[发明专利]一种基于空间定位的三维显示系统

说明书

本发明公开了一种基于空间定位的三维显示系统，包括：桌面三维显示模块、空间定位模块；桌面三维显示模块包括双目投影组件、三维主机组件；空间定位模块包括追踪器定位组件、基站定位组件；追踪器定位组件分别与基站定位组件、三维主机组件连接，三维主机组件与双目投影组件连接；追踪器定位组件用于实时反馈观看者位置并向基站定位组件发出超宽带脉冲信号。本发明的三维显示系统不仅能够增强显示系统的交互性与观看视角，拓展三维显示的应用场景，同时解决空间定位技术存在的诸多问题，实现一种定位速度快，定位范围广，低成本高精度的空间定位系统。

技术领域

本发明涉及三维显示技术领域，特别涉及一种基于空间定位的三维显示系统。

背景技术

三维显示技术日益受到关注的今天，各种三维显示的实现方式得到迅速发展。其中三维显示技术因其真实还原三维场景中的近大远小和遮挡关系、能够提供平滑的运动视差而受到广泛关注。然而，现有的三维显示应用系统缺乏空间定位功能，导致交互性极差，用户体验效果欠缺，严重阻碍了三维显示技术的发展。

目前行业内的空间定位技术主要使用红外光学定位、激光定位及可见光定位。红外光学定位利用多个红外发射摄像头对室内定位空间进行覆盖，定位精度非常高，范围大但是需要多个高帧率摄像头成本非常高昂；激光定位利用定位光塔和被定位物体上的多个激光感应接收器计算激光角度差定位，定位精度高范围广但是设备结构复杂成本较高；可见光定位利用摄像头拍摄追踪点的主动可见光虽然具有成本低廉的优点但定位精度低范围狭窄。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种基于空间定位的三维显示系统，可实现一种定位速度快，定位范围广，低成本高精度的空间定位方案并可增强显示系统的交互性与观看视角，拓展三维显示的应用场景。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种基于空间定位的三维显示系统，包括：

用于呈现三维展示场景的桌面三维显示模块、用于探测观看者位置与观看角度的空间定位模块；

所述桌面三维显示模块包括双目投影组件、三维主机组件；所述空间定位模块包括追踪器定位组件、基站定位组件；所述追踪器定位组件分别与基站定位组件、三维主机组件连接，三维主机组件与双目投影组件连接；

所述追踪器定位组件用于实时反馈观看者位置并向基站定位组件发出超宽带脉冲信号，所述基站定位组件用于根据收到的超宽带脉冲信号计算追踪器定位组件的实时位置并将位置信息反馈给追踪器定位组件由追踪器定位组件将位置信息传输至三维主机组件，所述三维主机组件用于结合位置信息制作带定位功能的三维显示内容，并将所述三维显示内容传输至双目投影组件，所述双目投影组件用于将三维显示内容处理为可投影的三维显示内容并进行投影及供用户观看；追踪器定位组件是佩戴于观看者身上的，因此，基于上述方案即可实现根据观看者的实时位置进行对应角度的三维内容的投影显示。

进一步地，所述空间定位模块还包括外设组件，所述外设组件与追踪器定位组件连接，外设组件用于获取用户的交互指令，并将所述交互指令传输至追踪器定位组件，由追踪器定位组件传输至三维主机组件，所述三维主机组件再通过三维显示内容的变化对交互指令进行对应的响应，用户通过外设组件即可实现根据实时场景发出对应的交互指令，且三维主机组件可根据指令在三维显示内容中作出对应的响应，给用户提供更好的3D场景体验效果。

进一步地，所述外设组件包括若干交互按键，则用户即可通过相应的交互按键发出对应的交互指令，且可在三维显示内容中定义各个交互按键的功能，从而实现一种轻便、简洁的交互方式。

进一步地，所述追踪器定位组件包括定位追踪传感器、信号发射器及信号接收器；

所述信号发射器分别与定位追踪传感器、信号接收器、基站定位组件连接，信号接收器分别与基站定位组件、三维主机组件、外设组件连接；