专利名称：4d仿真运动平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计算机三维图像实时处理技术及三自由度电动运动平台互动控制技术领域，特别是涉及一种4D仿真运动平台。
背景技术：
3D就是指三维空间，4D就是在三维空间里加上时间轴，构成四维空间。4D仿真运动就是在3D仿真运动中引入了时间的概念，也就是说在仿真运动中和现实生活中一样，都有时间的推移，仿真运动里的人物会随时间的流逝而慢慢长大直到变老，仿真运动里的场景会随着季节变化而变化，春天会开花结果，冬天会下雪。所以说仿真运动里也就会有时间的变化。现有的多媒体演示技术主要采用三维虚拟软件制作场景，并结合软件引擎驱动和硬件结合等虚拟互动技术，利用物理的或数字的方法，对需要仿真的实际系统进行描述，获得近似的数字模型，主要采用先进的建模工具描述一个逼真的4D场景，在稳定的软件驱动平台的驱动下来营造一个生动以及互动性很强的逼真虚拟环境，达到身临其境的效果。人们在工作或学习之余，会参加一些有益的活动，如进行体育运动，以便对身体各部位进行调节，达到放松身体、消除疲劳的目的。进行体育运动，要受到场地、气候等条件的限制。目前， 市面上游戏机的种类繁多，但尚未发现4D仿真运动设备。因此，人们迫切希望不受场地和气候等条件的限制、集娱乐和游戏为一体的一种4D仿真运动平台问世。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种4D仿真运动平台，让参与者通过操作该4D仿真运动平台，了解虚拟VR技术的应用，通过真实的4D仿真运动平台和虚拟仿真 4D场景画面相结合，营造出一个真实的趣味的虚拟4D互动游戏平台，让参与者及观众产生身临其境的游戏感觉，享受极大的乐趣。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是4D仿真运动平台，包括计算机、电视机、外壳、动感座椅、防护罩和三自由度运动平台，三自由度运动平台上部与外壳下部装配在一起，对三自由度运动平台起防护作用、并可作登机阶梯用的防护罩与三自由度运动平台装配在一起，计算机装配在外壳的前端部内，屏幕面朝动感座椅的电视机装配在外壳的前端部，动感座椅装配在外壳的内腔中。在上述技术方案中，制造外壳选用的材料是玻璃钢。所述外壳呈开有槽口的空心球缺形状。所述动感座椅包括两个座椅扶手，在座椅扶手上设计有操作杆。所述三自由度运动平台包括运动机构和一套以上的伺服电机驱动器，计算机通过数据采集卡与控制运动机构的伺服电机驱动器呈信号连接关系。所述电视机是液晶电视机，计算机中的显卡与液晶电视机呈信号连接关系。还包括音箱功放，计算机中的声卡与音箱功放呈信号连接关系。[0012]计算机中的网卡与外部网络接口呈信号连接关系。所述防护罩的水平截面形状呈多边形、圆形或椭圆形。
本实用新型的有益效果是1、4D仿真运动平台是一种4D仿真运动游戏设备，其采用计算机三维图像实时处理技术及三自由度电动运动平台互动控制技术，并通过计算机对系统进行管理和控制，计算机采集操纵杆的运动数据，经数学模型计算，通过三维图像系统生成运动轨迹，调用相对应的图像库与音效库数据，由大屏液晶显示器显示。同时根据模拟器在不同虚拟场景中运动的姿态，同步控制三自由度电动运动平台进行相应的运动，使模拟器产生对应的升降、倾斜与俯仰、平移、旋转。带来全沉浸式的视觉体验，让参与者完全沉浸于“立体、互动”的互动体验感觉中。2、4D仿真运动平台功能多，如模拟坐蹦蹦车、坐越野车、通过雪橇滑行、驾驶汽车、驾驶火车或驾驶飞机等等。3、4D仿真运动平台是采用三自由度运动平台结合仿真交互设备以及3D立体显示场景模拟各种对象仿真环境。电动三自由度运动平台，左右倾斜最大角度正负20°、前后俯仰正负15°、上升下降正负30cm，可模拟仿真对象上下移动、左右倾斜、前后俯仰和颠簸等多个动作。在体验过程中，参与者不仅可以感受到仿真操作环境和仿真运动环境，而且还可以感受到3D立体影像带来的逼真视觉感， 使参与者自然地融入仿真环境中，享受极大的乐趣。4、该4D仿真运动平台不受场地和气候等条件的限制、集娱乐和游戏为一体，给人们带来极大的乐趣。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的左视图；图3是本实用新型的俯视图。图中，1、计算机；2、电视机；3、外壳；4、操作杆；5、座椅扶手；6、动感座椅；7、防护
罩；8、三自由度运动平台；9、伺服电机驱动器。
具体实施方式
参见图1、图2和图3，本实施例所述的一种4D仿真运动平台，包括计算机1、电视机2、外壳3、动感座椅6、防护罩7和三自由度运动平台8，三自由度运动平台8上部与外壳 3下部装配在一起，对三自由度运动平台8起防护作用、并可作登机阶梯用的防护罩7与三自由度运动平台8装配在一起，计算机1装配在外壳3的前端部内，屏幕面朝动感座椅6的电视机2装配在外壳3的前端部，动感座椅6装配在外壳3的内腔中。制造外壳3选用的材料是玻璃钢。所述外壳3呈开有槽口的空心球缺形状。所述动感座椅6包括两个座椅扶手5，在座椅扶手5上设计有操作杆4。所述三自由度运动平台8包括运动机构和3套伺服电机驱动器9，计算机1通过数据采集卡与控制运动机构的伺服电机驱动器9呈信号连接关系。所述电视机2是液晶电视机，计算机1中的显卡与液晶电视机呈信号连接关系。本实施例所述的一种4D仿真运动平台还包括音箱功放，计算机1中的声卡与音箱功放呈信号连接关系。计算机1中的网卡与外部网络接口呈信号连接关系。所述防护罩7的水平截面形状呈圆形。这种4D仿真运动平台采用三自由度运动平台8结合仿真交互设备以及3D立体显示场景模拟各种对象仿真环境。电动三自由度运动平台，左右倾斜最大角度正负20°、前后俯仰正负15°、上升下降正负30cm，可模拟仿真对象上下移动、左右倾斜、前后俯仰和颠簸等多个动作。在体验过程中，参与者不仅可以感受到仿真操作环境和仿真运动环境，而且还可以感受到3D立体影像带来的逼真视觉感，使参与者自然地融入仿真环境中，享受极大的乐趣。 以上所述仅是本实用新型的一个优选实施例，并非用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型结构原理的前提下，凡其类似的结构，例如，所述防护罩的水平截面形状呈多边形、圆形或椭圆形等等，这些特征都应涵盖于本实用新型专利的保护范围。
权利要求1.4D仿真运动平台，其特征是包括计算机、电视机、外壳、动感座椅、防护罩和三自由度运动平台，三自由度运动平台上部与外壳下部装配在一起，对三自由度运动平台起防护作用、并可作登机阶梯用的防护罩与三自由度运动平台装配在一起，计算机装配在外壳的前端部内，屏幕面朝动感座椅的电视机装配在外壳的前端部，动感座椅装配在外壳的内腔中。
2.根据权利要求1所述的4D仿真运动平台，其特征是制造外壳选用的材料是玻璃钢。
3.根据权利要求1或2所述的4D仿真运动平台，其特征是所述外壳呈开有槽口的空心球缺形状。
4.根据权利要求1所述的4D仿真运动平台，其特征是所述动感座椅包括两个座椅扶手，在座椅扶手上设计有操作杆。
5.根据权利要求1所述的4D仿真运动平台，其特征是所述三自由度运动平台包括运动机构和一套以上的伺服电机驱动器，计算机通过数据采集卡与控制运动机构的伺服电机驱动器呈信号连接关系。
6.根据权利要求1所述的4D仿真运动平台，其特征是所述电视机是液晶电视机，计算机中的显卡与液晶电视机呈信号连接关系。
7.根据权利要求1所述的4D仿真运动平台，其特征是还包括音箱功放，计算机中的声卡与音箱功放呈信号连接关系。
8.根据权利要求1所述的4D仿真运动平台，其特征是计算机中的网卡与外部网络接口呈信号连接关系。
9.根据权利要求1所述的4D仿真运动平台，其特征是所述防护罩的水平截面形状呈多边形、圆形或椭圆形。
专利摘要4D仿真运动平台，属于4D仿真运动设备领域。本实用新型包括计算机、电视机、外壳、动感座椅、防护罩和三自由度运动平台，三自由度运动平台上部与外壳下部装配在一起，对三自由度运动平台起防护作用、并可作登机阶梯用的防护罩与三自由度运动平台装配在一起，计算机装配在外壳的前端部内，屏幕面朝动感座椅的电视机装配在外壳的前端部，动感座椅装配在外壳的内腔中。该4D仿真运动平台布设在科技馆，进一步推广到公园等公共娱乐场所，供人们进行4D仿真运动，开展有益的娱乐活动，其不受场地和气候等条件的限制，集娱乐和游戏为一体，给人们带来全沉浸式的视觉体验，让参与者完全沉浸于立体和互动的互动体验感觉中，使人们享受极大的乐趣。
文档编号G06F19/00GK202061364SQ20112010275
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者易颖祥, 林新华, 梁国槐, 章晓明, 葛海松 申请人:东莞市新雷神仿真控制有限公司