沉浸式虛擬弓箭射擊系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于虛擬現實技術領域，具體涉及一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統。
【背景技術】
[0002]弓箭射擊模擬系統是一種采用顯示裝置產生虛擬的射擊環(huán)境，使操作者有身臨射擊場地感覺的設備。在現有的弓箭射擊模擬系統中，比較典型的是激光模擬射擊系統和實彈模擬射擊系統。但是上述的射擊模擬系統普遍只能夠提供虛擬世界的漫游和簡單的機槍射擊，并且系統只能判斷操作者瞄準的方位來實現射擊，導致虛擬世界趨于平面化。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型為解決現有的弓箭射擊模擬技術存在的只能判斷操作者瞄準的方位來實現射擊，導致虛擬世界趨于平面化的問題，進而提供一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統。
[0004]本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0005]一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統，包括:弓箭、拉力傳感器、空間位置傳感器、數據接收器和輸出顯示器；拉力傳感器和空間位置傳感器均設置在弓箭上，拉力傳感器的拉力信號輸出端與數據接收器的拉力信號輸入端連接，空間位置傳感器的空間位置信號輸出端與數據接收器的空間位置信號輸入端連接，數據接收器的顯示信號輸出端與輸出顯示器的顯示信號輸入端連接。
[0006]本實用新型的有益效果:通過獲取拉弓的力度與瞄準的方向，從而將射擊的動作和力度傳遞至虛擬世界，相比于傳統的射擊模擬，本實用新型大幅度增強了射擊過程中的沉浸感。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型提供的沉浸式虛擬弓箭射擊系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]為了能夠更清晰地闡明本實用新型的特點和工作基本原理，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行說明。
[0009]本【具體實施方式】提供了一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統，如圖1所示，包括:弓箭1、拉力傳感器2、空間位置傳感器3、數據接收器4和輸出顯示器5 ;拉力傳感器2和空間位置傳感器3均設置在弓箭I上，拉力傳感器2的拉力信號輸出端與數據接收器4的拉力信號輸入端連接，空間位置傳感器3的空間位置信號輸出端與數據接收器4的空間位置信號輸入端連接，數據接收器4的顯示信號輸出端與輸出顯示器5的顯示信號輸入端連接。
[0010]本【具體實施方式】提供的沉浸式虛擬弓箭射擊系統的一個重要組成部分即拉力傳感器2，屬于稱重傳感器系列，是一種將物理信號轉變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。拉力傳感器2使用兩個拉力傳遞部分傳力，在其結構中含有力敏器件和兩個拉力傳遞部分，在力敏器件中含有壓電片、壓電片墊片，拉力傳遞部分含有基板部分和邊緣傳力部分，其特征是使兩個拉力傳遞部分的兩端分別固定在一起，用兩端之間的橫向作用面將力敏器件夾緊，壓電片墊片在一側壓在壓電片的中心區(qū)域，基板部分位于壓電片另一側與邊緣傳力部分之間并緊貼壓電片，其用途之一是制成鉤秤以取代桿枰。實際工作環(huán)境對于正確選用拉力傳感器至關重要，它不僅關系到拉力傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，甚至整個衡器的可靠性和安全性。根據不同拉力的力度和大小，拉力傳感器在不同使用環(huán)境下產生了多種類型，有應變式拉力傳感器、感應式拉力傳感器、磁致伸縮拉力傳感器等。
[0011]應變式壓力傳感器是把壓力轉換成電阻值的變比來進行測量的。力敏器件受到被測量的力產生變形，同時附著其上的電阻應變計也產生變形，電阻應變計將變形轉化為電阻值的變化，然后通過計算可以測量力的大小。這種傳感器的缺點是對于大的應變有較大的非線性、輸出信號較弱，可以采取一定的補償措施。代表類型包括S型拉力傳感器、板環(huán)拉力傳感器等。
[0012]磁電感應式拉力傳感器的分類主要有動圈式振動加速度傳感器和磁電式扭矩傳感器，是利用電磁感應原理將被測量轉換成電信號的一種傳感器，其工作原理是根據鐵芯導磁系數在鐵芯應力作用下的相對變化進行測量。這類傳感器不需要輔助源，可以直接把被測對象的機械量轉換成易于測量的信號。
[0013]在本【具體實施方式】提供的沉浸式虛擬弓箭射擊系統中，拉力傳感器2被固定在弓箭I的弓弦上，隨著弓弦上感應到力量的施加不斷改變，拉力傳感器2記錄的數值也隨之變化，完成對力的實時記錄，再將記錄結果輸出作為相應的反饋。
[0014]本【具體實施方式】提供的沉浸式虛擬弓箭射擊系統的工作原理是:當用戶在弓箭I上施加力度時，空間位置傳感器3能夠獲取弓箭I所指的方向和空間位置，而拉力傳感器2能夠獲得弓箭I上的弓弦的張力。拉力傳感器2和空間位置傳感器3將拉力信號和空間位置信號通過有線連接或無線端口輸出到數據接收器4中。數據接收器4存儲有不同拉力信號和空間位置信號對應的射擊結果，將接收的拉力信號和空間位置信號匹配對應的射擊結果輸出到輸出顯示器5上顯示即完成了一次虛擬射擊過程。輸出顯示器5可采用虛擬顯示器或立體投影來實現。在本申請的工作原理中，所涉及的弓箭、空間位置傳感器、數據接收器和輸出顯示器均實現了與本領域現有的器件相同的功能，所以這些器件間的電路結構及連接關系也是已知的，因此不在說明書中敷述。
[0015]采用本【具體實施方式】提供的技術方案，通過獲取拉弓的力度與瞄準的方向，從而將射擊的動作和力度傳遞至虛擬世界，相比于傳統的射擊模擬，本實用新型大幅度增強了射擊過程中的沉浸感。
[0016]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，這些【具體實施方式】都是基于本實用新型整體構思下的不同實現方式，而且本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統，其特征在于，包括:弓箭(1)、拉力傳感器(2)、空間位置傳感器(3)、數據接收器(4)和輸出顯示器(5);拉力傳感器(2)和空間位置傳感器(3)均設置在弓箭(I)上，拉力傳感器(2)的拉力信號輸出端與數據接收器(4)的拉力信號輸入端連接，空間位置傳感器(3)的空間位置信號輸出端與數據接收器(4)的空間位置信號輸入端連接，數據接收器(4)的顯示信號輸出端與輸出顯示器(5)的顯示信號輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的沉浸式虛擬弓箭射擊系統，其特征在于，拉力傳感器(2)包括應變式拉力傳感器、感應式拉力傳感器或磁致伸縮拉力傳感器。
3.根據權利要求1所述的沉浸式虛擬弓箭射擊系統，其特征在于，拉力傳感器(2)的拉力信號輸出端通過有線或無線端口與數據接收器(4)的拉力信號輸入端連接，空間位置傳感器(3)的空間位置信號輸出端通過有線或無線端口與數據接收器(4)的空間位置信號輸入端連接。
【專利摘要】本實用新型提供了一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統，包括：弓箭(1)、拉力傳感器(2)、空間位置傳感器(3)、數據接收器(4)和輸出顯示器(5)；拉力傳感器(2)和空間位置傳感器(3)均設置在弓箭(1)上，拉力傳感器(2)的拉力信號輸出端與數據接收器(4)的拉力信號輸入端連接，空間位置傳感器(3)的空間位置信號輸出端與數據接收器(4)的空間位置信號輸入端連接，數據接收器(4)的顯示信號輸出端與輸出顯示器(5)的顯示信號輸入端連接。本實用新型通過獲取拉弓的力度與瞄準的方向，從而將射擊的動作和力度傳遞至虛擬世界，相比于傳統的射擊模擬，本實用新型大幅度增強了射擊過程中的沉浸感。
【IPC分類】A63F13-837
【公開號】CN204428796
【申請?zhí)枴緾N201420632283
【發(fā)明人】歐劍, 于靜瀟, 王妍, 劉雨東, 沈志鵬, 張夢陽, 白陽, 馬文騰
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年10月29日