本發(fā)明屬于VR、AR、MR顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種由光纖制成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀像體，在教學(xué)、AR園林景觀、展覽展示、科技館等場(chǎng)所，有非常廣泛的用途。

背景技術(shù)：

光纖照明已大量應(yīng)用于景觀照明，光纖成像技術(shù)在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)應(yīng)用于胃窺鏡等醫(yī)療設(shè)備，大平面的光纖成像技術(shù)自上世紀(jì)90年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)國(guó)外的都有研究報(bào)道，但卻鮮有成功的案例，主要原因是光纖成像技術(shù)做到大平面受制于光纖的數(shù)量是百萬(wàn)、千萬(wàn)數(shù)量級(jí)的，一方面是整齊排列極其困難；另一方面是成型容易造成光纖膜的破壞進(jìn)而破壞光纖的成像；還有一方面是加工及表面處理也沒(méi)有成型的技術(shù)可以借鑒、成型的設(shè)備可以采用。采用光纖成像，技術(shù)原理簡(jiǎn)單，但實(shí)施卻設(shè)計(jì)多學(xué)科知識(shí)、多種類工藝、多種類加工設(shè)備，致使光纖成像產(chǎn)品極難精細(xì)化、大型化。由光纖制成的景觀，國(guó)內(nèi)國(guó)外都有成功的案例，比如：光纖樹(shù)等，但這些產(chǎn)品基本上都是照明性質(zhì)，利用的都是通體光纖和光導(dǎo)光纖對(duì)于不同顏色光的發(fā)散和傳導(dǎo)，由此制成的景觀色彩變化很難產(chǎn)生精細(xì)的顏色變化，其顏色數(shù)相比彩色電視動(dòng)輒億級(jí)的顏色數(shù)，實(shí)在是少的可憐。現(xiàn)有光纖景觀顏色數(shù)少的原因不在于光纖，而在于如何利用光纖進(jìn)行正確地顏色傳導(dǎo)和景觀制作的精細(xì)度，另外顏色源的光的顏色也必須充分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明大幕大在于提供提供了一種由光纖制成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀像體，擴(kuò)展了光纖景觀的應(yīng)用，賦予了光纖景觀更多的顏色變化，使光纖景觀可以立體、全息地呈現(xiàn)圖像信息。

本發(fā)明的原理是光纖的可導(dǎo)光原理和可成像原理。

本發(fā)明包括平行光纖層1、垂直光纖層2、通體照明光纖束組3、導(dǎo)像光纖束組4、枝干光纖束組5、枝葉光纖片組6、光纖膠7。其中，平行光纖層1是一種由光纖組成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀的中空的“主干”；垂直光纖層2是垂直于平行光纖層1的一種由光纖組成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀的頂端；置于平行光纖層1之內(nèi)的通體光纖束組3是由多組通體光纖束組成的將入光面的光傳導(dǎo)進(jìn)入一種由光纖組成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀的指定部位的內(nèi)部照明光纖；導(dǎo)像光纖束組4是由多組導(dǎo)像光纖束組成的將入像面的圖像傳輸?shù)揭环N由光纖組成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀的指定部位的導(dǎo)像光纖束；枝干光纖束組5是置于一種由光纖組成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀的中空的主干或平行光纖層1之上的分叉，相當(dāng)于樹(shù)干之上的樹(shù)杈，其具有如平行光纖層1同樣的中空結(jié)構(gòu)，通過(guò)平行光纖層1孔洞之內(nèi)的通體照明光纖束組3和導(dǎo)像光纖束組4，其中的部分通體照明光線束、導(dǎo)像光纖束可分叉貫穿于枝干光纖束組5之中，如圖1所示。枝葉光纖片組6置于枝干光纖束組5之上的發(fā)光片，相當(dāng)于樹(shù)枝上的樹(shù)葉，其結(jié)構(gòu)類似于測(cè)光導(dǎo)光板的由枝葉光纖片組6的側(cè)面入光可在枝葉光纖片組6的表面單面發(fā)光或雙面同時(shí)發(fā)光的葉片狀光纖片，其發(fā)光既可以由通體照明光纖束組3負(fù)責(zé)提供照明，也可以由枝干光纖束組5提供照明，如圖2所示。

本發(fā)明中所述的“主干”、“枝干”，不僅僅是只有一個(gè)“主干”和一個(gè)“枝干”，而是“主干”可以是若干個(gè)“主干”組成的復(fù)合“主干”“枝干”也可以是若干個(gè)組成的復(fù)合“枝干”，而且“枝干”之上還可以再有“小枝干”，“枝葉”也是一樣，也可以有若干個(gè)“枝葉”，亦如大樹(shù)一樣。

本發(fā)明中所述的“主干”、“枝干”、“枝葉”不是特指樹(shù)木類景觀，而是泛指主體景觀之上還有微景觀的多層復(fù)合景觀，比如：山可以作為“主干”，房屋、樹(shù)木等可以作為“枝干”，“枝干”上的特殊景觀可以作為“枝葉”。再比如：建筑物可以作為“主干”，建筑物上伸出的廣告牌、窗口等可以作為“枝干”，“枝干”上的特殊標(biāo)示可以作為“枝葉”。

本發(fā)明的平行光纖層1是一種由光纖組成的景觀的中空的“主干”，負(fù)責(zé)顯示主干四周的影像，其中心是孔洞的，粘接“枝干”部位也是有通過(guò)分叉的通體照明光纖束組3和導(dǎo)像光纖束組4的孔洞，如圖3所示。

本發(fā)明的垂直光纖層2是一種由光纖組成的景觀的頂端顯示，負(fù)責(zé)景觀的頂端顯示影像，其與平行光纖層1的粘接面是平面，其另一面或顯示面可以是平面，也可以是設(shè)計(jì)形狀的浮雕面，如圖4所示。

本發(fā)明的通體光纖束組3是由多組通體光纖組成的一種由光纖組成的景觀的內(nèi)部照明光纖，其組數(shù)也是若干組，負(fù)責(zé)為平行于水平面的平行光纖層1、垂直于水平面的光纖層2之中無(wú)影像部分提供照明，通體光纖束組3各組的長(zhǎng)度根據(jù)其照明的部位或距離而定，如圖5所示。

本發(fā)明的導(dǎo)像光纖束組4由多組導(dǎo)像光纖束組成的將底部入光(或入像)面的光或圖像傳輸?shù)揭环N由光纖組成的景觀的指定部位的導(dǎo)像光纖束，其組數(shù)根據(jù)需要傳導(dǎo)的影像的數(shù)量而定，一般來(lái)講，導(dǎo)像光纖束4只傳輸需要突出的特殊影像和動(dòng)態(tài)影像，而顏色不變的影像由通體光纖束組3完成，如圖6所示。

本發(fā)明的枝干光纖束組5與平行光纖層1具有同樣的結(jié)構(gòu)，區(qū)別僅在于枝干光纖束組5的尺寸小于平行光纖層1，亦如樹(shù)干和樹(shù)枝的關(guān)系一樣。

本發(fā)明的枝葉光纖片組6是置于枝干光纖束組5之上的發(fā)光片，相當(dāng)于樹(shù)枝上的樹(shù)葉，其結(jié)構(gòu)類似于測(cè)光導(dǎo)光的葉片狀光纖片，枝葉光纖片組6的側(cè)面入光可在枝葉光纖片組6的表面單面發(fā)光或雙面同時(shí)發(fā)光，其發(fā)光既可以由通體照明光纖束組3負(fù)責(zé)提供照明光源，也可以由枝干光纖束組5的發(fā)光作為照明光源。

本發(fā)明的光纖膠7是可以將光纖牢固地粘接在一起的高透明的可固化的液體膠，且其固化之后在粘接層不能產(chǎn)生氣泡。

本發(fā)明的入光面或入像面可以是1個(gè)，也可以是多個(gè)，入光面或入像面的最大數(shù)量等于通體照明光纖束組3和導(dǎo)像光纖束組4兩者之中光纖束組之和。

本發(fā)明的平行光纖層1、垂直光纖層2、通體照明光纖束組3、導(dǎo)像光纖束組4、枝干組合光纖束組5、枝葉光纖片組6都是經(jīng)過(guò)表面處理的，具體的表面處理方法，可參照同期申報(bào)的發(fā)明專利《一種多邊形光纖組成的光纖導(dǎo)像屏》中提出的表面處理方法實(shí)施，即成像面納米表面處理層是與光纖芯材有親和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液體，其中添加重量小于高透明液體重量2％的納米光擴(kuò)散劑顆粒和重量小于高透明液體重量1％的黑色劑。黑色劑可以是可溶性黑色精、可溶性金屬絡(luò)合物黑、納米石墨黑、RGB三基色配成的黑色等。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于增加了圖像的突出感和厚重感，尤其是用于AR場(chǎng)景，可以賦予靜態(tài)的實(shí)景于動(dòng)感和變幻，會(huì)有讓人產(chǎn)生意想不到的震撼效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，平行光纖層1、垂直光纖層2、通體照明光纖束組3、導(dǎo)像光纖束組4、枝干光纖束組5、枝葉光纖片組6、光纖膠7。

圖2為樹(shù)干樹(shù)葉光纖虛擬現(xiàn)實(shí)景觀的示意圖。其中，通體照明光纖束組3、枝干光纖束組5、枝葉光纖片組6。

圖3為中空的主干平行光纖層1、中空孔洞內(nèi)的通體照明光纖束組3、導(dǎo)像光纖束組4的示意圖。

圖4為部分組件的示意圖。其中，平行光纖層1與垂直光纖層2的粘接面是平面，垂直光纖層2的另一面是浮雕面。

圖5為通體光纖束組3示意圖。各組的長(zhǎng)度可以不同。

圖6為導(dǎo)像光纖束組4將底部圖像傳輸?shù)街付ㄎ恢檬疽鈭D。

具體實(shí)施方式

根據(jù)圖1～6實(shí)施。

本發(fā)明包括平行光纖層1、垂直光纖層2、通體照明光纖束組3、導(dǎo)像光纖束組4、枝干光纖束組5、枝葉光纖片組6、光纖膠7。其中平行光纖層1是一種由光纖組成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀的中空的“主干”；垂直光纖層2是垂直于平行光纖層1的一種由光纖組成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀的頂端；置于平行光纖層1之內(nèi)的通體光纖束組3是由多組通體光纖束組成的將入光面的光傳導(dǎo)進(jìn)入一種由光纖組成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀的指定部位的內(nèi)部照明光纖；導(dǎo)像光纖束組4是由多組導(dǎo)像光纖束組成的將入像面的圖像傳輸?shù)揭环N由光纖組成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀的指定部位的導(dǎo)像光纖束；枝干光纖束組5是置于一種由光纖組成的虛擬現(xiàn)實(shí)景觀的中空的主干或平行光纖層1之上的分叉，相當(dāng)于樹(shù)干之上的樹(shù)杈，其具有如平行光纖層1同樣的中空結(jié)構(gòu)，通過(guò)平行光纖層1孔洞之內(nèi)的通體照明光纖束組3和導(dǎo)像光纖束組4，其中的部分通體照明光線束、導(dǎo)像光纖束可分叉貫穿于枝干光纖束組5之中，如圖1所示。枝葉光纖片組6置于枝干光纖束組5之上的發(fā)光片，相當(dāng)于樹(shù)枝上的樹(shù)葉，其結(jié)構(gòu)類似于測(cè)光導(dǎo)光板的由枝葉光纖片組6的側(cè)面入光可在枝葉光纖片組6的表面單面發(fā)光或雙面同時(shí)發(fā)光的葉片狀光纖片，其發(fā)光既可以由通體照明光纖束組3負(fù)責(zé)提供照明，也可以由枝干光纖束組5提供照明，如圖2所示。

本發(fā)明中所述的“主干”、“枝干”，不僅僅是只有一個(gè)“主干”和一個(gè)“枝干”，而是“主干”可以是若干個(gè)“主干”組成的復(fù)合“主干”“枝干”也可以是若干個(gè)組成的復(fù)合“枝干”，而且“枝干”之上還可以再有“小枝干”，“枝葉”也是一樣，也可以有若干個(gè)“枝葉”，亦如大樹(shù)一樣。

本發(fā)明中所述的“主干”、“枝干”、“枝葉”不是特指樹(shù)木類景觀，而是泛指主體景觀之上還有微景觀的多層復(fù)合景觀，比如：山可以作為“主干”，房屋、樹(shù)木等可以作為“枝干”，“枝干”上的特殊景觀可以作為“枝葉”。再比如：建筑物可以作為“主干”，建筑物上伸出的廣告牌、窗口等可以作為“枝干”，“枝干”上的特殊標(biāo)示可以作為“枝葉”。

本發(fā)明的平行光纖層1是一種由光纖組成的景觀的中空的“主干”，負(fù)責(zé)顯示主干四周的影像，其中心是孔洞的，粘接“枝干”部位也是有通過(guò)分叉的通體照明光纖束組3和導(dǎo)像光纖束組4的孔洞，如圖3所示。

本發(fā)明的垂直光纖層2是一種由光纖組成的景觀的頂端顯示，負(fù)責(zé)景觀的頂端顯示影像，其與平行光纖層1的粘接面是平面，其另一面或顯示面可以是平面，也可以是設(shè)計(jì)形狀的浮雕面，如圖4所示。

本發(fā)明的通體光纖束組3是由多組通體光纖組成的一種由光纖組成的景觀的內(nèi)部照明光纖，其組數(shù)也是若干組，負(fù)責(zé)為平行于水平面的平行光纖層1、垂直于水平面的光纖層2之中無(wú)影像部分提供照明，通體光纖束組3各組的長(zhǎng)度根據(jù)其照明的部位或距離而定，如圖5所示。

本發(fā)明的導(dǎo)像光纖束組4由多組導(dǎo)像光纖束組成的將底部入光(或入像)面的光或圖像傳輸?shù)揭环N由光纖組成的景觀的指定部位的導(dǎo)像光纖束，其組數(shù)根據(jù)需要傳導(dǎo)的影像的數(shù)量而定，一般來(lái)講，導(dǎo)像光纖束4只傳輸需要突出的特殊影像和動(dòng)態(tài)影像，而顏色不變的影像由通體光纖束組3完成，如圖6所示。

本發(fā)明的枝干光纖束組5與平行光纖層1具有同樣的結(jié)構(gòu)，區(qū)別僅在于枝干光纖束組5的尺寸小于平行光纖層1，亦如樹(shù)干和樹(shù)枝的關(guān)系一樣。

本發(fā)明的枝葉光纖片組6是置于枝干光纖束組5之上的發(fā)光片，相當(dāng)于樹(shù)枝上的樹(shù)葉，其結(jié)構(gòu)類似于測(cè)光導(dǎo)光的葉片狀光纖片，枝葉光纖片組6的側(cè)面入光可在枝葉光纖片組6的表面單面發(fā)光或雙面同時(shí)發(fā)光，其發(fā)光既可以由通體照明光纖束組3負(fù)責(zé)提供照明光源，也可以由枝干光纖束組5的發(fā)光作為照明光源。

本發(fā)明的光纖膠7是可以將光纖牢固地粘接在一起的高透明的可固化的液體膠，且其固化之后在粘接層不能產(chǎn)生氣泡。

本發(fā)明的入光面或入像面可以是1個(gè)，也可以是多個(gè)，入光面或入像面的最大數(shù)量等于通體照明光纖束組3和導(dǎo)像光纖束組4兩者之中光纖束組之和。

本發(fā)明的平行光纖層1、垂直光纖層2、通體照明光纖束組3、導(dǎo)像光纖束組4、枝干組合光纖束組5、枝葉光纖片組6都是經(jīng)過(guò)表面處理的，具體的表面處理方法，可參照同期申報(bào)的發(fā)明專利《一種多邊形光纖組成的光纖導(dǎo)像屏》中提出的表面處理方法實(shí)施，即成像面納米表面處理層是與光纖芯材有親和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液體，其中添加重量小于高透明液體重量2％的納米光擴(kuò)散劑顆粒和重量小于高透明液體重量1％的黑色劑。黑色劑可以是可溶性黑色精、可溶性金屬絡(luò)合物黑、納米石墨黑、RGB三基色配成的黑色等。