[发明专利]一种基于多画显示的虚拟射击影院系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多画显示的虚拟射击影院系统与方法。

背景技术

随着人机交互技术和3D立体显示技术的发展，人们对于交互性和沉浸感的要求也越来越高。超逼真的立体视觉影像，让用户有一种强烈的身临其境的感受。支持与虚拟场景进行互动，又可以让用户感到自己就是主角，很大程度上增强用户的存在感与沉浸感。但是，目前的交互方式还不够自然，用户需要浪费精力在学习如何去交互，而不是全身心享受游戏本身，这就降低了用户体验。而且，目前的3D立体显示技术为群体观众提供的画面都是基于单一视点绘制的，真实感不强。

本发明设计了一种基于多画显示的虚拟射击影院系统与方法，支持每个用户通过佩戴不同立体眼镜观看基于其视角位置对同一场景进行实时渲染的画面，画面的大小都是投影幕布的大小，即生成的画面都是完全投影到同一个幕布上。用户可以在允许的范围内任意移动，系统根据捕获的位置实时渲染同一场景的多个立体画面，用户通过佩戴具有特定刷新频率的主动式快门眼镜看到各自视角位置的影像。用户可以利用仿真手枪很自然的进行射击互动。并伴有超真实的立体声效。

发明内容

本发明提出了一种基于多画显示的虚拟射击影院系统与方法，本系统具有简单、方便、易操作、沉浸感强等优点，通过自然生活中的身体姿势及射击游戏经验等自然的交互方式，实现用户通过身体姿势和仿真枪与剧情互动的射击类游戏，玩家作为虚拟主角控制游戏的发展,而且不需要用户额外的学习训练，用户可以利用迈步向前、向后，射击等常见的自然方式与剧情互动。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于多画显示的虚拟射击影院系统，包括网络连接模块、模式选择模块、交互控制模块、游戏逻辑控制模块、立体渲染模块和双画投影显示模块；其中：

所述网络连接模块，用于连接服务器端，采集用户的交互信息以及画面的实时信息传输到服务器，与模式选择模块连接；

所述模式选择模块包括协作模式与敌对模式，用于根据用户的选择生成不同的伤害逻辑与游戏规则；

所述交互控制模块，用于捕捉并分析玩家的动作，提供给客户端控制虚拟主角移动以及用户视角变换；

所述游戏逻辑控制模块，用于根据玩家的输入，控制游戏的发展，触发特效；

所述立体渲染模块，用于根据时分式立体原理，实时的把游戏内容渲染为立体游戏画面，提供给输出模块；

所述双画投影显示模块，使用两台3D投影仪把立体游戏画面投影到同一块金属幕布上，然后利用光分式原理区分开两组画面，给每位用户提供独立完整的立体游戏画面。

所述网络连接模块包括服务器建立子模块、客户端子模块，所述服务器子模块负责建立游戏中的服务器端，作为多个客户端数据传输的中转站；客户端子模块连接到服务器端，采集用户的交互信息以及游戏的实时信息传输到服务器统一处理。

所述交互控制模块包括体感交互控制模块、仿真枪控制模块，所述体感交互控制模块捕捉并分析玩家的动作，提供给客户端控制虚拟主角移动；仿真枪通过模拟鼠标动作来控制视角变换与射击。

所述游戏逻辑控制模块，控制的触发特效包括射击火花、弹壳飞溅、射击弹痕、粒子效果以及射击时的3D枪声音效。

一种基于多画显示的虚拟射击影院系统的工作方法，包括以下步骤：

(1)新建服务器：用户通过服务器子模块新建一个服务器，等待其他用户连接；

(2)连接服务器：多个客户端子模块通过服务器的IP地址与端口号连接到服务器，与服务器进行数据互传；

(3)加载体感控制模块：通过体感设备Kinect，捕获用户腿部的位置变化来得到用户前进或后退的控制信息，从而控制虚拟主角的移动；同时捕获仿真枪数据，利用仿真枪模拟鼠标动作来控制视角变换与射击；

(4)控制游戏的发展：通过体感控制模块改变场景中敌人的状态信息，通过游戏逻辑控制模块处理并反馈用户多种状态信息，根据这些信息判断游戏的状态，并依据这些状态推进游戏的发展与关卡的切换；

(5)立体渲染：通过立体渲染模块实时的把游戏画面渲染成左右眼的图像帧，利用时分式立体原理，把左右眼图像帧分别交付给左右眼，结合视觉暂留原理，在人脑海中合成立体视觉影像；

(6)双画显示观看：将两台投影仪的影像进行重合后分区，给每一位用户观看完整的动画。