[发明专利]一种虚拟现实与增强现实耦合的沉浸式三维电子沙盘

权利要求书

1.一种虚拟现实与增强现实耦合的沉浸式三维电子沙盘，所述沉浸式三维电子沙盘为一任意形状平台；包括：外围定位传感器组、内围定位传感器组、外围增强方位识别标签组、内围增强方位识别标签组、虚拟/增强菜单区域、虚拟环境软件控制与驱动模块、增强环境软件控制与驱动模块、虚拟/增强电子沙盘耦合三维可视化表达区域、虚拟现实头盔和增强现实头盔；外围增强方位识别标签组与内外围定位传感器组相对应；

其中：

外围定位传感器组和内围定位传感器组均包括多个定位传感器；定位传感器通过无线方式和虚拟环境软件控制与驱动模块进行通讯，同时提供其自身的位置坐标和设备标识码；所述外围定位传感器组包括的多个定位传感器分别放置在平台最外围的角顶点处，用于确定虚拟电子沙盘平台的外边沿，实现虚拟电子沙盘与物理台面的重合；所述内围定位传感器组包括的多个定位传感器分别放置在内围角顶点处，用于确定虚拟电子沙盘可视化区域的边沿；外围增强方位识别标签组和内围增强方位识别标签组均包括多个增强方位识别标签；增强方位识别标签包含增强现实标签的中心点与方位信息；

虚拟环境软件控制与驱动模块用于获取传感器信息、进行快速计算、渲染并生成虚拟环境、实现人机交互控制，完成包括内外围定位传感器信息读取、现实与虚实位置坐标转换、虚拟控制台绘制、虚拟菜单绘制、虚拟电子沙盘可视化表达与交互控制、自身交互信息发送、对其他操作者交互信息接收功能；

增强环境软件控制与驱动模块用于增强方位标签信息获取与计算、生成增强电子沙盘、实现人机交互控制等，完成包括内外围增强方位标签信息读取、现实与增强位置坐标转换、增强菜单绘制、增强环境交互控制、增强沙盘绘制与可视化表达、增强环境自身交互信息发送以及对其他操作者交互信息的接收功能；

虚拟/增强电子沙盘耦合三维可视化表达区域是沉浸式三维电子沙盘的显示区域，该区域的边沿由内围定位传感器组和内围增强方位识别标签组分别确定；区域中的可视化表达具有高度的耦合性，所表示的三维虚拟空间的时空尺度是一致的；

虚拟现实头盔通过虚拟现实技术实现对虚拟电子沙盘的可视化，佩戴虚拟现实头盔的虚拟电子沙盘操作人员在虚拟环境软件控制与驱动模块的作用下实现对虚拟电子沙盘的操作与使用；增强现实头盔针对增强电子沙盘进行可视化；佩戴增强现实头盔的增强电子沙盘操作人员在增强环境软件控制与驱动模块的作用下，实现对增强电子沙盘的操作与使用。

2.如权利要求1所述沉浸式三维电子沙盘，其特征是，外围定位传感器组、内围定位传感器组、外围增强方位识别标签组、内围增强方位识别标签组均镶嵌在电子沙盘实物桌面上，或不采用桌面支撑而使用支架方式放置。

3.如权利要求1所述沉浸式三维电子沙盘，其特征是，虚拟/增强菜单区域设置在定位传感器组或增强方位识别标签组形成的内围边沿与外围边沿之间，用于为虚拟电子沙盘和增强电子沙盘的操作提供人机交互界面。

4.如权利要求1所述沉浸式三维电子沙盘，其特征是，虚拟/增强电子沙盘耦合三维可视化表达区域由内围定位传感器组/或内围增强方位识别标签组确定，用于虚拟电子沙盘和增强电子沙盘的三维可视化表达。

5.如权利要求1所述沉浸式三维电子沙盘，其特征是，所述沉浸式三维电子沙盘用于多种工作模式，包括：多人分别利用虚拟或增强两种模式开展沙盘协同交互使用、单人采用虚拟或增强模式进行交互使用。