[发明专利]一种基于虚拟现实的人机互动式校史馆展示设备及其系统

权利要求书

1.一种基于虚拟现实的人机互动式校史馆展示设备及其系统，包括底座（11）、显示屏（1）和主机（14），其特征是：在所述底座（11）上表面外缘面上设有数个支腿（5），在所述数个支腿（5）上端固定连接的“C”型板（2），在所述“C”型板（2）内表面上设有显示屏（1），在所述底座（11）上表面中部设有放置腔（20），在所述放置腔（20）内设有滚珠（9），在所述滚珠（9）的前侧和右侧的放置腔（20）内壁上设有两个呈九十度夹角的编码器滚轴（19），在所述底座（11）上表面一侧设有放置槽（13），在所述放置槽（13）内设有主机（14），所述两个编码器滚轴（19）和显示屏（1）均与主机（14）进行数据连接，在所述主机（14）内设有基于unity 3D的人机互动式校史馆展示系统，所述基于unity 3D的人机互动式校史馆展示系统包括虚拟场景生成模块和虚拟人物驱动模块，其中虚拟场景生成模块用于生成与校史馆结构相同且等比例的校史馆三维模型和虚拟人物模型，虚拟人物驱动模块用于采集人体脚部踩踏推动滚珠（9）后滚珠（9）的滚动方向和滚动距离，并将该采集到的信息转换为电信号传递给主机（14），主机（14）内虚拟人物模型接收电信号按脚本代码在校史馆三维模型内进行同步的移动。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的人机互动式校史馆展示设备及其系统，其特征是：在所述放置腔（20）上部设有与所述放置腔（20）相适配的踩踏板（8），在所述踩踏板（8）中部设有与所述滚珠（9）上端弧面相适配的开口（10）。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的人机互动式校史馆展示设备及其系统，其特征是：在所述放置腔（20）外侧的底座（11）表面设有数个支杆（6），在所述数个支杆（6）上端设有“C”型扶杆（4）。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的人机互动式校史馆展示设备及其系统，其特征是：所述显示屏（1）通过数个显示屏导线（7）分别与主机（14）进行数据连接，与外部电源进行电路连接。

5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实的人机互动式校史馆展示设备及其系统，其特征是：在所述放置腔（20）与放置槽（13）之间设有相互贯通的导线穿口B（18），所述放置腔（20）内的两个编码器滚轴（19）通过数据线（17）穿过导线穿口B（18）与放置槽（13）内的主机（14）进行数据连接。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟现实的人机互动式校史馆展示设备及其系统，其特征是：在所述放置槽（13）上表面设有盖板（12），在所述放置槽（13）外侧设有贯穿至底座（11）外侧壁的导线穿口A（16），所述主机（14）的电源线（15）通过导线穿口A（16）外接电源。

7.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的人机互动式校史馆展示设备及其系统，其特征是：所述的显示屏（1）为“C”型结构的弧面显示屏幕。

8.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的人机互动式校史馆展示设备及其系统，其特征是：所述的校史馆三维模型包括校史馆结构模型以及校史馆内部的历史沿革展示区三维模型、校园文化展示区三维模型、教育成果展示区三维模型、师资力量展示区三维模型、文博资料展示区三维模型和优秀校友档案展示区三维模型。

9.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的人机互动式校史馆展示设备及其系统，其特征是：所述的基于unity 3D的人机互动式校史馆展示系统包含以下步骤：

S1、创建三维模型；

依照校史馆以及内部各个展示区的三维尺寸在3DMAX或其他3D建模工具内安装1:1的比例创建校史馆三维模型，并根据校史馆内部的各个展区进行相应的三维建模；

S2、导入Unity，生成三维模型；

在Unity中创建文件夹，并将建好的校史馆三维模型导入文件夹，在Unity中设置校史馆内各个展区的三维模型初始位置坐标，并存放入Unity的校史馆三维模型中，在Unity读取自定义配置文件，自动生成校史馆三维场景；

S3、在Unity校史馆三维场景内设置虚拟人物模型；

在校史馆三维场景内准备一个地形Terrain和平行光Direction Light，并拖入人物模型；

S4、为人物模型进行编码设置；

将人物模型添加动画组件，并将动画的类型设置为Legacy模式，编写脚本代码，即通过滚珠（9）的滚动方向和距离控制虚拟人物在校史馆三维场景内进行同步移动；

S5、学生踩动滚珠（9）进行校史馆三维场景参观；

学生脚踩滚珠（9）上部通过踩动滚珠（9）使其进行各个角度的转动，编码器将滚珠（9）转动的方向和距离的数据信号转换为电信号传递给主机（14），主机（14）同步将电信号传输给虚拟人物使其按照滚珠（9）滚动的方向和距离进行同步移动，随着虚拟人物的走动拉近虚拟人物与校史馆三维场景内各个展区的三维场景距离，学生通过观看显示屏（1）内的校史馆三维场景实现对各个展区的三维场景进行参观。