0034]图1示出了本发明第一实施例所提供的基于全息投影技术的人机交互系统的结构示意图；
[0035]图2示出了本发明第二实施例所提供的基于全息投影技术的人机交互方法的流程不意图；
[0036]图3示出了本发明第三实施例所提供的基于全息投影技术的人机交互系统的左视图；
[0037]图4示出了本发明第三实施例所提供的基于全息投影技术的人机交互系统的立体示意图；
[0038]图5示出了本发明第三实施例所提供的基于全息投影技术的人机交互系统的主视图；
[0039]图6示出了本发明第三实施例所提供的基于全息投影技术的人机交互系统的俯视图；
[0040]图7示出了本发明第四实施例所提供的基于全息投影技术的人机交互系统的部分结构示意图。
[0041]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0042]110-高透锥体，120-投影装置，130-手势传感器，140-主机，150-环形支架，160-横梁，170-传动滚筒，180-底板，190-底座。
【具体实施方式】
[0043]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0044]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附图，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。
[0045]针对相关技术中全息投影得到的立体影像，相当于是通过全息图像组装拼接而成的伪立体影像，无法多角度任意展示被投影物体的缺陷，本发明提供了一种基于全息投影技术的人机交互系统，通过手势传感器达到人机交互的效