[实用新型]虚拟现实系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，具体涉及虚拟现实系统。

背景技术

现有的技术方案是采用滑步式平面运动模拟器(例如Omni)与VR眼镜结合来体验虚拟现实。

滑步式平面运动模拟器必须通过外部装置将人固定住，再通过VR头戴设备体验虚拟现实，由于体感明显有别于实际走路，身体被机械固定，在头盔中看不到自己的真实身体，头盔笨重、视野受限，所以破坏沉浸感，而且容易产生眩晕。

为此，本发明人经过深入研究，特别提出一种无束缚、防眩晕、游戏和观影体验更佳的虚拟现实系统，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供虚拟现实系统，其为玩家提供一个无束缚、可自由运动的观影空间，且可根据玩家的运动生成相应的游戏情景，3D全景投影视野不受限，不破坏沉浸感，不会产生眩晕。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

虚拟现实系统，包括立体眼镜、多台立体投影机、球形投影屏幕、平面运动模拟器以及内置有游戏情景生成软件的计算机，所述球形投影屏幕为具有中空内腔的中空构件，其内壁为投影银幕，多台立体投影机分布在球形投影屏幕中空内腔的中央，各立体投影机分别与计算机连接，平面运动模拟器设置在球形投影屏幕底部，平面运动模拟器包括运动装置、重力感应装置和控制器，重力感应装置设置在运动装置下方，以检测玩家在运动装置上运动产生的位置数据，控制器分别与运动装置、重力感应装置、计算机连接。

所述运动装置包括全向履带装置、两个横向履带驱动轮、两个横向轮轴、复数个纵向履带驱动轮和复数个连接链条；

全向履带装置包含复数个横向排列的纵向履带，每条纵向履带内部设有复数个纵向排列的纵向履带轮，相邻纵向履带之间的纵向履带轮通过一连接链条串联起来，连接链条可拖动所有纵向履带进行横向运动，任一条纵向履带的纵向运动将带动其它纵向履带的纵向运动；

两个横向轮轴分别平行设置在全向履带装置的左右两侧，横向履带驱动轮设置在横向轮轴上，纵向履带驱动轮固定设置在横向履带驱动轮的轮圈表面且沿横向履带驱动轮的纵向呈一字型排列，一字型排列的纵向履带驱动轮形成纵向履带驱动轮组，纵向履带驱动轮组间隔分别设置在横向履带驱动轮轮圈的周向，各纵向履带驱动轮的轮轴方向与横向轮轴的方向垂直；

纵向履带绕过横向履带驱动轮，且位于全向履带装置两端的纵向履带内表面与纵向驱动轮的外周面接触；

重力感应装置设置在纵向履带的下表面，控制器与横向履带驱动轮及纵向履带驱动轮分别连接。

所述虚拟现实系统还包括一坡度控制模拟器，该坡度控制模拟器包括球面滑动轴承、控制电机、中央坡度控制器和四根活动支撑杆，每根活动支撑杆底部设置一控制电机，在每根活动支撑杆顶部设置一球面滑动轴承，每一横向轮轴的两端分别与两根活动支撑杆顶部的球面滑动轴承连接。

所述虚拟现实系统还包括一水平支撑架，该水平支撑架两端分别与球面滑动轴承连接，水平支撑架具有一供重力感应装置放置的支撑板。

所述多台立体投影机分为朝上组和朝下组，每组立体投影机的数量相同，朝上组和朝下组分别负责球形投影屏幕上半球和下半球的投影，同组的立体投影机在同一水平面上间隔分布，朝上组和朝下组相对于过球形投影屏幕球心的水平面对称分布。

每组立体投影机包括4台立体投影机，立体投影机采用鱼眼镜头，投射范围为上下150度，左右90度，通过球面畸变算法，确保投影范围可以适应球形平面，并且彼此之间不会产生影像重叠与影像间隙。

所述球形投影屏幕顶部安装一吊杆，该吊杆底端处于球形投影屏幕圆心，在吊杆底端安装有多根固定杆，立体投影机安装在固定杆上。

所述虚拟现实系统还包括电子仿真枪，电子仿真枪包括驱动处理器、三轴陀螺仪传感器、电子罗盘传感器、加速度传感器及电池，驱动处理器分别连接三轴陀螺仪传感器、电子罗盘传感器、加速度传感器及电池，所述三轴陀螺仪传感器、电子罗盘传感器及加速度传感器用于采集运动状态和空间位移，经驱动处理器通过wifi或蓝牙传送给计算机并集成到游戏中，驱动器处理器包括嵌入式处理器和DSP处理器，DSP处理器进行实时的运动算法计算和处理，所述嵌入式处理器负责数据的存储、指令解析和无线网络通信工作，计算机游戏根据实时采集到的电子仿真枪位置与指向信息，在屏幕上使用光标提示当前电子仿真枪所指方向，在玩家射击时，所指方向内的目标产生的变化被实时反馈到球形投影屏幕上。

采用上述方案后，本实用新型使用过程如下：