[发明专利]一种模拟落物的装置和方法

权利要求书

1.一种模拟落物装置，其特征在于，所述模拟落物装置设置在体验空间内，且所述模拟落物装置包括：

框架，所述框架设置在体验空间的顶部；

落物单元阵列，所述落物单元阵列包括以阵列的方式设置在所述框架内的落物单元以及所述落物单元内的模拟重物；

两个或多个深度数据采集模块，所述深度数据采集模块均匀分布在所述体验空间顶部周围，用于采集所述体验空间内的体验者的位置信息、姿态信息和道具的位置信息；

状态更新模块，所述状态更新模块与所述深度数据采集模块相连，用于接收所述体验空间内体验者的位置信息、姿态信息和道具的位置信息，并将所述体验空间内体验者的位置信息、姿态信息和道具的位置信息重现在虚拟空间内，并根据预设的虚拟重物掉落信息、所述虚拟空间内虚拟重物与体验者和道具的互动关系生成并发送用于控制所述模拟重物的控制命令；

控制模块，所述控制模块设置在所述框架的一侧，分别与所述落物单元阵列和状态更新模块相连，用于接收所述控制命令，并根据所述控制命令控制所述模拟重物的状态。

2.根据权利要求1所述模拟落物装置，其特征在于，所述落物单元，还包括：

步进电机，所述步进电机通过吊绳和滑轮组与所述模拟重物相连。

3.根据权利要求1所述模拟落物装置，其特征在于，所述状态更新模块，包括：

第一无线通信单元，所述第一无线通信单元用于接收所述体验空间内体验者的位置信息、姿态信息和道具的位置信息；

场景虚拟单元，所述场景虚拟单元与所述第一无线通信单元相连，用于接收所述体验空间内体验者的位置信息、姿态信息和道具的位置信息，并将所述体验者、道具和虚拟重物呈现在虚拟空间内；

虚拟重物控制单元，所述虚拟重物控制单元与所述场景虚拟单元连接，用于存储虚拟重物的掉落信息，并根据t时刻的所述体验者的位置信息、姿态信息、道具的位置信息和所述虚拟重物的状态信息计算虚拟场景中预设范围内(t+1)时刻的虚拟重物状态；

命令生成单元，所述命令生成单元与所述虚拟重物控制单元相连，用于根据所述虚拟重物的掉落信息和(t+1)时刻的虚拟重物状态生成控制命令。

4.根据权利要求1所述模拟落物装置，其特征在于，所述控制模块，还包括：

第二无线通信单元，所述第二无线通信单元用于实现所述控制模块与状态更新模块之间的无线通信；

供电单元，所述供电单元用于为所述控制模块供电。

5.根据权利要求1所述模拟落物装置，其特征在于，所述模拟重物的材质为泡沫塑料或海绵。

6.根据权利要求1所述模拟落物装置，其特征在于，还包括虚拟现实模块，所述虚拟现实模块与所述状态更新模块相连，用于发出与所述虚拟重物状态相对应的声音，并展示与所述模拟重物状态相对应的影像。

7.一种模拟落物方法，其特征在于，包括：

预设场景和虚拟重物的掉落信息；

采集所述体验空间内的体验者的位置信息、姿态信息和道具的位置信息；

将所述体验空间内体验者的位置信息、姿态信息和道具的位置信息重现在虚拟空间内；

根据预设的虚拟重物掉落信息、所述虚拟空间内虚拟重物与体验者和道具的互动关系生成并发送用于控制模拟重物的控制命令；

接收所述控制命令，并根据所述控制命令控制模拟重物的状态。

8.根据权利要求7所述模拟落物方法，其特征在于，所述根据预设的虚拟重物掉落信息、所述虚拟空间内虚拟重物与体验者和道具的互动关系生成并发送用于控制模拟重物的控制命令的过程，包括：

采集t时刻体验者的位置信息、姿态信息、道具的位置信息和虚拟重物的状态信息；

根据t时刻的所述体验者的位置信息、姿态信息、道具的位置信息和所述虚拟重物的状态信息，通过物理规律计算虚拟场景中预设范围内(t+1)时刻的虚拟重物状态；

根据所述虚拟重物的掉落信息和(t+1)时刻的虚拟重物状态生成控制命令。