一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統，是由計算機主機、Kinect深度相機、投影儀Ⅰ、投影儀Ⅱ、偏振片Ⅰ、偏振片Ⅱ、投影幕和戴在用戶眼睛上的立體眼鏡組成；在計算機主機的內部安裝有三維虛擬場景的軟件，Kinect深度相機通過數據線與計算機主機連接，計算機主機通過數據線分別與投影儀Ⅰ和投影儀Ⅱ相連接，偏振片Ⅰ和偏振片Ⅱ分別安裝在投影儀Ⅰ和投影儀Ⅱ的鏡頭前，投影儀Ⅰ和投影儀Ⅱ發出的光線分別通過偏振片Ⅰ和偏振片Ⅱ投射到投影幕上，投影幕上的畫面通過用戶戴的立體眼鏡傳送到用戶眼中。采用本實用新型的技術方案，結構簡單，實現了人機交互并能通過立體顯示系統實現虛擬現實的體驗，身臨其境，不受時間和地點的約束。
【專利說明】一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于計算機應用領域，具體涉及一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統等虛擬現實領域。
【背景技術】
[0002]Kinect起初是微軟公司開發用于XB0X360的體感周邊設備，后開發出forwindows版本用于應用開發。Kinect是一種三維體感攝像傳感器,可以實時獲取彩色圖像信息和深度圖像信息，并可以進行實時人體骨骼跟蹤，同時可以麥克風語音輸入和語音識別功能。中間的鏡頭是一般常見的RGB攝像頭可以獲取彩色信息，左右分別為紅外線發射器和紅外線CMOS攝像頭，構成3D深度傳感器。底座馬達可驅動Kinect左右旋轉27°，可以實現Kinect的具有追焦功能。基于以上功能，Kinect開始應用于三維掃描、游戲控制、教育教學、醫學醫療和機器人控制等眾多領域。虛擬現實簡稱VR，又譯作靈境、幻真，是近年來出現的高新技術，也稱靈境技術或人工環境。虛擬現實是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。目前在3D電影和3D動畫游戲中，都是通過鼠標或鍵盤進行操作，不能在三維虛擬場景中實現人機實時立體交互。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統，該系統結構簡單，實現了人機交互并能通過立體顯示系統實現虛擬現實的體驗，身臨其境，不受時間和地點的約束。
[0004]為達到上述目的，本實用新型一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統，包括計算機主機，其特征是:該立體交互顯示系統還包括Kinect深度相機、投影儀1、投影儀I1、偏振片1、偏振片I1、投影幕和戴在用戶眼睛上的立體眼鏡；在計算機主機的內部安裝有三維虛擬場景的軟件，Kinect深度相機通過數據線與計算機主機連接，計算機主機通過數據線分別與投影儀I和投影儀II相連接，偏振片I和偏振片II分別安裝在投影儀I和投影儀II的鏡頭前，投影儀I和投影儀II發出的光線分別通過偏振片I和偏振片II投射到投影幕上，投影幕上的畫面通過用戶戴的立體眼鏡傳送到用戶眼中。
[0005]在上述技術方案中，本實用新型一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統在實際應用中，用戶在Kinect深度相機視野內，通過身體姿勢、手勢和語音等方式發出控制信號，Kinect深度相機獲取控制信號，傳輸到計算機主機，通過計算機主機把獲取的控制信號與其內部的三維虛擬場景進行實時交互，把獲取的圖像視頻由計算機主機分別傳輸到投影儀I和投影儀II，再分別通過偏振片I和偏振片II投影到投影幕上，形成兩個疊加畫面，畫面通過用戶戴的立體眼鏡傳送到用戶眼中，用戶通過立體眼鏡觀看并進行實時交互。本實用新型一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統，有以下優點:第一，通過用戶的身體姿勢、手勢和語音等信息即可進行交互，自然人機交互充滿趣味性；第二，通過立體展示，使用戶身臨其境；第三，虛擬場景的建立方便，實現簡單，不受時間地點的約束。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統的原理框圖；
[0007]圖2是本實用新型一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖對本實用新型的一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統作進一步詳細說明。
[0009]由圖1、圖2可見，本實施例一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統是由計算機主機UKinect深度相機2、投影儀I 3、投影儀II 4、偏振片I 5、偏振片II 6、投影幕7和戴在用戶眼睛上的立體眼鏡8 ;在計算機主機I的內部安裝有三維虛擬場景的軟件，Kinect深度相機2通過數據線與計算機主機I連接，計算機主機I通過數據線分別與投影儀I 3和投影儀II 4相連接，偏振片I 5和偏振片II 6分別安裝在投影儀I 3和投影儀II 4的鏡頭前，投影儀I 3和投影儀II 4發出的光線分別通過偏振片I 5和偏振片II 6投射到投影幕7上，投影幕7上的畫面通過用戶戴的立體眼鏡5傳送到用戶眼中。
[0010]本實施例的一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統在實際應用中，用戶在Kinect深度相機2視野內，通過身體姿勢、手勢和語音等方式發出控制信號，Kinect深度相機2獲取控制信號，傳輸到計算機主機1，通過計算機主機I把獲取的控制信號與其內部的三維虛擬場景進行實時交互，把獲取的圖像視頻由計算機主機I分別傳輸到投影儀I 3和投影儀II 4，再分別通過偏振片I 5和偏振片II 6投影到投影幕7上，形成兩個疊加畫面，畫面通過用戶戴的立體眼鏡8傳送到用戶眼中，用戶通過立體眼鏡8觀看并進行實時交互。該系統結構簡單，實現了人機交互并能通過立體顯示系統實現虛擬現實的體驗。
[0011]在本實施例中，立體顯示系統除雙投影儀和偏振片外，還包括紅藍、紅綠或是主動式快門眼鏡，立體頭盔等，其原理都是利用兩臺虛擬攝像機模擬人的左右眼得到雙眼圖像視頻信息實現立體觀感。在計算機主機中的三維虛擬場景擎除了 Unity3D系統外，可以包括3ds max、maya三維設計軟件、UG等三維工業設計軟件和游戲引擎等建立虛擬場景以及游戲系統進行用戶交互環節設計和兩臺虛擬攝像機的立體圖像視頻信息的采集。
【權利要求】
1.一種三維虛擬場景人機交互立體顯示系統，包括計算機主機(I)，其特征是:該立體交互顯示系統還包括Kinect深度相機(2)、投影儀I (3)、投影儀II (4)、偏振片I (5)、偏振片II (6)、投影幕(7)和戴在用戶眼睛上的立體眼鏡(8);在計算機主機(I)的內部安裝有三維虛擬場景的軟件，Kinect深度相機(2)通過數據線與計算機主機(I)連接，計算機主機(I)通過數據線分別與投影儀I (3)和投影儀II (4)相連接，偏振片I (5)和偏振片II (6)分別安裝在投影儀I (3)和投影儀II (4)的鏡頭前，投影儀I (3)和投影儀II (4)發出的光線分別通過偏振片I (5)和偏振片II (6)投射到投影幕(7)上，投影幕(7)上的畫面通過用戶戴的立體眼鏡(5 )傳送到用戶眼中。
【文檔編號】G03B35/20GK203746012SQ201320796054
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年12月8日 優先權日:2013年12月8日
【發明者】王廣軍, 蘇本躍, 陳曉慧, 劉奎, 張永新, 程玉才, 馬金宇 申請人:安慶師范學院