[发明专利]一种植物生长3D直播装置

说明书

本发明涉及农业信息化技术领域，公开了一种植物生长3D直播装置，包括采集组件，用于采集植物的生长结构数据；中控组件，中控组件与采集组件电连接，用于控制采集组件定时获取生长结构数据，生成植物3D模型和虚拟场景；显示组件，显示组件与中控组件电连接，用于显示植物3D模型和虚拟场景；交互组件，交互组件与中控组件电连接，用于感应识别交互者的输入信息，根据输入信息与虚拟场景内的植物3D模型形成交互。本发明通过采集组件定时获取植物生长数据，基于中控组件和交互组件实现实际数据的植物生长3D直播等交互体验，为植物教学和植物知识科普提供一个新型的教学系统，并为生态系统和科普教具系统的研制，提供一个小型化、低成本的解决方案。

技术领域

本发明涉及农业信息化技术领域，特别涉及一种植物生长3D直播装置。

背景技术

搭建植物生长环境控制和植物生长数据采集装置，构建在线化的植物生长直播展示及体验交互系统，为植物科普教学和数字植物研究提供在线化、可视化、体验式的硬件终端和技术服务系统，能广泛地应用于中小学植物课程教学、农业科普展览、数字植物科学研究等领域，有较好的市场需求前景。

植物生长直播装置和系统的研制，涉及到信息通信、物联网控制和虚拟现实等技术的整合应用，植物的生长期较长，不同的时期具有不同的生长阶段，并且受环境影响较大，因此给植物教学、植物科普传播带来了时间和空间上的局限性。随着物联网传感技术和水肥一体化技术的发展，当前，植物生长箱体栽培及环境智能管控物联网系统解决方案已经较为成熟，为开展植物生长直播系统的研发提供了植物箱体种植技术支持。但在箱体物联网作物种植管控基础上，进行植物生长3D直播和基于3D模型进行虚拟科普教学的产品和系统，还未见应用。同类型产品中，郭新宇等人发明的一种植物根系生长过程网络直播方法，其采集植物生长数据仅限于图片和视频，用于观赏，难于进行虚拟交互，形成科教的互反馈。苏慧珂发明的用于观察植物生长过程的科普教学装置，发明点在于科普教学装置的设计，为学生们提供了一个真实的观察植物生长的载体，同样缺乏互动性，也难以承载跟多的科普教学内容。在植物生长建模和数据融合方面，程章林等人发明的一种植物生长建模方法和系统，从获得植物点云并进行植物生长建模，为我们提供了方法上的借鉴，但其获取点云的成本较高，效率较低，难以获取植物生育期大时间段的数据。同时当前技术产品存在以下潜在缺点：

1：受众的参与性和能动性不足，容易陷入枯燥。

2：受限于植物生长周期，教学时间上存在跨度，难以完成系统的教学或科普体验过程。

3：教学内容容量不足，难以直观展示植物的差异性和生长过程变化细节。

4：受限于植物种植场地，存在空间上的局限性，难以实现实地体验。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术缺陷和应用需求，本申请要解决的技术问题应当是：提供一种植物生长3D直播装置，为植物教学和植物科普宣传提供一个植物生长状态三维可视化的、可交互的、在线化的植物生长3D直播装置。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供一种植物生长3D直播装置，包括：采集组件，用于采集植物的生长结构数据；

中控组件，所述中控组件与所述采集组件电连接，用于控制所述采集组件定时获取所述生长结构数据，并根据所述生长结构数据生成植物3D模型和虚拟场景；

显示组件，所述显示组件与所述中控组件电连接，用于显示所述植物3D模型和所述虚拟场景；

交互组件，所述交互组件与所述中控组件电连接，用于感应识别交互者的输入信息，根据所述输入信息与所述虚拟场景内的所述植物3D模型形成交互。