[发明专利]一种将教学课程图像进行室内再现的全息投影方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种将教学课程图像进行室内再现的全息投影方法和系统。

背景技术

全息投影技术(front-projected holographic display)也称虚拟成像技术，是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。

相关技术中，全息投影系统通常包括：全息投影膜、外框支架、显示器，其中，全息投影膜以特定角度组合为金字塔状；外框支架设置在全息投影膜的外侧，用于支撑显示器；显示器用于将特定的多视角的视频文件投影到全息投影膜上，在全息投影膜中形成立体影像。该全息投影技术提供了360度的立体视觉，可以用于展示商品、提供舞台效果等。但是现有的技术中，只能在全息投影膜或者屏幕上，对全息投影的范围有很大的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的不足之处，提供一种将教学课程图像进行室内再现的全息投影方法和系统。用于解决现有技术中只能在全息投影膜或者屏幕上，对全息投影的范围有很大的局限性的问题。

本发明解决技术问题采用的技术手段是提供一种将教学课程图像进行室内再现的全息投影方法，包括步骤：S1、获取教学课程图像；S2、向室内的空气中发射超声波，带动室内的空气分子发生有序的振动，形成多层次的空气振动流，所述空气振动流形成一个空气屏幕；S3、将所述教学课程图像通过干涉和衍射发射到所述空气屏幕中，形成全息影像。

于本发明的一实施例中，所述步骤S1包括步骤：S11、采集室内的环境数据；S12、捕捉采集第一对象数据，其中，所述第一对象数据包括用户的表情数据、动作数据、特效数据和控制指令中至少一个；S13、判断是否存在第二对象数据；若存在，则捕捉采集所述第二对象数据；若不存在，则进入步骤S2。

于本发明的一实施例中，所述步骤S12包括以下至少一个步骤：分析所述表情数据包含的面部特征的图像，定位所述采集对象的面部特征位置，根据所述面部特征位置确定所述表情数据，其中，所述面部特征位置包括以下至少之一：面部整体轮廓的位置，眼睛的位置，瞳孔的位置，鼻子的位置，嘴的位置，眉毛的位置；采集对象的动作对应的传感装置输出的传感数据，根据所述传感数据解算出所述动作数据，其中，所述动作数据包括对象当前动作的坐标和旋转角度；在所述采集对象是外部设备的情况下，采集所述外部设备输出的脉冲数据或所述控制指令，若采集的是所述脉冲数据则将所述脉冲数据转换成所述控制指令；所述外部设备包括教学设备。

于本发明的一实施例中，所述步骤S3包括步骤：S31、获取观察者相对于显示界面的基准的偏离角度，并根据所述偏离角度获取第一视角阈值、第二视角阈值和第三视角阈值；S32、根据所述偏移角度在室内进行投影生成环境影像；所述环境影像数据的视角数量大于所述第一视角阈值；S33、接收并处理所述第一对象数据，并根据所述第一对象数据驱动并渲染虚拟对象实时生成第一动画影像数据，其中，所述第一动画影像数据的视角数量大于所述第二视角阈值；S34、判断是否存在第二对象数据；若存在，将所述第二对象数据驱动并渲染虚拟对象实时生成第二动画影像数据，其中，所述第二动画影像数据的视角数量大于第三视角阈值；S35、根据所述偏移角度分别将所述第一动画影像数据和所述第二动画影像数据投影到所述环境影像中。

于本发明的一实施例中，所述步骤S3还包括步骤：以所述显示界面的投影点为所述三维坐标的原点，将所述显示界面三维坐标化；获取所述观察者在所述当前显示界面所对应区域内的位置坐标，根据所述位置坐标计算所述偏离角度；根据所述观察者在所述三维坐标中的坐标位置的改变获取所述观察者的移动轨迹，根据所述移动轨迹调整所述偏移角度，进而调整所述第一视角阈值、所述第二视角阈值和所述第三视角阈值；并控制所述全息影像根据所述移动轨迹和所述偏移角度调整。

本发明还提供了一种将教学课程图像进行室内再现的全息投影系统，包括：获取模块，用于获取教学课程图像；屏幕生成模块，用于向室内的空气中发射超声波，带动室内的空气分子发生有序的振动，形成多层次的空气振动流，所述空气振动流形成一个空气屏幕；影像生成模块，用于将所述教学课程图像通过干涉和衍射发射到所述空气屏幕中，形成全息影像。

于本发明的一实施例中，所述获取模块包括：环境采集单元，用于采集室内的环境数据；第一采集单元，用于捕捉采集第一对象数据，其中，所述第一对象数据包括用户的表情数据、动作数据、特效数据和控制指令中至少一个；第二采集单元，用于在第二对象数据若存在时捕捉采集所述第二对象数据。