[发明专利]3D交互实时显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D交互实时显示系统，属于虚拟现实与自由立体显示技术的领域。

背景技术

自由立体显示系统提供给观众的信息比平面媒体丰富，带给观众的真实感和临场感也是平面媒体所不可比拟的；自由立体显示技术已日趋成熟，显示系统可以显示高亮度、宽视角的高清图像。另一方面虚拟现实技术虚拟现实技术允许用户利用多种传感器进入计算机系统创建的场景中并与场景交互，其最终目的是使计算机与传感器组成的信息处理系统尽可能量接近人的需要。

目前的虚拟现实交互系统利用了三维计算机图形学技术，系统收到来自用户或外界的动作等并将其转化为数据传给处理单元，随后由处理单元根据数据实时改变场景或场景中的主角，最终实现人与计算机系统的交互。

传统虚拟现实交互系统主要部件包括标准装置(例如一套键盘与鼠标)或仿真装置(例如有线手套或全方位踏车)、微机、控制单元、显示设备、多种功能传感器等。其中标准装置或仿真装置将真实环境中的用户动作或真实环境情况通过传感器传给控制单元，数据经过处理后由控制单元控制显示设备中的场景或主体进行相应动作，观察者通过显示设备观察交互的结果。

上述方案虽然实现了交互显示，但存在不足。目前大部分交互技术都是对于二维影像，三维物体的渲染对系统的要求高因此大部分三维交互显示器的交互结果都很简单甚至单一，并且交互标记会影响最终显示的影像美观度。

发明内容

鉴于以上所述现有技术存在的问题和不足，本发明提供一种3D交互实时显示系统。该系统能够在有限的数据传输带宽下获得高清三维图像，并且根据周围环境改变场景以此实现更加丰富的交互。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种3D交互实时显示系统，包括摄像头、摄像头组、温度传感器、湿度传感器、振动传感器、红外线传感器、液晶显示器、信号处理单元、微机和HDMI线，其特征在于：

(1)所述红外线传感器紧贴液晶显示器放置于显示器下边缘外部正中；

(2)所述摄像头组放于所述红外线传感器正下方，镜头面对观众，摄像头组由两个参数一致的摄像头水平并排组成；

(3)所述湿度传感器与温度传感器放置于液晶显示器左、右两边外边缘正中；

(4)所述振动传感器放置于液晶显示器上边缘外部正中；

(5)所述微机分别通过HDMI线连接液晶显示面板与摄像头组，所述信号处理单元连接温度传感器、湿度传感器、振动传感器和红外线传感器。

信号处理单元由89C52单片机、CC2530芯片、电源管理等模块组成。摄像头组采集到交互工具的图像通过HDMI线传给微机，信号处理单元接收并处理来自传感器信息后无线发送给微机；微机接收无线传输的数据对预存的深度场景进行相应调整，同时分析摄像头组采集的图像并计算出交互工具的速度位置等信息从而控制预存场景中三维物体的运动，微机最终将调整过的深度影像通过HDMI线传给液晶显示器。

本发明与现有技术相比较，具有显而易见的实质性特点和技术进步：

本发明与传统的交互显示系统相比，使用多种传感器与摄像头组实时侦测环境，从而实现虚拟场景与场景中主体实时交互响应，观众通过液晶显示器观察到三维影像，并通过交互工具与系统进行交互。

本发明运行可靠、所得影像交互性强且分辨率高。

附图说明

图1一种3D交互实时显示系统的结构示意图。

图2信号处理单元框图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图详述如下：

实施例一：

参见图1和图2，本3D交互实时显示系统，包括摄像头1、摄像头组2、温度传感器3、湿度传感器4、振动传感器5、红外线传感器6、液晶显示器7、信号处理单元8、微机9、HDMI线10，其特征在于：

(1)所述红外线传感器6紧贴液晶显示器7放置于显示器下边缘外部正中；

(2)所述摄像头组2放于所述红外线传感器6正下方，摄像头组2摄像头1面对观众，摄像头组2由两个参数一致的摄像头1水平并排组成；

(3)所述湿度传感器4与温度传感器3放置于液晶显示器7左、右两边外边缘正中；

(4)所述振动传感器5放置于液晶显示器7上边缘外部正中；

(5)所述微机9分别通过HDMI线10连接液晶显示器7与摄像头组2，所述信号处理单元8连接温度传感器3、湿度传感器4、振动传感器5和红外线传感器6。

实施例二：