[发明专利]一种模拟跳伞完整体验的仿真方法

说明书

技术领域

本发明属于跳伞训练领域，更具体而言，本发明涉及一种模拟跳伞完整体验的仿真方法。

背景技术

跳伞运动是指跳伞员乘飞机、气球等航空器或其他器械升至高空后跳下，或者从陡峭的山顶、高地上跳下，并借助空气动力和降落伞在张开降落伞之前和开伞后完成各种规定动作，并利用降落伞减缓下降速度在指定区域安全着陆的一项体育运动。它以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。

跳伞运动是一项很刺激的运动，真实的跳伞运动需要经过专业的训练，并且真实的跳伞运动存在一定的危险性。此外，真实的跳伞运动需要做大量复杂的准备工作，费用高昂，目前仅有少部分人参与这项运动。为了使多数人群体验跳伞的乐趣，一些模拟跳伞机应运而生。

跳伞流程一般包括：飞机爬升、起跳离机、自由落体、开伞、翼伞空中控制、着陆等多个阶段。然而，现存的技术方案只为跳伞体验者提供一种姿态变化：即在“竖直悬空”和“自然站立”两种姿态间切换，这两种姿态分别模拟跳伞流程中的“伞降”和“着陆”两个阶段。现有跳伞模拟机对于跳伞过程中最考验勇气的“跳出离机”和最刺激的“自由落体”两个跳伞过程完全没有模拟，这使得整个模拟跳伞体验并不完整。

另外，跳伞者在空中下降的过程中会产生强烈的“失重感”以及与空气做相对运动所产生的“风吹感”。然而，现存跳伞模拟机中仅少数几款在跳伞体验者正下方配置了风扇，来模拟这种感觉。但由于风量风力不足，风向单一且风速固定，导致无法模拟跳伞过程中复杂的“风吹感”。而且，设置在跳伞体验者正下方的风扇也会由于容易进杂物等原因增加发生故障的几率。

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术是仿真技术的一个重要方向，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。2016年被称为VR元年，与VR配套的虚拟现实仿真系统和产品也在近两年实现了高速发展。近年在国内市场上已经出现了几款跳伞模拟机产品，跳伞体验者通过佩戴VR头盔获得在空中下降的视觉体验。现存跳伞模拟器中的VR内容乏善可陈，3D模型及贴图烘焙技术明显不成熟，视觉效果不真实，甚至拙略，不能产生强烈的“沉浸感”。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种模拟跳伞完整体验的仿真方法，包括以下步骤：

开始；

飞机爬升阶段：跳伞体验者站立在升降机上的指定跳伞区域，升降机开始工作，将跳伞体验者升起至预设高度后停止，肩部绑带提拉机构开始加载，虚拟现实显示模块显示第一视景；

起跳离机阶段：跳伞体验者的“迈/跳出机舱”动作引起升降机中的压力传感器感知压力变化，或者跳伞体验者按下确认按钮，从而发出控制信号，前向风扇以低功率运转，肩部绑带提拉机构保持加载，腿部绑带提拉机构开始加载，跳伞体验者由直立姿态转变为俯卧姿态，升降机下降至初始位置，虚拟现实显示模块显示第二视景；

自由落体阶段：捕捉跳伞体验者的姿态，确认跳伞体验者处于俯卧姿态时，发出控制信号，肩部和腿部绑带提拉机构保持加载，前向风扇、底向风扇和侧向风扇以高功率运转，虚拟现实显示模块显示第三视景；

开伞阶段：跳伞体验者拉动伞索，发出控制信号，肩部绑带提拉机构保持加载，腿部绑带提拉机构卸载，前向风扇、底向风扇和侧向风扇以低功率运转，虚拟现实显示模块显示第四视景；

翼伞空中控制阶段：跳伞体验者拉动左侧操控绳或右侧操控绳，发出控制信号，控制下降方向与下降速度，虚拟现实显示模块显示第五视景；

着陆阶段：跳伞体验者同时拉动左侧操控绳和右侧操控绳，发出控制信号，肩部绑带提拉机构开始卸载，前向风扇、底向风扇和侧向风扇停止运转，虚拟现实显示模块显示第六视景；

结束。

优选地，在所述开伞阶段，所述伞索中的绳索拉力传感器感知拉力变化，从而发出控制信号。替代地或另外地，在所述开伞阶段，绳索位置追踪模块追踪所述伞索的位置变化，从而发出控制信号。

优选地，所述虚拟现实显示模块包括头部识别模块，所述虚拟现实显示模块追踪头部动作，实现“现实”头部控制与“虚拟”视景中“旋转”“位移”变化的同步。

优选地，所述肩部绑带提拉机构中设置绑带拉力传感器。

本发明提供一种模拟跳伞完整体验的仿真方法，从而能模拟跳伞的完整过程，带给跳伞体验者更真实的感受。

附图说明