[实用新型]一种带雾化和光影效果的AR互动教学沙盘

说明书

本实用新型公开了一种带雾化和光影效果的AR互动教学沙盘，包括沙盘支架、沙盘、感应装置、投影装置、雾气发生装置和计算机主机，本实用新型采用一体化的设计使得互动沙盘整体结构简单、体积小巧，通过在沙盘内堆砌模型，感应装置捕捉到模型表面的距离和手势，并将数据信号传输至计算机主机，计算机主机处理数据信号，然后发送相应的指令到投影装置和雾气发生装置，投影装置指令投射出逼真的纹理、水、山脉、等高线等自然气候的影像，雾气发生装置根据指令发出雾气，能够增加沙盘的实体感，使人们更形象地了解教学沙盘所展示的内容。

技术领域

本实用新型设计教学用自然信息展示技术领域，特别是一种带雾化和光影效果的AR互动教学沙盘。

背景技术

沙盘一般是指根据地形图用泥沙等堆置制作的模型，能够让人们形象地了解模型沙盘所展示的地形内容。传统的教学沙盘多采用固定沙丘或者固定模型式的沙盘，展示形式单一、呆板，不能将教学内容灵活地展示出来，而且不能适用于不同的教学内容。AR是指Augmented Reality，即增强现实技术，将AR技术运用于教学沙盘中，能极大地提高教学沙盘的生动性和互动性，现有技术中的AR互动沙盘功能更多，展示效果更加多元化，但是仅有光影效果、实体感不强，而且结构复杂、占用的场地大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种结构简单、体积小巧的带雾化和光影效果的AR互动教学沙盘，带有雾化效果，配合光影效果和AR互动，实体感更强，能够使人们更形象地了解教学沙盘所展示的内容。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种带雾化和光影效果的AR互动教学沙盘，包括沙盘支架、沙盘、感应装置、投影装置、雾气发生装置和计算机主机，所述沙盘支架由投影架和底座组成，所述投影架呈倒L形，所述投影架顶端位于所述底座正上方，所述投影架底端与所述底座的一侧面固定连接，所述底座呈立体中空形；所述沙盘安装于所述底座的上方，所述感应装置和投影装置分别方向朝下固定安装于投影架顶端，所述雾气发生装置和计算机主机固定安装于所述底座内部；所述投影架靠近所述沙盘上方的位置设置有雾化出气口，所述雾气发生装置的出气口通过雾化管道与所述雾化出气口连接；所述雾气发生装置、所述感应装置和所述投影装置分别通过数据线与所述计算机主机连接；所述沙盘侧面还设置有电源接口，所述计算机主机、所述感应装置、所述投影装置、所述风扇和所述雾气发生装置均与所述电源接口电性连接，通过电源接口为各装置供电。

优选地，所述沙盘侧面设置有若干控制按钮，所述控制按钮、通过数据线与所述计算机主机连接，通过控制按钮可以变换计算机主机处理数据和指令的模式，进而调整投影装置和雾气发生装置的效果，在沙盘上模拟显示不同自然环境、气候的不同效果，真实感更强，能够使人们更形象地了解教学沙盘所展示的内容。

优选地，所述沙盘内放置教学用沙或教学模型，教学用沙可以根据需要堆砌变换形状。

优选地，还包括风扇，所述风扇方向朝下固定安装于投影架顶端，所述风扇通过数据线与所述计算机主机连接，通过风扇产生空气流动，制造自然风的效果，触感体验更强烈，实体感更强，同时设置风扇可以改善所述感应装置和投影装置的散热效果。

优选地，所述底座的底部设置有万向轮，通过万向轮能够带动互动沙盘整体移动，操作便捷，适用性强。

优选地，所述投影架的顶端四周设置有挡板，所述挡板高度略高于所述感应装置和所述投影装置的高度。

优选地，所述感应装置采用3D交互传感器，3D交互传感器既可以收集沙盘内教学模型的位置信息和距离信息，又可以识别手势指令信息，交互性强。

优选地，所述投影装置采用短焦投影仪，短焦投影仪具有很短的透射比，可以在短距离内将影像投影于沙盘上，适合一体化设置。