專利名稱：一種基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種互動沙盤系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)互動沙盤受到技術(shù)限制，當有用戶要交互時，往往需要借助外接設(shè)備，如鼠標、鍵盤、激光筆、觸摸屏等，這樣就使得交互過程呆板生硬，無法滿足用戶對虛擬現(xiàn)實仿真性的追求，以及對感官感受上要求的提高。仿真性體現(xiàn)在用戶是否有身臨其境的感覺，可以想象，當用戶站在沙盤前，旁邊是環(huán)幕，當所有投影儀開啟，立體成像將用戶包圍其中，再加上環(huán)繞立體聲，用戶一定感到目 不暇接，但這時如果手里還拿著鼠標、鍵盤，那一切真實性都被破壞。所以，傳統(tǒng)互動沙盤的控制方式非常單一。如果沒有足夠的沉浸感和互動性，就不能夠給用戶帶來身臨其境的體驗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種操作簡易、能夠給用戶帶來強烈感官沖擊的基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)及其應(yīng)用。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)，其特征在于，包括沙盤攝像頭、邊緣融合機、環(huán)幕播放機、環(huán)幕投影機、環(huán)幕、沙盤播放機、沙盤投影機、沙盤、控制端，所述的沙盤攝像頭與控制端連接，所述的控制端分別與沙盤播放機、環(huán)幕播放機連接，所述的環(huán)幕播放機通過邊緣融合機與環(huán)幕投影機連接，所述的環(huán)幕投影機對準環(huán)幕，所述的沙盤播放機與沙盤投影機連接，所述的沙盤投影機對準沙盤。所述的控制端包括控制器、服務(wù)器，所述的服務(wù)器與控制器連接，所述的控制器分別與沙盤播放機、環(huán)幕播放機連接。一種所述的一種基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟I)沙盤和環(huán)幕顯示控制端發(fā)送的內(nèi)容；2)沙盤攝像頭獲取用戶手勢信息，并發(fā)送給控制端；3)控制端判斷是否接收到沙盤攝像頭發(fā)送的指令，如果判斷為是，則執(zhí)行步驟
4)，否則返回步驟2)；4)控制端判斷接收到指令的時間是否超過閾值，如果判斷為是，則返回步驟1)，否則執(zhí)行步驟5)；5)控制端將接收到的手勢信息解析為相應(yīng)的控制指令，并將相應(yīng)的控制命令發(fā)送到相關(guān)被控終端；6)沙盤和環(huán)幕獲取到控制命令，并執(zhí)行該命令。
所述的4)中的閾值為0. 05 I秒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點I、新穎而生動，其沉浸感和互動性能夠給用戶帶來強烈、逼真的感官沖擊，獲得身臨其境的體驗；2、交互性強，信息傳達更全面，互動沙盤系統(tǒng)的交互控制功能，除了傳統(tǒng)流程式沙盤影音演繹功能外，更關(guān)鍵的是參與者可以親身參與其中，獲取自己想知道的知識和內(nèi)容；3、這種沙盤形式?jīng)]有時間場次的概念，可以單人或多人的交互，特別適合城市規(guī)劃館、科技館、博物館等人流量比較大的展示場所；5、操作簡易，不使用外接設(shè)備、工具，而使用更人性化的手勢識別來進行，使得用 戶在交互時的沉浸感更強。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的應(yīng)用方法流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。如圖I所示，一種基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)，該沙盤系統(tǒng)包括沙盤攝像頭I、兩臺邊緣融合機4、兩臺環(huán)幕播放機5、四臺環(huán)幕投影機6、環(huán)幕7、五臺沙盤播放機8、十臺沙盤投影機9、沙盤10、控制端?？刂贫朔謩e與沙盤播放機8、環(huán)幕播放機5連接。環(huán)幕播放機5通過邊緣融合機4與環(huán)幕投影機6連接，環(huán)幕投影機6對準環(huán)幕7。沙盤播放機8與沙盤投影機9連接，沙盤投影機9對準沙盤10。沙盤攝像頭I與控制端連接。控制端包括控制器2、服務(wù)器3。服務(wù)器3與控制器2連接，控制器2分別與沙盤播放機8、環(huán)幕播放機5連接。沙盤10面積為216m2，總長為18M，寬為12M，配合語音解說、投影、舞臺燈光、動態(tài)系統(tǒng)、背景音樂等展示浦東全景，整個系統(tǒng)全面展現(xiàn)浦東規(guī)劃美好藍圖，同時挑選各個功能區(qū)的重點區(qū)域進行著重描繪，使得整個展示有總有分，全面細致。配合超大屏幕的背投影像、加上燈光等效果。給用戶展示了一個引人入勝、身臨其境的場景。本發(fā)明采用客戶機/服務(wù)器(C/S)模式，將普通的展示設(shè)備組建成網(wǎng)絡(luò)，客戶端控制器定時發(fā)送消息給控制端，控制端根據(jù)收到的信息傳遞指定的影像給各播放端投影儀；投影儀根據(jù)指定調(diào)整播放狀態(tài)。如圖2所示，一種基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)，其工作流程如下步驟101)沙盤和環(huán)幕展示控制端發(fā)送的內(nèi)容；步驟102)沙盤攝像頭獲取用戶手勢，并發(fā)送給控制端；步驟103)控制端判斷是否接收到沙盤攝像頭發(fā)送的指令，如果判斷為是則進行步驟104)，否則返回步驟102)；步驟104)控制端判斷接收到指令的時間是否超過閾值，如果判斷為是則返回步驟101)，否則進行步驟105)；
步驟105)控制端將接收到的手勢解析為相應(yīng)的控制指令，并發(fā)送相應(yīng)的操作命令到相關(guān)主機；步驟106)沙盤和環(huán)幕獲取到控制命令，并執(zhí)行該命令。其中步驟104)中的閾值為0. 05 I秒。本發(fā)明融 合了傳統(tǒng)模型沙盤、互動投影技術(shù)、三維VR仿真技術(shù)。實體模型沙盤面積宏大，配合語音解說、投影、舞臺燈光、動態(tài)系統(tǒng)、背景音樂等全面展示多媒體內(nèi)容，同時可以針對展示的重點區(qū)域進行著重描繪，使得整個展示有總有分，全面細致?；哟笮屯队捌聊徊捎么笮铜h(huán)幕設(shè)計，采用多臺投影機，結(jié)合同步投影控制技術(shù)、曲面校正技術(shù)和邊緣融合技術(shù)，實現(xiàn)超大環(huán)幕投影的無縫拼接和同步播放。將容量大、播放無色差、無時差、內(nèi)容完整的圖像呈現(xiàn)在參觀者眼前。VR仿真技術(shù)投射出的虛擬影像能夠使政府規(guī)劃部門、項目開發(fā)商、工程人員及公眾可從任意角度，實時互動真實地看到規(guī)劃效果，更好地掌握城市的形態(tài)和理解規(guī)劃師的設(shè)計意圖。參觀者可通過客戶端控制器控制播放影像，其顯示界面上的各個模型的控制點位清晰明了，通過便利的觸摸控制，加上語音解說同步，講解者可在移動中進行沙盤的演示，完全脫離了原有設(shè)備的束縛、行動自由。
權(quán)利要求
1.一種基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)，其特征在于，包括沙盤攝像頭、邊緣融合機、環(huán)幕播放機、環(huán)幕投影機、環(huán)幕、沙盤播放機、沙盤投影機、沙盤、控制端，所述的沙盤攝像頭與控制端連接，所述的控制端分別與沙盤播放機、環(huán)幕播放機連接，所述的環(huán)幕播放機通過邊緣融合機與環(huán)幕投影機連接，所述的環(huán)幕投影機對準環(huán)幕，所述的沙盤播放機與沙盤投影機連接，所述的沙盤投影機對準沙盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制端包括控制器、服務(wù)器，所述的服務(wù)器與控制器連接，所述的控制器分別與沙盤播放機、環(huán)幕播放機連接。
3.—種如權(quán)利要求I所述的一種基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟 1)沙盤和環(huán)幕顯示控制端發(fā)送的內(nèi)容； 2)沙盤攝像頭獲取用戶手勢信息，并發(fā)送給控制端； 3)控制端判斷是否接收到沙盤攝像頭發(fā)送的指令，如果判斷為是，則執(zhí)行步驟4)，否則返回步驟2)； 4)控制端判斷接收到指令的時間是否超過閾值，如果判斷為是，則返回步驟1)，否則執(zhí)行步驟5)； 5)控制端將接收到的手勢信息解析為相應(yīng)的控制指令，并將相應(yīng)的控制命令發(fā)送到相關(guān)被控終端； 6)沙盤和環(huán)幕獲取到控制命令，并執(zhí)行該命令。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，所述的4)中的閾值為0. 05 I秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于手勢識別的互動沙盤系統(tǒng)及其應(yīng)用，包括沙盤攝像頭、邊緣融合機、環(huán)幕播放機、環(huán)幕投影機、環(huán)幕、沙盤播放機、沙盤投影機、沙盤、控制端，所述的沙盤攝像頭與控制端連接，所述的控制端分別與沙盤播放機、環(huán)幕播放機連接，所述的環(huán)幕播放機通過邊緣融合機與環(huán)幕投影機連接，所述的環(huán)幕投影機對準環(huán)幕，所述的沙盤播放機與沙盤投影機連接，所述的沙盤投影機對準沙盤；其中應(yīng)用包括1)沙盤和環(huán)幕顯示控制端發(fā)送的內(nèi)容；2)沙盤攝像頭獲取用戶手勢信息，并發(fā)送給控制端等步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有新穎而生動、交互性強等優(yōu)點。
文檔編號G06F3/01GK102654955SQ20111023354
公開日2012年9月5日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者周軍明, 楊濤, 王薇, 賀超杰 申請人:上海華博信息服務(wù)有限公司