移动式头盔沉浸系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种移动式头盔沉浸系统。
【背景技术】
[0002]虚拟现实(Virtual Reality，简称VR，又叫灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研宄领域。虚拟现实技术(VR)丰要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入做出实时响应，并分别反馈到用户的五官。目前虚拟现实技术广泛的应用于军事、航天、医疗、建筑、教育、工程、影视、娱乐等领域。
[0003]增强现实(Augmented Reality，简称AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息，声音，味道，触觉等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器溶合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。AR系统具有三个突出的特点:①真实世界和虚拟世界的信息集成；②具有实时交互性；③是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。AR技术可广泛应用到军事、医疗、建筑、教育、工程、影视、娱乐等领域。
[0004]目前应用比较广泛的为CAVE沉浸系统，CAVE以VR-Platform CAVE虚拟现实显示系统为代表。CAVE是一种基于投影的沉浸式虚拟现实显示系统，其特点是分辨率高，沉浸感强，交互性好。CAVE沉浸式虚拟现实显示系统的原理比较复杂，它是以计算机图形学为基础，把高分辨率的立体投影显示技术、多通道视景同步技术、音响技术、传感器技术等完美地融合在一起，从而产生一个被三维立体投影画面包围的供多人使用的完全沉浸式的虚拟环境。但是游戏系统的结构原因，对于超近距离的沉浸体验不好，另外该系统必须要有固定的场地及专业的安装调试人员，导致成本昂贵，部署复杂，灵活性差。因此具有一定的局限性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供了一种移动式头盔沉浸系统，通过封闭用户的视觉、听觉、运动感、甚至是触觉、味觉等，给予玩家完全的沉浸感，另外再加上整体设备的小型化的集成，让背负成为可能，可以不受场地限制，随时都可以使用。
[0006]为达到本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案:一种移动式头盔沉浸系统，其包括:佩戴在用户头部上并向用户提供虚拟画面的头盔显示器、佩戴在用户耳朵上并向用户提供听觉的立体耳机、佩戴在用户身体上并根据用户的身体姿势进行反馈信号的身体姿势追踪器、设置在用户身体上并给予用户感官上反馈的交互设备、以及分别与头盔显示器、立体耳机、身体姿势追踪器、交互设备均相连的便携式计算机。
[0007]在上述技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案:
[0008]所述头盔显示器为双目头戴式显示器并至少部分遮盖用户的眼睛，所述便携式计算机为高性能背负式小型计算机，所述立体耳机为多声道耳机。
[0009]所述头盔显示器至少包括两个目镜。
[0010]所述身体姿势追踪器包括设置在人体关节部分的多个传感器组成。
[0011]所述交互设备为按键、传感器、陀螺仪、电磁螺线管或电磁发声线圈驱动的机械振动、压电晶体、形状记忆合金驱动的探针阵列、气动系统或以上的组合体。
[0012]所述传感器为多轴传感器，为三轴陀螺仪、三轴加速传感器、三轴磁感应传感器、或者以上的组合。
[0013]还包括向便携式计算机提供电力的电池。
[0014]本实用新型优点是:
[0015]本实用新型能够将用户最大程度的带入到虚拟世界中，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察、交互三维空间内的事物。
【附图说明】
[0016]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0017]图1为本实用新型的正面示意图。
[0018]图2为本实用新型的背面示意图。
【具体实施方式】
[0019]实施例:如图1-2所示，本实用新型提供一种移动式头盔沉浸系统的具体实施例，其包括:佩戴在用户头部上并向用户提供虚拟画面的头蓝显示器I (HMD，Head MountedDisplay)、佩戴在用户耳朵上并向用户提供听觉的立体耳机2、佩戴在用户身体上并根据用户的身体姿势进行反馈信号的身体姿势追踪器3、设置在用户身体上并给予用户感官上反馈的交互设备4、分别与头盔显示器1、立体耳机2、身体姿势追踪器3、交互设备4均相连的便携式计算机5、以及向便携式计算机5提供电力的电池6。
[0020]头盔显示器I为双目头戴式显示器，给用户提供沉浸的虚拟画面。立体耳机2为多声道耳机，给予用户逼真的听觉感受，能够区分多个方向的声音。身体姿势追踪器3用来跟踪人体全姿态或者部分姿态状态，并带入到系统里面。交互设备4为一种或者多种人机交互设备，能够实现用户对环境中的虚拟物体的操控或者虚拟世界的事情给予用户感官上的反馈。便携式计算机5为高性能的小型计算机，体积和重量足够小，满足用户背负需要，提供高性能的图形、计算、数据交换能力，模拟出三维世界。电池6为高能量、便携式电池，为相关的设备提供持续、可移动电力支持。由此整体实现用户在虚拟世界中完全的自主操作，和现实世界一样。