虚拟屏幕射击游戏系统的制作方法

本实用新型涉及一种射击游戏装置及制备的技术领域，特别涉及一种虚拟射击游戏系统。

背景技术：

虚拟射击就是借助于计算机三位一体的图象捕捉技术、图象处理技术、语音处理技术、信息传感技术、虚拟现实技术、多媒体技术、数据采集处理技术、计算机通信技术等高科技手段，采用大屏幕投影产生虚拟的射击环境，使玩家有身临射击场地的感觉。

现有的虚拟射击设备使用过程是将射击枪发射的光信号投射在显示屏或投影幕布上，采用三维摄像设备高速拍摄，将图像信息传输给服务器计算射击信号的坐标、运动轨迹等信息，采取进一步地互动。采用这种方式，光信号在屏幕上面的位置难以精确捕捉，实时定位准确率往往难以保证，另外只能动手扣动扳机发射信号，无法让全身运动，也在很大程度上降低了射击游戏的真实度和锻炼身体的能力，不能够实现与人的肢体运动状态同步，而且使用者在被对方击中的部位没有反应，人机互动效果差，真实感低。

有鉴于以上的问题，本设计人，积极加以研究创新，以期望创设一种虚拟屏幕射击游戏系统。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种虚拟屏幕射击游戏系统，通过光敏传感器阵列实时采集光线发射装置发射的光线信号，实现射击精准定位；通过手持光线发射体的位置检测装置实时采集使用者的身体移动信息，提高射击游戏的真实度和锻炼身体的能力；通过体感头盔和体感服装可以产生被击中后的震动感，具有身临其境和逼真感，特别适合用于虚拟射击竞技游戏、军队警司的军训模拟训练等。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种虚拟屏幕射击游戏系统，包括能够安装及运行软件的用户端主机、能够显示游戏画面的显示装置、能够发射光线的手持光线发射体、体感头盔和体感服装，所述显示装置、所述手持光线发射体、所述体感头盔和所述体感服装皆与所述用户端主机信号连接；

所述用户端主机包括处理控制单元和数据收发单元，所述数据收发单元与所述处理控制单元电连接，所述数据收发单元与所述显示装置信号连接；

所述体感头盔包括第一控制电路、第一信号收发模块、若干个第一震动发生器和声音装置，所述第一震动发生器和所述声音装置皆与所述第一控制电路电连接，所述第一控制电路与所述第一信号收发模块电连接，所述第一信号收发模块与所述用户端主机的数据收发单元信号连接；

所述体感服装包括第二控制电路、第二信号收发模块和多个第二震动发生器，所述第二震动发生器与所述第二控制电路电连接，所述第二控制电路与所述第二信号收发模块电连接，所述第二信号收发模块与所述用户端主机的数据收发单元信号连接；

所述手持光线发射体包括光线发射装置、位置检测装置、第三控制电路和第三信号收发模块，所述位置检测装置与所述第三控制电路电连接，所述第三控制电路与所述第三信号收发模块电连接，所述第三信号收发模块与所述用户端主机的数据收发单元信号连接；

所述显示装置包括显示本体、光敏传感器阵列、第四控制电路和第四信号收发模块，所述光敏传感器阵列安装于所述显示本体，构成所述光敏传感器阵列的多个光敏传感器皆与所述第四控制电路电连接，所述第四控制电路与所述第四信号收发模块电连接，所述第四信号收发模块与所述用户端主机的数据收发单元信号连接。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：

所述显示本体为LED屏幕，所述LED屏幕具有LED阵列，所述光敏传感器阵列中的光敏传感器位于所述LED阵列中的LED的周围。

进一步地说，所述显示本体为投影幕布和投影仪，所述投影仪与所述用户端主机的数据收发单元信号连接；所述光敏传感器阵列安装于所述投影幕布上且位于所述投影幕布的后方。

进一步地说，所述位置检测装置为九轴传感器，包括九轴陀螺仪、加速度传感器和磁场传感器，所述九轴陀螺仪、所述加速度传感器和所述磁场传感器皆与所述手持光线发射体的第三信号收发模块电连接。

进一步地说，还包括远程服务器，所述远程服务器与所述用户端主机的数据收发单元信号连接。

进一步地说，所述手持光线发射体包括枪械、空中鼠标、激光笔或遥控器。

进一步地说，所述光线发射装置可以发射红外线、紫外线或激光。

进一步地说，所述手持光线发射体设有第三震动发生器，所述第三震动发生器与所述第三控制电路电连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型至少具有以下优点：

一、本实用新型的LED屏幕或投影幕布上的光敏传感器阵列可实时精确采集光线发射装置发射的光线信号对准的目标方位，并通过其设有的第四信号收发模块及时传递给用户端主机的数据收发单元，相比于传统的利用摄像机结合图像技术定位的方法，不需要对设备进行调整和校准，使用方便，而且定位精确、实时，准确率高；

二、本实用新型的手持光线发射体上面设有的位置检测装置，可采集使用者在屏幕前的前后左右的移动以及跳跃和下蹲等动作，让游戏场景中虚拟准星/瞄向移动时的位移角与手持光线发射体在真实空间中运动时的位移时刻保持一致，从而达到了接近用户进入游戏中，肩抵真枪对目标等角瞄准的状态，同时还支持手脚并用操作游戏，提高射击游戏的真实度和锻炼身体的能力；

三、本实用新型的体感头盔设有的若干第一震动发生器和体感服装设有的多个第二震动发生器，可以让使用者被击中部位附近产生震动感，手持光线发射体设有的第三震动发生器，在枪械被击中、掉落或发射光线信号时皆可产生震动，使用者可与游戏场景融为一体，最大程度地贴近实战，进而增强游戏的真实感和身临其境感；另外体感头盔设有的声音装置，在头部被击中后产生震动感的同时还伴随声音效果，进一步增强其趣味性和可玩程度；

四、本实用新型的LED屏幕或投影幕布和投影仪设备，可以显示彩色图形图像，用于播放游戏软件等，形成逼真的画面感和视觉冲击效果，提高游戏的真实度和身临其境感；

五、本实用新型还设有远程服务器，既可实现单机游戏或训练，又可实现联网游戏或训练，具有“人机互动”、“人人互动”、“异地交流比赛”“虚拟实景对抗训练”及通过网络远程异地相互比赛、交流、学习，可以提升军队实战技能教学的有效性、安全性及经济性；还可作为虚拟射击竞技游戏及比赛的平台，适用场景和范围广。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的控制原理示意图；

图2是本实用新型的实施例2的控制原理示意图；

附图中各部分标记如下：

用户端主机1、处理控制单元11、数据收发单元12、体感头盔2、第一控制电路21、第一信号收发模块22、第一震动发生器23、声音装置24、体感服装3、第二控制电路31、第二信号收发模块32、第二震动发生器33、手持光线发射体4、位置检测装置41、第三控制电路42、第三信号收发模块43、显示装置5、LED屏幕51、投影幕布52、投影仪53、光敏传感器54、第四控制电路55、第四信号收发模块56和远程服务器6。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

实施例1：一种虚拟屏幕射击游戏系统，如图1所示，包括能够安装及运行软件的用户端主机1、能够显示游戏画面的显示装置5、能够发射光线的手持光线发射体4、体感头盔2和体感服装3，所述显示装置5、所述手持光线发射体4、所述体感头盔2和所述体感服装3皆与所述用户端主机1信号连接；

所述用户端主机1包括处理控制单元11和数据收发单元12，所述数据收发单元12与所述处理控制单元11电连接，所述数据收发单元12与所述显示装置5信号连接；

所述体感头盔2包括第一控制电路21、第一信号收发模块22、若干个第一震动发生器23和声音装置24，所述第一震动发生器23和所述声音装置24皆与所述第一控制电路21电连接，所述第一控制电路21与所述第一信号收发模块22电连接，所述第一信号收发模块22与所述用户端主机1的数据收发单元12信号连接；

所述体感服装3包括第二控制电路31、第二信号收发模块32和多个第二震动发生器33，所述第二震动发生器33与所述第二控制电路31电连接，所述第二控制电路31与所述第二信号收发模块32电连接，所述第二信号收发模块32与所述用户端主机1的数据收发单元12信号连接；

所述手持光线发射体4包括光线发射装置、位置检测装置41、第三控制电路42和第三信号收发模块43，所述位置检测装置41与所述第三控制电路42电连接，所述第三控制电路42与所述第三信号收发模块43电连接，所述第三信号收发模块43与所述用户端主机1的数据收发单元12信号连接；

所述显示装置5包括显示本体、光敏传感器阵列、第四控制电路55和第四信号收发模块56，所述光敏传感器阵列安装于所述显示本体，构成所述光敏传感器阵列的多个光敏传感器54皆与所述第四控制电路55电连接，所述第四控制电路55与所述第四信号收发模块56电连接，所述第四信号收发模块56与所述用户端主机1的数据收发单元12信号连接。

所述体感头盔2的第一震动发生器23设有若干个。优选的本实施例中，设有5个第一震动发生器，具体分布如下：所述头盔的的左侧、右侧、正前、后方和顶部各设有1个。

所述体感服装3可以为上衣、马甲和裤子中的至少一种，所述第二震动发生器33设有多个，优选的本实施例中，体感服装为上衣和裤子，共设有27个第二震动发生器，具体分布如下：上肢部分在每个胳膊上皆均匀的分布有3个，下肢部分的每条腿的膝盖、小腿前侧、小腿后侧、大腿前侧、外侧和后侧各设有1个，下肢部分的臀部共设有2个，躯干部分的心脏位置设有1个，主要躯干部位设有6个；但作为本实用新型的变型与替换，不限制设有其他数量和分布方式的第二震动发生器，比如少至六个，多至一百个。

所述显示本体为LED屏幕51，所述LED屏幕51具有LED阵列，所述光敏传感器阵列中的光敏传感器54位于所述LED阵列中的LED的周围。

所述光敏传感器54包括光敏元件，所述光敏元件可以为光电管、光电倍增管、光敏电阻或光敏三极管，但不限于此。

所述位置检测装置41为九轴传感器，包括九轴陀螺仪、加速度传感器和磁场传感器，所述九轴陀螺仪、所述加速度传感器和所述磁场传感器皆与所述手持光线发射体4的第三信号收发模块43电连接。

还包括远程服务器6，所述远程服务器6与所述用户端主机1的数据收发单元12信号连接。

所述手持光线发射体4包括枪械、空中鼠标、激光笔或遥控器。

所述光线发射装置可以发射红外线、紫外线或激光。

所述手持光线发射体(例如枪械)设有第三震动发生器，所述第三震动发生器与所述第三控制电路42电连接。

所述信号为有线信号或无线信号。

优选的，所述无线信号为2G网络、3G网络、4G网络、5G网络或WLAN网络，但不限于此。

实施例2：一种虚拟屏幕射击游戏系统，如图2所示，其余结构与实施例1相同，不同之处在于，所述显示本体为投影幕布52和投影仪53，所述投影仪53与所述用户端主机1的数据收发单元12信号连接；所述光敏传感器阵列安装于所述投影幕布52上并且位于所述投影幕布52的后方。

本实用新型(以手持光线发射体为激光枪为例)的工作过程和工作原理如下：

首先，使用者穿戴好体感头盔和体感服装，手持激光枪，同时用户端主机将相应游戏软件投放于LED屏幕或结合投影仪投放于投影幕布上，使用者根据提供的人机游戏界面手持激光枪，发射激光信号，射击目标；

该过程中激光枪上安装的位置检测装置可采集使用者在屏幕前的前后左右的移动以及跳跃和下蹲等动作，并将采集的信息传输给第三控制电路，进而通过第三信号收发模块传输给用户端主机的数据收发单元，再传输给处理控制单元，让游戏场景中虚拟准星/瞄向移动时的位移角与手持光线发射体在真实空间中运动时的位移时刻保持一致，从而达到了接近用户进入游戏中，肩抵真枪对目标等角瞄准的状态，同时还支持手脚并用操作游戏，提高射击游戏的真实度和锻炼身体的能力；

LED屏幕或投影幕布上的光敏传感器阵列可采集激光枪发射的激光信号，并通过第四控制电路和第四信号收发模块，传输给用户端主机的数据收发单元，再传输给处理控制单元，进而精确定位到被射击部位，从而调整、变换游戏角色和场景，射击定位精确，及时；

如果使用者在游戏场景中身体某个部位被激光枪击中，击中信号会通过用户端主机的数据收发单元和处理控制单元反馈到体感头盔的或体感服装的信号收发模块，进而将信号通过控制电路传递给声音装置和相应的震动发生器，相应中枪部位的震动发生器会产生震动，若击中头部，还会发出声音，可提醒使用者已中枪，也可提供较为真实的体验；

通过与用户端主机信号连接的远程服务器，又可实现联网游戏或训练，具有“人机互动”、“人人互动”、“异地交流比赛”“虚拟实景对抗训练”及通过网络远程异地相互比赛、交流、学习，可以提升军队实战技能教学的有效性、安全性及经济性；还可作为虚拟射击竞技游戏及比赛的平台，适用场景和范围广。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。