[发明专利]一种工程机械模拟训练器的视景模拟系统及方法

权利要求书

1.一种工程机械模拟训练器的视景模拟系统，包括显示装置（1）、人眼视角检测装置（2）、头部位置检测装置（3）和视景计算机（4）；其特征在于：所述显示装置（1）包括第1显示屏（11）、第2显示屏（12）、第3显示屏（13）和第4显示屏（14）；所述人眼视角检测装置（2）包括第1摄像模块（21）、第2摄像模块（22）、第3摄像模块（23）和第4摄像模块（24）；所述头部位置检测装置（3）包括第1激光发射器（31）、第2激光发射器（32）、第3激光发射器（33）和激光接收器（34）；所述视景计算机（4）上运行位置计算软件（41）、视角计算软件（42）、视景仿真软件（43）和视景调整软件（44）。

2.根据权利要求1所述的一种工程机械模拟训练器的视景模拟系统，其特征在于：所述第1显示屏（11）、第2显示屏（12）、第3显示屏（13）和第4显示屏（14），采用柔性显示屏，分别直接粘贴在模拟训练器驾驶舱（5）的前、后、左、右玻璃内侧上，用于显示虚拟场景。

3.根据权利要求1所述的一种工程机械模拟训练器的视景模拟系统，其特征在于：所述第1摄像模块（21）、第2摄像模块（22）、第3摄像模块（23）和第4摄像模块（24）分别安装在模拟训练器驾驶舱（5）的前方、后方、左侧、右侧，实时拍摄受训人员的脸部图像，然后传输给视景计算机（4）。

4.根据权利要求1所述的一种工程机械模拟训练器的视景模拟系统，其特征在于：所述第1激光发射器（31）安装在模拟训练器驾驶舱（5）的左前侧顶部，用于测量与激光接收器（34）之间的距离；所述第2激光发射器（32）安装在模拟训练器驾驶舱（5）的右前侧顶部，用于测量与激光接收器（34）之间的距离；所述第3激光发射器（33）安装在模拟训练器驾驶舱（5）的后方顶部，用于测量与激光接收器（34）之间的距离；所述激光接收器（34）佩戴在受训人员头部，接收第1激光发射器（31）、第2激光发射器（32）和第3激光发射器（33）同步发射的激光信息，用于距离测量，并将距离信息发送给视景计算机（4）。

5.根据权利要求1所述的一种工程机械模拟训练器的视景模拟系统，其特征在于：所述位置计算软件（41）安装在视景计算机（4）上，利用头部位置检测装置（3）测量的距离信息，计算出受训人员头部在模拟训练器驾驶舱中的位置，并发送给视景调整软件（44）；所述视角计算软件（42）安装在视景计算机（4）上，利用人脸视角检测装置（2）拍摄的图像信息，计算出受训人员的视角，并发送给视景调整软件(44)；所述视景仿真软件（43）安装在视景计算机（4）上，根据训练进程，仿真生成三维视景，并发送给视景调整软件（44）；所述视景调整软件（44）安装在视景计算机（4）上，结合位置计算软件（41）发送的头部位置信息，以及视角计算软件（42）发送的人眼视角信息，对视景仿真软件生成的视景进行调整，并发送给显示装置（1）进行显示。

6.一种工程机械模拟训练器的视景模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：视景计算机（4）根据训练进程，调用视景仿真软件（43），仿真生成三维视景；

步骤2：视景计算机（4）调用位置计算软件（41），利用激光接收器（34）与第1激光发射器（31）、第2激光发射器（32）、第3激光发射器（33）之间的距离，计算出受训人员头部在模拟训练器驾驶舱（5）中的位置；

步骤3：视景计算机（4）调用视角计算软件（42），利用第1摄像模块（21）、第2摄像模块（22）、第3摄像模块（23）、第4摄像模块（24）拍摄的图像，利用图像检测技术，结合头部位置信息，计算出受训人员眼睛的视角；

步骤4：视景计算机（4）调用视景调整软件（44），利用受训人员头部位置和眼睛视角数据，对视景仿真软件生成（43）的三维视景进行调整，使得受训人员头部位置和眼睛视角变化时，观看到的虚拟视景同步变化，与真实装备上观看的实际视景相一致；

步骤5：将三维视景数据分别发送到第1显示屏（11）、第2显示屏（12）、第3显示屏（13）和第4显示屏（14）上显示；

步骤6：重复以上步骤，实现工程机械模拟训练器的视景模拟。