[实用新型]交互式沙盘系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及交互式影像处理技术，具体是一种将摄像机/摄像头所捕捉的动作、光线变化进行识别与处理，并将处理后的交互场景显示在立体或平面模型上的系统。

背景技术

传统的沙盘模型多为一次性的，并且制作麻烦，工作量大。而且只能显示一些静态的效果，无法实现人机互动。并且现有的传统沙盘一旦制作好后，就不易搬动和重新安装。

本实用新型的目的在于实现一种新型的交互式沙盘，不但能够做到模型标准化、简易化，还可以实现沙盘动态展示，能够在固定面积的沙盘模型上显示多种沙盘画面，并且可实现非接触式的互动。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述技术问题而提供了一种基于投影成像和实时互动影像技术，不但可以在同一沙盘模型上呈现多层次的画面，还可以实现人与沙盘的互动，达到交互展示的目的。

本实用新型所述的交互式沙盘系统，包括成像模块，交互模块，基础模型。

成像模块为投影机，根据需要安装在天花板上或者墙上。投影机也可以是多台拼接而成的投影机组。

交互模块包括两种类型，一种是非接触式交互模块，包括影像采集设备、影像处理模块、影像分析模块、信息转换模块、影像生成模块和影像输出模块，所述影像采集设备根据需要不同可以安装在天花板、墙体对面等位置，影像处理模块、影像分析模块、信息转换模块、影像生成模块、影像输出模块均集成在计算机内，其中影像处理模块与影像采集设备连接，而影像生成模块与影像输出模块连接。影像输出模块与成像模块连接，将生成的画面输出到成像模块上。上述影像采集设备可以是红外摄像机/摄像头或者其它视频采集设备。

另一种类型的交互模块为接触式交互模块，采用触摸屏形式，包括了触摸屏幕，触摸信号转换模块，影像生成模块和影像输出模块。触摸屏模块作为输入设备，接受用户触摸产生的指令，并将这些指令通过触摸信号转换模块传送到影像生成模块，再由影像生成模块将生成的影像画面通过影像输出模块传送到成像模块上。这其中的触摸信号转换模块、影像生成模块、影像输出模块均集成在计算机内。

基础模型为适合成像模块成像的材料制成，可以是浅色白板或是浅色沙盘模型。

本实用新型能够带来多种引人入胜的视觉与感官效果。可以广泛应用于规划展示、装饰、娱乐、游戏、教学、演示等多个用途。

附图说明

图1：非接触式交互沙盘侧视图(单个投影机版本)；

图2：非接触式交互沙盘侧视图(两个或多个投影机版本)；

图3：触摸式交互沙盘侧视图；

图4：是本实用新型的工作流程图。

图中：1.红外摄像机2.红外辅助光源3.沙盘4.基础模型5.互动区域6.投影机7.触摸屏8.观众9.计算机

具体实施方式

下面以具体图例来说明交互式沙盘系统的结构。

非接触式互动沙盘

图1至图2为采用非接触式交互模块的互动沙盘系统的结构图示。

其中，影像采集设备1如红外摄像机位于需要沙盘基础模型4上，其影像采集范围为互动区域5，红外辅助光源2向沙盘3投射红外光，覆盖面积为互动区域5。投影机6将影像画面投射在沙盘基础模型4上，基础模型4可以为白色或者浅色材质，便于投影机6成像有较好的色彩与亮度。影像处理模块、影像分析模块、信息转换模块、影像生成模块、影像输出模块均集成在计算机9内。

当成像模块为多个显示终端时，需要使用多个采集设备1和红外辅助光源2以确保更好的采集效果和足够的采集范围，如图2所示。在这种情况下，为了将的两台或更多投影机画面进行无缝的拼接，影像输出模块还需要对多个画面进行边缘融合处理。

基于图1和图2这种实施方式的互动沙盘系统，观众8只要在互动区域5内通过手势或者教鞭等物品移动，就能与影像输出模块所播放的画面进行实时互动。

触摸屏式交互沙盘

图3为采用触摸屏为互动模块的互动沙盘结构图示。

其中，触摸屏7作为输入设备，和集成了触摸信号转换模块、影像生成模块、影像输出模块的计算机9相连接。当观众8通过触摸屏7输入指令后，触摸信号转换模块将指令转换后送入影像生成模块，生成的画面通过影像输出模块传递到投影机6，并投射在沙盘基础模型4上。实现画面的变化随观众8的操作而变化。

工作原理