[发明专利]基于虚拟现实技术的秦代战车模拟驾驭系统的设计方法

说明书

本发明公开一种基于虚拟现实技术的秦代战车模拟驾驭系统的设计方法，包括以下步骤：(1)使用三维扫描仪获取秦代铜车马素材；(2)通过查阅资料对铜车马进行简化；(3)搭建虚拟秦代训练场景；(4)设置贴图和光源；(5)设计马车驾驭功能、射箭功能和音效效果；(6)设定系统与用户之间的交互功能；(7)设置虚拟现实接口，通过VR头盔和手柄实现秦代战车驾驶体验。本发明方法不仅仅是为使用者提供近距离接触文物的途径，也是通过虚拟现实技术来实现情景代入感，让使用者在系统中亲自体验秦代马车驾驭，优化了画面设计，减少使用者进入系统后产生的晕眩感。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于虚拟现实技术的秦代战车模拟驾驭系统的设计方法。

背景技术

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面^[1]。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入做出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。虚拟现实技术因其独特的沉浸式体验和逼真的声画效果，在许多领域有着广泛的应用。并且因为其可以不受时间空间限制的优点，成为许多传统实体行业转型的突破点。

1980年12月考古工作者在秦始皇陵封土西侧约20米的一座陪葬坑内发掘出土两乘大型彩绘铜车马，按出土顺序编为一号铜车马和二号铜车马。这两件大型铜车马的出土轰动了世界，引起了广泛的关注，由于其极高的考古价值和艺术价值被誉为“青铜之冠”。铜车马的出土使古车制的研究推进到新的阶段，秦代车马的结构和用途得到了明确。^[2]

目前我国一大部分博物馆都出现了展出手段单一，展品与参观者互动形式单一，文化衍生物单一的局面并导致博物馆对参观者的吸引力降低。近年来，随着数字博物馆的提出和不断发展，社会对于传统博物馆改造发展的呼声越来越强烈，而虚拟现实技术近年来的广泛应用为文博单位提供了一个极好的摆脱困境的契机。如何充分利用我们现有的资源，通过与软、硬件厂商策略性的合作，革命性的推动我国的文物保护事业，发挥博物馆文化衍生品的价值成为当前我国文博领域普偏关注的焦点。

目前阶段，博物馆的展览方式还是以静态陈列为主，辅以简单的文字说明以及语音讲解，参观者对于展品的了解和互动大多只停留在了视觉和听觉层面，缺乏更有吸引力的展示和互动方式，很难给参观者留下深刻的参观印象，文物本身的价值因为展示形式的单一而被削弱。而虚拟现实技术因为其沉浸式的体验和逼真的声画效果，为创新文物的展示方式提供了新的途径。通过虚拟设备，参观者在实现近距离观看文物的同时也可以在虚拟世界中实现与文物的互动。另外，通过场景的搭建复原，参观者可以在虚拟世界中穿越回秦朝，体验在2000多年前的秦朝场景和战车的驾驭。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于虚拟现实技术的秦代战车模拟驾驭系统的设计方法，本发明基于虚拟现实技术，提供便于参与、可交互的方式，来模拟秦代战车的驾驶体验。在博物馆参观过程中，通过虚拟现实系统参观者可以亲自驾驭秦代战车，体会秦代军事文化和风土人情。同时可以通过系统延伸该文物的传播，对传统文化有一定继承和发扬作用。秦代战车驾驶模拟系统的的开发，不仅可以为参观者提供一个博物馆现场与文物互动的机会，对于关注兵马俑，对秦代铜车马感兴趣的用户，只要下载安装本系统，便可以随时随地的进行体验。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

基于虚拟现实技术的秦代战车模拟驾驭系统的设计方法，包括以下步骤：

(1)使用三维扫描仪获取秦代铜车马素材；