一种沉浸式3D互动装置及其互动方法与流程

一种沉浸式3d互动装置及其互动方法
技术领域
1.本发明涉及互动装置技术领域，尤其是指一种沉浸式3d互动装置及其互动方法。


背景技术：

2.3d虚拟展厅是通过三维可视化技术，将实体展厅以三维数据建模的方式呈现在计算机设备和移动设备上，用户通过网络或者应用程序，即可在电脑、手机和平板电脑等载体上虚拟的浏览3d展厅。3d虚拟展厅具有建设成本小、互动性强、部署方便等优点，现已有美术馆、图书馆、企业展厅、大型展会等行业广泛建设应用了3d虚拟展厅。
3.3d虚拟展厅虽然得到了广泛的应用，但在体验中仍受限于显示屏幕的尺寸和现有的浏览方式，使3d虚拟展厅的体验沉浸感、代入感不强，用户观察到的画面仍实际为二维画面，且无法互动；随着3d观影技术的发展，部分3d虚拟展厅开始采用3d眼镜搭配3d虚拟展厅的方式来提升用户的体验，但这种方式的3d效果仅为屏幕范围之内，无沉浸感，且需要佩戴3d眼镜，使用不便，导致沉浸感不强。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种沉浸式3d互动装置及其互动方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.第一方面，本发明实施例提供了一种沉浸式3d互动装置，包括控制模块，与所述控制模块连接的互动显示模块、灯光音响模块、雷达感应模块及烟雾模块；所述互动显示模块包括安装在地面上的横向显示模块和立式安装在地面上的至少一个竖向显示模块，所述竖向显示模块围绕所述横向显示模块分布。
7.在一具体实施例中，所述竖向显示模块的数量为4个，分别为左显示模块、正面显示模块、右显示模块及背面显示模块；所述左显示模块、正面显示模块、右显示模块、背面显示模块及横向显示模块形成体验区域，所述横向显示模块位于所述正面显示模块和背面显示模块之间。
8.在一具体实施例中，所述烟雾模块安装固定于所述背面显示模块或横向显示模块。
9.在一具体实施例中，所述左显示模块、正面显示模块及右显示模块均由若干块显示屏幕拼接形成，所述背面显示模块由若干块显示屏幕拼接形成或为彩绘墙体。
10.在一具体实施例中，所述互动显示模块还包括顶部显示模块，所述顶部显示模块与所述左显示模块、正面显示模块、右显示模块、背面显示模块及横向显示模块相配合。
11.在一具体实施例中，所述横向显示模块包括地面显示模块、栈道支撑架、设于所述栈道支撑架底面的夹胶玻璃、及设于所述夹胶玻璃下方的透明led屏，所述透明led屏为互动效果显示模块；所述雷达感应模块安装固定于所述栈道支撑架。
12.在一具体实施例中，所述栈道支撑架的左右一侧或左右两侧设有楼梯，所述楼梯
设有扶手。
13.在一具体实施例中，所述栈道支撑架的前后两侧均设有栏杆，所述栏杆安装有钢化玻璃。
14.在一具体实施例中，所述栏杆上还设置有麦克风，所述麦克风与所述控制模块连接。
15.第二方面，本发明实施例提供了一种沉浸式3d互动装置的互动方法，包括以下步骤：
16.获取并识别体验者的位置信息；
17.若体验者处于横向显示模块区域，则播放特效引导片；
18.获取体验者的输入指令，并根据输入指令切换特效的播放内容，灯光音响模块和烟雾模块配合正在播放的特效内容作出相对应的效果。
19.本发明与现有技术相比的有益效果是：通过控制模块控制互动显示模块、灯光音响模块及烟雾模块；达到沉浸式的立体三维视听的交互体验感，让体验者完全沉浸在一个被立体画面包围的环境中，获得一种身临其境的三维立体视听影像和交互感受。
20.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例提供的沉浸式3d互动装置的结构示意图；
23.图2为本发明实施例提供的横向显示模块的结构示意图；
24.图3为本发明实施例提供的沉浸式3d互动装置的互动方法的流程示意图。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
26.下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
32.参见图1至图2所示，本发明公开了一种沉浸式3d互动装置，包括控制模块10，与所述控制模块10连接的互动显示模块20、灯光音响模块30、雷达感应模块40及烟雾模块50；所述互动显示模块20包括安装在地面上的横向显示模块21和立式安装在地面上的至少一个竖向显示模块22，所述竖向显示模块22围绕所述横向显示模块21分布。
33.具体地，互动显示模块20还内置有体感采集模块，用于体感互动。该沉浸式3d互动装置通过控制模块10控制互动显示模块20、灯光音响模块30及烟雾模块40；达到沉浸式的立体三维视听的交互体验感，让体验者完全沉浸在一个被立体画面包围的环境中，获得一种身临其境的三维立体视听影像和交互感受。
34.在一实施例中，所述竖向显示模块22的数量为4个，分别为左显示模块221、正面显示模块222、右显示模块223及背面显示模块224；所述左显示模块221、正面显示模块222、右显示模块223、背面显示模块224及横向显示模块21形成体验区域，所述横向显示模块21位于所述正面显示模块222和背面显示模块224之间。
35.具体地，通过形成体验区域，体验者处于体验区域内，达到沉浸式的立体三维视听的交互体验感，让体验者完全沉浸在一个被立体画面包围的环境中。
36.在一实施例中，所述烟雾模块50安装固定于所述背面显示模块224或横向显示模块21。
37.具体地，烟雾模块50用于实现喷出烟雾、水汽及吹风等效果，使体验者获得直接的体感感受，以得到更好的体验感。
38.在一实施例中，所述左显示模块221、正面显示模块222及右显示模块223均由若干块显示屏幕拼接形成，所述背面显示模块224由若干块显示屏幕拼接形成或为彩绘墙体。
39.具体地，若干块显示屏幕安装在机架上并形成拼接，结构稳定且拆装方便。
40.优选地，背面显示模块224由若干块显示屏幕拼接形成，以起得更好地交互体验感。
41.在一实施例中，所述互动显示模块21还包括顶部显示模块，所述顶部显示模块与所述左显示模块221、正面显示模块222、右显示模块223、背面显示模块224及横向显示模块21相配合。
42.具体地，通过设置顶部显示模块，与左显示模块221、正面显示模块222、右显示模块223、背面显示模块224及横向显示模块21相配合，可形成全方位的体验区域，使体验者处于全方位的包围中，以获得更好地交互体验感。
43.在一具体实施例中，所述横向显示模块21包括地面显示模块(图中未示出)、栈道支撑架211、设于所述栈道支撑架211底面的夹胶玻璃212、及设于所述夹胶玻璃212下方的透明led屏213；所述透明led屏213为互动效果显示模块；所述雷达感应模块40安装固定于所述栈道支撑架211。
44.具体地，栈道支撑架211固定于地面显示模块的上方。
45.具体地，雷达感应模块40为红外感应器或压力传感器，安装在栈道支撑架211的底面，与控制模块10连接的红外感应器或压力传感器在检测到有体验者站在栈道支撑架211上时，发送信号给控制模块10，以便控制模块10控制互动显示模块20从待机播放状态切换至交互状态，进而有助于提高体验者的互动体验感。
46.具体地，夹胶玻璃212为透明状，透明led屏213贴合于夹胶玻璃212的下表面，透明led屏213为互动效果显示模块，可虚拟出玻璃破碎等特效，还可显示体验者输入行为指令的按钮或者互动画面，比如水波纹，冰川火山等。以提高真实感，有助于提高体验者的互动体验感。
47.具体地，玻璃桥底的特效透明led显示屏213播放互动效果，地面显示模块、左显示模块221、正面显示模块222、右显示模块223及背面显示模块224组成显示一个完整的场景，然后配合透明led显示屏213的显示效果一起联动。
48.在一实施例中，所述栈道支撑架211的左右一侧或左右两侧设有楼梯214，所述楼梯214设有扶手215。
49.具体地，栈道支撑架211形成桥面，楼梯214用于辅助体验者登上桥面，扶手215起到安全防护作用。
50.具体地，灯光音响模块30包括若干个灯珠和扬声器，灯珠和扬声器安装于互动显示模块20的四周，形成全方位布局，有助于使站在栈道支撑架211上的体验者感受到环绕立体声和灯光，进而加强体验者的沉浸式体验。
51.在一实施例中，所述栈道支撑架211的前后两侧均设有栏杆216，所述栏杆216安装有钢化玻璃217。
52.具体地，通过设置栏杆216及钢化玻璃217，起到安全防护作用。
53.在一实施例中，所述栈道支撑架211上还设置有摄像头(图中未示出)，所述摄像头与所述控制模块10连接。
54.具体地，通过摄像头可快速采集体验者的脚部动作，然后将采集到的信息传递至控制模块10，控制模块10控制透明led显示屏213播放与体验者的脚部动作对应的互动效
果。
55.在一实施例中，所述栏杆216上还设置有麦克风，所述麦克风与所述控制模块10连接。
56.具体地，通过麦克风可获取体验者的语音输入指令，然后麦克风将语音输入指令传递至控制模块10，控制模块10根据语音输入指令控制互动显示模块20切换播放对应的特效内容。例如：原先互动显示模块20播放的内容为森林场景，体验者想体验海洋场景，即可对麦克风发出语音，语音内容为切换成海洋场景，麦克风获取到体验者的语音输入指令，将语音输入指令传递至控制模块10，控制模块10根据语音输入指令控制互动显示模块20切换播放海洋场景的内容。
57.具体地，体验者还可以通过麦克风操作控制模块10调节扬声器播放音量的大小，有助于提高体验者的互动体验感。
58.在一实施例中，所述栏杆216上还设置有操作屏，所述操作屏与所述控制模块10连接。体验者可通过操作屏输入指令，切换互动显示模块20播放的特效内容。
59.具体地，控制模块10内置有不同场景的特效内容，例如：自然环境、名胜古迹、世界名画、太空实验室、高科技馆、极地探险、远古恐龙时代等。
60.如图3所示，本发明实施例还提供了一种沉浸式3d互动装置的互动方法，包括以下步骤：
61.s1，获取并识别体验者的位置信息；
62.具体地，通过雷达感应模块获取并识别体验者的位置信息，然后将位置信息传递给控制模块。
63.s2，若体验者处于横向显示模块区域，则播放特效引导片；
64.具体地，若体验者处于横向显示模块区域，雷达感应模块将体验者的位置信息传递给控制模块，控制模块控制互动显示模块播放特效引导片或将互动显示模块从待机播放状态切换至交互状态。
65.s3，获取体验者的输入指令，并根据输入指令切换特效的播放内容，灯光音响模块和烟雾模块配合正在播放的特效内容作出相对应的效果。
66.具体地，通过麦克风或操作屏获取体验者的语音输入指令或手动输入指令，或通过摄像头获取体验者的脚部动作，控制模块根据体验者的脚部动作或指令动作控制切换特效的播放内容，并控制灯光音响模块和烟雾模块配合正在播放的特效内容作出相对应的效果。例如：闪烁灯光、发出玻璃破碎声音、小鸟惊飞、尖叫声等。
67.本发明提供以下具体实施例：互动显示模块播放显示各地旅游景点高山峻岭景色，当体验者走到桥面时,犹如亲临其境，雷达感应模块感应并识别出体验者的位置，然后将体验者的位置信息传递给控制模块，控制模块控制在体验者所站位置底下的透明屏上播放玻璃破碎特效，互动显示模块上显示的山岭景色迅速的移动，让体验者在视觉上感受自己在坠落，音响播放玻璃破碎、小鸟惊飞、尖叫声等场景声音，并喷出烟雾、水汽，吹风等效果，让体验者完全感觉到自己置身其中，得到一种沉浸式的旅游体验。
68.其中，作为本发明的技术方案，所提供的硬件设置仅仅是为了便于在硬件设施的基础上实现人机交互，装置之间的通信方法均采用现有的通信方法，并不是本技术的发明点。
69.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。