專利名稱：用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的寬視角虛擬現(xiàn)實(shí)投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景裝置，特別涉及一種適用于寬視角動(dòng)物(如大鼠)虛擬現(xiàn)實(shí)的投影裝置。
背景技術(shù)：
視角是指人類、動(dòng)物所能看到的角度。視角愈窄看到的視野或景物愈小。人的視角為170°，一般的模擬現(xiàn)實(shí)裝置使用顯示器作為顯示設(shè)備，只要顯示器足夠大，離眼睛的距離合適，能夠達(dá)到所需視角。大鼠或小鼠等動(dòng)物的視角達(dá)到270°，現(xiàn)有的普通顯示器(或投影儀)顯然無法滿足動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中模擬現(xiàn)實(shí)需求
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)普通顯示器(投影儀)無法滿足動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中寬視角(270° )模擬現(xiàn)實(shí)的需求，提供了一種可以在一定范圍內(nèi)擴(kuò)充顯示視角，匹配不同動(dòng)物視覺特點(diǎn)的虛擬現(xiàn)實(shí)的
顯示/投影解決方案。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)放案予以實(shí)現(xiàn)的一種用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的寬視角虛擬現(xiàn)實(shí)投影裝置，包括投影儀、環(huán)形屏幕，其特征在于，所述投影儀前方設(shè)置有一個(gè)反射錐面，將圖像由反射錐面投射到環(huán)形屏幕上；所述投影儀后方設(shè)置有一個(gè)支架，支架上懸浮有一個(gè)中空的承載球體，并且該支架連接有動(dòng)物固定裝置；所述承載球體上設(shè)置有探測(cè)器，所述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由動(dòng)物固定裝置固定后站在承載球體的頂端，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腳步的移動(dòng)使承載球體轉(zhuǎn)動(dòng)，球體轉(zhuǎn)動(dòng)的數(shù)據(jù)信息由探測(cè)器捕獲送入計(jì)算機(jī)；所述環(huán)形屏幕將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、投影儀和反射錐面全部包含在內(nèi)部。上述方案中，所述的反射錐面的選取符合以下公式(X2 + y2f - Sx2y2 = r04其中，x，y是反射面上的坐標(biāo)，r0是投影儀到反射錐面頂點(diǎn)的距離。所述的動(dòng)物固定裝置包括一個(gè)固定在支架上的固定盤，固定盤下面連接有帶子，當(dāng)帶子將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物綁住后，動(dòng)物可以水平旋轉(zhuǎn)360 O,同時(shí)動(dòng)物四腳仍可站在承載球體的頂端移動(dòng)。所述探測(cè)器為光學(xué)鼠標(biāo)。本發(fā)明裝置的優(yōu)點(diǎn)通過寬視角的投影裝置，能夠?yàn)閯?dòng)物空間實(shí)驗(yàn)提供虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)，通過計(jì)算機(jī)仿真各種環(huán)境物體，可以使某些物體突然出現(xiàn)或消失，這是真實(shí)空間無法做到的。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖I為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、反射錐面；2、投影儀；3、環(huán)形屏幕；4、承載球體；5、鼓風(fēng)機(jī)；6、計(jì)算機(jī)光電鼠標(biāo)；7、動(dòng)物固定裝置；8、支架。圖2為圖I中的動(dòng)物固定裝置結(jié)構(gòu)圖。圖中9、固定盤；10、帶子。
具體實(shí)施例方式參考

圖1，使用高反射的鋁材做成一個(gè)的反射錐面1，反射錐面的特點(diǎn)能夠?qū)⒁暯墙嵌确糯?，在與反射錐面頂點(diǎn)相距一段距離的位置放置投影儀2，投影儀能將預(yù)先在計(jì)算機(jī)上生成的迷宮影像投射到反射錐面上，并由反射錐面投射到環(huán)形屏幕3上。反射錐面的選取符合以下公式(X2 + V2 )2 一 8x2>'2 = r04
其中，x，y是反射面上的坐標(biāo)，r0是投影儀2到錐面頂點(diǎn)的距離。滿足這個(gè)公式，視角角度放大倍數(shù)將為7倍。環(huán)形屏幕3將動(dòng)物、投影儀2和反射錐面I全部包含在內(nèi)部，最大程度地隔離外界干擾，增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)效果。由輕質(zhì)材料(如聚苯乙烯)做成中空的承載球體4，安放在支架8上，支架接鼓風(fēng)機(jī)5，一定的風(fēng)量能夠使承載球體4懸浮。動(dòng)物(如小鼠)由動(dòng)物固定裝置7固定，小鼠的腳站在(接觸)承載球體的頂端，其腳步的移動(dòng)能夠使承載球體轉(zhuǎn)動(dòng)。球體轉(zhuǎn)動(dòng)的數(shù)據(jù)信息可由計(jì)算機(jī)光學(xué)鼠標(biāo)6探測(cè)捕獲，并送到計(jì)算機(jī)處理。參見圖2，動(dòng)物固定裝置包括一個(gè)固定支架8上的固定盤9，固定盤下面連接有帶子10，當(dāng)帶子10將小鼠綁住后，小鼠可以水平旋轉(zhuǎn)360〇的，同時(shí)小鼠四腳仍可站在承載球體的頂端移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的寬視角虛擬現(xiàn)實(shí)投影裝置，包括投影儀、環(huán)形屏幕，其特征在于，所述投影儀前方設(shè)置有一個(gè)反射錐面，將圖像由反射錐面投射到環(huán)形屏幕上；所述投影儀后方設(shè)置有一個(gè)支架，支架上懸浮有一個(gè)中空的承載球體，并且該支架連接有動(dòng)物固定裝置；所述承載球體上設(shè)置有球體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)探測(cè)器，所述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由動(dòng)物固定裝置固定后站在承載球體的頂端，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腳步的移動(dòng)使承載球體轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)信息由球體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)探測(cè)器捕獲送入計(jì)算機(jī)；所述環(huán)形屏幕將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、投影儀和反射錐面全部包含在內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求I所述的用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的寬視角虛擬現(xiàn)實(shí)投影裝置，其特征在于，所述的反射錐面的選取符合以下公式(X1 + .V2)2—8x2/ =r04 其中，X，y是反射面上的坐標(biāo)，r0是投影儀到反射錐面頂點(diǎn)的距離。
3.如權(quán)利要求I所述的用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的寬視角虛擬現(xiàn)實(shí)投影裝置，其特征在于，所述的動(dòng)物固定裝置包括一個(gè)固定在支架上的固定盤，固定盤下面連接有帶子，當(dāng)帶子將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物綁住后，動(dòng)物可以水平旋轉(zhuǎn)360〇，同時(shí)動(dòng)物四腳仍可站在承載球體的頂端移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求I 3之一所述的用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的寬視角虛擬現(xiàn)實(shí)投影裝置，其特征在于，所述球體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)探測(cè)器為光學(xué)鼠標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的寬視角虛擬現(xiàn)實(shí)投影裝置，包括投影儀、環(huán)形屏幕，其特征在于，所述投影儀前方設(shè)置有一個(gè)反射錐面，將圖像由反射錐面投射到環(huán)形屏幕上；所述投影儀后方設(shè)置有一個(gè)支架，支架上懸浮有一個(gè)中空的承載球體，并且該支架連接有動(dòng)物固定裝置；所述承載球體上設(shè)置有探測(cè)器，所述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由動(dòng)物固定裝置固定后站在承載球體的頂端，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腳步的移動(dòng)使承載球體轉(zhuǎn)動(dòng)，球體轉(zhuǎn)動(dòng)的數(shù)據(jù)信息由探測(cè)器捕獲送入計(jì)算機(jī)；所述環(huán)形屏幕將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、投影儀和反射錐面全部包含在內(nèi)部。
文檔編號(hào)G03B21/28GK102879989SQ20121039647
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者謝康寧, 羅二平, 申廣浩, 劉娟, 吳小明, 湯池, 閆一力, 孫濤, 郭偉 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)