一种与虚拟场景结合的真实驾驶体验系统的制作方法

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种与虚拟场景结合的真实驾驶体验系统。

背景技术：

虚拟现实(virtualreality缩写为vr)技术又称灵境技术，是近年来出现的高科技技术，其通常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、听觉和触觉等感官的模拟，让使用者如身临其境一般，可以及时且没有限制的观察三维空间内的事物。

随着技术的发展，vr技术在越来越多的领域得到了应用，vr驾驶是一种目前发展快速的一种应用方式，如中国专利cn108525308a中就公开了一种vr驾驶系统，vr驾驶实际是一种与虚拟场景结合的真实驾驶体验驾驶项目，该驾驶项目通常真实赛道和vr系统，真实赛道上设置有多个位置捕捉器，vr系统的主机与真实赛道上的位置捕捉器相互通信以得到赛车的当前位置，并根据赛车当前位置在vr眼镜中生成该赛道位置的预设游戏场景，从而使驾驶者具有身临其境的驾驶体验。

虽然目前的vr驾驶具有一定的代入感，但是由于其赛道周边场景以及天气情况均是电脑模拟产生，使用者缺乏真实的物理感受，使用者的沉浸式体验仍然缺乏真实感。

因此，如何能够为体验者提供更具真实感的vr驾驶体验是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种与虚拟场景结合的真实驾驶体验系统，以便能够为体验者提供更具真实感的vr驾驶体验。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种与虚拟场景结合的真实驾驶体验系统，包括真实赛道、设置于所述真实赛道上且用于捕捉赛车位置的位置捕捉器、带有vr系统的赛车，所述真实赛道上还设置有与所述vr系统中生成的虚拟场景相对应的效果模拟装置。

优选地，所述效果模拟装置包括降雨机构，其中，

所述降雨机构包括：

至少一根设置于所述真实赛道外侧的支撑立柱；

设置在所述支撑立柱顶端的支撑横杆，所述支撑横杆在地面上的正投影至少覆盖一部分所述真实赛道；

设置于所述支撑横杆上且朝向所述真实赛道喷水的喷淋装置。

优选地，所述支撑立柱包括两根，两根所述支撑立柱分别设置在所述真实赛道宽度方向上的两侧，且所述支撑立柱与所述支撑横杆构成横跨所述真实赛道的龙门架。

优选地，还包括设置在所述支撑横杆上并用于模拟风效的风机。

优选地，所述支撑横杆包括间隔设置的第一横杆和第二横杆，在所述真实赛道的前进方向上，所述第一横杆位于所述第二横杆的前方，所述风机通过转动台安装于所述第一横杆上，所述喷淋装置设置于所述第二横杆上，以使所述风机能够对准所述喷淋装置吹风。

优选地，所述支撑立柱与所述真实赛道的边缘之间还设置有防撞缓冲装置。

优选地，所述效果模拟装置还包括靠近所述真实赛道的边缘设置的造雪机，且所述造雪机的雪花出口朝向所述真实赛道设置。

优选的，所述效果模拟装置上还设置有控制所述效果模拟装置供电回路通断的感应开关，以在所述赛车接近所述效果模拟装置时开启所述效果模拟装置。

优选的，还包括设置在所述赛车上的距离感应器以及与所述距离感应器相连的报警装置，以在所述赛车与障碍物之间的距离达到预设距离时所述报警装置报警。

优选的，所述报警装置为声音报警装置或者振动报警装置。

由以上技术方案可以看出，本实用新型中所公开的与虚拟场景结合的真实驾驶体验系统，除了具备真实赛道、位置捕捉器以及带有vr系统的赛车之外，在真实赛道上还设置了与vr系统中所生成的虚拟场景相对应的效果模拟装置。

当赛车驶入赛道相应区域内时，vr设备中生成赛道两旁的虚拟环境，而此时真实赛道上所设置的效果模拟装置起作用，使用者可以真实的感受到与虚拟环境中所对应的真实的物理体验，这有利于进一步增强使用者的沉浸感和代入感，显著改善和提高使用者的使用感受。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例中所公开的与虚拟场景结合的真实驾驶体验系统的示意图。

其中，1为真实赛道，2为喷淋装置，3为造雪机，4为位置捕捉器，5为赛车。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种与虚拟场景结合的真实驾驶体验系统，以便能够为体验者提供更具真实感的vr驾驶体验。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，本实用新型中所公开的与虚拟场景结合的真实驾驶体验系统中，包括真实赛道1、位置捕捉器4以及赛车5，位置捕捉器4通常沿真实赛道1进行布置，其可以为光电传感器或者摄像头，当位置捕捉器4采用摄像头时，通常需要通过采用搭建桁架的方式安装摄像头，如图1中的黑色原点代表摄像头，摄像头安装在桁架上(即光学定位)；赛车5上带有vr系统，应当说明的是vr系统主要是能够产生与真实赛道1相结合的虚拟环境的系统，该系统中包括但不限于vr主机、vr眼镜以及vr耳机等，vr主机与真实赛道1上的位置捕捉器4之间通讯连接，以实时确定赛车5的实际位置，vr主机根据预设在内部的真实赛道1的信息(预先对真实赛道和活动场地进行1:1建模)以及虚拟环境信息将实时画面和声音呈现至vr眼镜和vr耳机中；除此之外，真实赛道1上还设置有与vr系统中所生成的虚拟场景相对应的效果模拟装置。

需要进行说明的是，本实用新型实施例中的效果模拟装置包括但不限于天气状况(如晴天、雨雪天气、大风天气)模拟装置、环境变化(如地震、海啸等)模拟装置以及生物接触(如动物碰撞赛车)模拟装置等。

实际体验过程中，当赛车驶入赛道相应区域内时，vr设备中生成真实赛道1两旁的虚拟环境，而此时真实赛道1上所设置的效果模拟装置起作用，使用者可以真实的感受到与虚拟环境中的效果所对应的真实的物理体验，这有利于进一步增强使用者的沉浸感和代入感，显著改善和提高使用者的使用感受。

在一种实施例中，效果模拟装置包括降雨机构，该降雨机构包括支撑立柱、支撑横杆以及喷淋装置2，支撑立柱至少包括一根，支撑立柱设置在真实赛道1的外侧，以避免对赛车的行进造成影响，支撑横杆设置在支撑立柱的顶端，喷淋装置2设置在支撑横杆上，并朝向真实赛道1进行喷水，支撑横杆在地面上的正投影至少覆盖一部分真实赛道1，以保证喷淋装置2能够朝向真实赛道1喷水。

相应的，当赛车行进到降雨机构位置时，vr系统中所生成的虚拟环境中的天气环境是雨天，vr系统中的虚拟环境配合真实的降雨机构，可以使体验者沉浸于雨天赛车的环境中。

作为一种优选的方式，用于支撑喷淋装置2的支撑立柱具体包括两根，两根支撑立柱分别设置在真实赛道1宽度方向上的两侧，并且支撑立柱与支撑横杆构成横跨真实赛道1的龙门架。

进一步的优化，效果模拟装置还包括设置在支撑横杆上的风机，风机的作用在于模拟刮风的效果，相应的，当赛车5行进到风机位置时，vr系统中所生成的虚拟环境中的天气环境是大风，vr系统中的虚拟环境配合真实的风机，可以使体验者沉浸于大风天气赛车的环境中。

为了能够使体验者体验到风雨交加的效果，本实施例中所公开的与虚拟场景结合的真实驾驶体验系统中，支撑横杆包括间隔设置的第一横杆和第二横杆，并且在真实赛道的前进方向上，第一横杆位于第二横杆的前方，风机通过转动台安装于第一横杆上，喷淋装置2设置在第二横杆上，以便使风机能够对准喷淋装置2吹风。

相应的，当赛车5行进到此位置时，vr系统中所生成的虚拟环境中的天气环境是风雨交加，vr系统中的虚拟环境配合真实的风机和喷淋装置2，可以使体验者沉浸于风雨交加天气赛车的环境中。

当然，转动台还可带动风机进行转动，以模拟风向改变的效果，从降低结构复杂性和降低成本方面考虑，喷淋装置2以及风机也可与摄像头共用桁架。

为了保证安全性，支撑立柱应当尽量远离真实赛道1或者通过防撞缓冲装置将支撑立柱与真实赛道1的边缘进行隔离，以防止赛车5与支撑立柱产生碰撞，防撞缓冲装置可以为泡沫隔离层或者橡胶轮胎等。

在一种实施例中，效果模拟装置还包括靠近真实赛道1的边缘设置的造雪机3，造雪机3的雪花出口朝向真实赛道1设置，相应的，当赛车5行进到此位置时，vr系统中所生成的虚拟环境中的天气环境是雪天，vr系统中的虚拟环境配合真实的造雪机3，可以使体验者沉浸于雪天赛车的环境中。

需要进行说明的是，上述实施例中的真实赛道1中可以仅设置有一种效果模拟装置，同一种效果模拟装置在整个真实赛道1途中可以设置有多个；也可以沿真实赛道1设置有多种不同的效果模拟装置。

为了进一步优化方案，本实施例中的效果模拟装置上还设置有控制效果模拟装置的供电回路通断的感应开关，以便在赛车5接近效果模拟装置时使效果模拟装置开启，在赛车5远离效果模拟装置后使效果模拟装置关闭，从而达到节省能源的目的，本实施例中的感应开关可采用接近开关。

从驾驶安全的角度考虑，每一辆赛车5上还设置有距离感应器以及与距离感应器相连的报警装置，当赛车5与障碍物之间的距离达到预设距离，或者两个赛车5之间的距离达到预设距离时报警装置进行报警，报警装置可以为传统的声音报警器或者振动报警器；进一步的，还可使距离感应器与赛车5的控制系统以及vr主机通讯连接，当赛车5有碰撞风险时，赛车5自动减速或者紧急刹车，并且在vr眼镜中给出提示，当本实用新型中的方案应用于碰撞娱乐游戏中时(如碰碰车)，可以在vr眼镜中显示碰撞瞬间的特效，例如碰撞瞬间虚拟场景直接幻化为巨兽张开的血盆大口，这可以提高娱乐性。

真实赛道1的边界位置通常设置有橡胶轮胎等缓冲物品，从增强安全性的角度考虑，还可在真实赛道1边界位置所设置的缓冲物品上设置距离传感器，这些距离传感器同样与赛车5的控制系统以及vr主机通讯连接，当赛车5有碰撞风险时，赛车5自动减速或者紧急刹车，并且在vr眼镜中给出提示。

vr主机与位置捕捉器4或者其他传感器之间的通讯可以采用目前常规的通讯方式进行通讯(如4g或者wifi通讯)，相对而言，赛车5在真实赛道1内的运行速度较大，考虑到vr主机与位置捕捉器4或者其他传感器之间通讯的延迟性可能会对体验者的操控造成影响，vr主机与位置捕捉器4及其他传感器之间的通讯推荐采用5g数据传输技术，以解决通讯延迟问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。