沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于虛擬現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]弓箭射擊模擬系統(tǒng)是一種采用顯示裝置產(chǎn)生虛擬的射擊環(huán)境，使操作者有身臨射擊場地感覺的設(shè)備。在現(xiàn)有的弓箭射擊模擬系統(tǒng)中，比較典型的是激光模擬射擊系統(tǒng)和實彈模擬射擊系統(tǒng)。但是上述的射擊模擬系統(tǒng)普遍只能夠提供虛擬世界的漫游和簡單的機槍射擊，并且系統(tǒng)只能判斷操作者瞄準(zhǔn)的方位來實現(xiàn)射擊，導(dǎo)致虛擬世界趨于平面化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為解決現(xiàn)有的弓箭射擊模擬技術(shù)存在的只能判斷操作者瞄準(zhǔn)的方位來實現(xiàn)射擊，導(dǎo)致虛擬世界趨于平面化的問題，進(jìn)而提供一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)，包括:弓箭、拉力傳感器、空間位置傳感器、數(shù)據(jù)接收器和輸出顯示器；拉力傳感器和空間位置傳感器均設(shè)置在弓箭上，拉力傳感器的拉力信號輸出端與數(shù)據(jù)接收器的拉力信號輸入端連接，空間位置傳感器的空間位置信號輸出端與數(shù)據(jù)接收器的空間位置信號輸入端連接，數(shù)據(jù)接收器的顯示信號輸出端與輸出顯示器的顯示信號輸入端連接。
[0006]本實用新型的有益效果:通過獲取拉弓的力度與瞄準(zhǔn)的方向，從而將射擊的動作和力度傳遞至虛擬世界，相比于傳統(tǒng)的射擊模擬，本實用新型大幅度增強了射擊過程中的沉浸感。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型提供的沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0008]為了能夠更清晰地闡明本實用新型的特點和工作基本原理，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行說明。
[0009]本【具體實施方式】提供了一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)，如圖1所示，包括:弓箭1、拉力傳感器2、空間位置傳感器3、數(shù)據(jù)接收器4和輸出顯示器5 ;拉力傳感器2和空間位置傳感器3均設(shè)置在弓箭I上，拉力傳感器2的拉力信號輸出端與數(shù)據(jù)接收器4的拉力信號輸入端連接，空間位置傳感器3的空間位置信號輸出端與數(shù)據(jù)接收器4的空間位置信號輸入端連接，數(shù)據(jù)接收器4的顯示信號輸出端與輸出顯示器5的顯示信號輸入端連接。
[0010]本【具體實施方式】提供的沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)的一個重要組成部分即拉力傳感器2，屬于稱重傳感器系列，是一種將物理信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。拉力傳感器2使用兩個拉力傳遞部分傳力，在其結(jié)構(gòu)中含有力敏器件和兩個拉力傳遞部分，在力敏器件中含有壓電片、壓電片墊片，拉力傳遞部分含有基板部分和邊緣傳力部分，其特征是使兩個拉力傳遞部分的兩端分別固定在一起，用兩端之間的橫向作用面將力敏器件夾緊，壓電片墊片在一側(cè)壓在壓電片的中心區(qū)域，基板部分位于壓電片另一側(cè)與邊緣傳力部分之間并緊貼壓電片，其用途之一是制成鉤秤以取代桿枰。實際工作環(huán)境對于正確選用拉力傳感器至關(guān)重要，它不僅關(guān)系到拉力傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，甚至整個衡器的可靠性和安全性。根據(jù)不同拉力的力度和大小，拉力傳感器在不同使用環(huán)境下產(chǎn)生了多種類型，有應(yīng)變式拉力傳感器、感應(yīng)式拉力傳感器、磁致伸縮拉力傳感器等。
[0011]應(yīng)變式壓力傳感器是把壓力轉(zhuǎn)換成電阻值的變比來進(jìn)行測量的。力敏器件受到被測量的力產(chǎn)生變形，同時附著其上的電阻應(yīng)變計也產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變計將變形轉(zhuǎn)化為電阻值的變化，然后通過計算可以測量力的大小。這種傳感器的缺點是對于大的應(yīng)變有較大的非線性、輸出信號較弱，可以采取一定的補償措施。代表類型包括S型拉力傳感器、板環(huán)拉力傳感器等。
[0012]磁電感應(yīng)式拉力傳感器的分類主要有動圈式振動加速度傳感器和磁電式扭矩傳感器，是利用電磁感應(yīng)原理將被測量轉(zhuǎn)換成電信號的一種傳感器，其工作原理是根據(jù)鐵芯導(dǎo)磁系數(shù)在鐵芯應(yīng)力作用下的相對變化進(jìn)行測量。這類傳感器不需要輔助源，可以直接把被測對象的機械量轉(zhuǎn)換成易于測量的信號。
[0013]在本【具體實施方式】提供的沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)中，拉力傳感器2被固定在弓箭I的弓弦上，隨著弓弦上感應(yīng)到力量的施加不斷改變，拉力傳感器2記錄的數(shù)值也隨之變化，完成對力的實時記錄，再將記錄結(jié)果輸出作為相應(yīng)的反饋。
[0014]本【具體實施方式】提供的沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)的工作原理是:當(dāng)用戶在弓箭I上施加力度時，空間位置傳感器3能夠獲取弓箭I所指的方向和空間位置，而拉力傳感器2能夠獲得弓箭I上的弓弦的張力。拉力傳感器2和空間位置傳感器3將拉力信號和空間位置信號通過有線連接或無線端口輸出到數(shù)據(jù)接收器4中。數(shù)據(jù)接收器4存儲有不同拉力信號和空間位置信號對應(yīng)的射擊結(jié)果，將接收的拉力信號和空間位置信號匹配對應(yīng)的射擊結(jié)果輸出到輸出顯示器5上顯示即完成了一次虛擬射擊過程。輸出顯示器5可采用虛擬顯示器或立體投影來實現(xiàn)。在本申請的工作原理中，所涉及的弓箭、空間位置傳感器、數(shù)據(jù)接收器和輸出顯示器均實現(xiàn)了與本領(lǐng)域現(xiàn)有的器件相同的功能，所以這些器件間的電路結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系也是已知的，因此不在說明書中敷述。
[0015]采用本【具體實施方式】提供的技術(shù)方案，通過獲取拉弓的力度與瞄準(zhǔn)的方向，從而將射擊的動作和力度傳遞至虛擬世界，相比于傳統(tǒng)的射擊模擬，本實用新型大幅度增強了射擊過程中的沉浸感。
[0016]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，這些【具體實施方式】都是基于本實用新型整體構(gòu)思下的不同實現(xiàn)方式，而且本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)，其特征在于，包括:弓箭(1)、拉力傳感器(2)、空間位置傳感器(3)、數(shù)據(jù)接收器(4)和輸出顯示器(5);拉力傳感器(2)和空間位置傳感器(3)均設(shè)置在弓箭(I)上，拉力傳感器(2)的拉力信號輸出端與數(shù)據(jù)接收器(4)的拉力信號輸入端連接，空間位置傳感器(3)的空間位置信號輸出端與數(shù)據(jù)接收器(4)的空間位置信號輸入端連接，數(shù)據(jù)接收器(4)的顯示信號輸出端與輸出顯示器(5)的顯示信號輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)，其特征在于，拉力傳感器(2)包括應(yīng)變式拉力傳感器、感應(yīng)式拉力傳感器或磁致伸縮拉力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)，其特征在于，拉力傳感器(2)的拉力信號輸出端通過有線或無線端口與數(shù)據(jù)接收器(4)的拉力信號輸入端連接，空間位置傳感器(3)的空間位置信號輸出端通過有線或無線端口與數(shù)據(jù)接收器(4)的空間位置信號輸入端連接。
【專利摘要】本實用新型提供了一種沉浸式虛擬弓箭射擊系統(tǒng)，包括：弓箭(1)、拉力傳感器(2)、空間位置傳感器(3)、數(shù)據(jù)接收器(4)和輸出顯示器(5)；拉力傳感器(2)和空間位置傳感器(3)均設(shè)置在弓箭(1)上，拉力傳感器(2)的拉力信號輸出端與數(shù)據(jù)接收器(4)的拉力信號輸入端連接，空間位置傳感器(3)的空間位置信號輸出端與數(shù)據(jù)接收器(4)的空間位置信號輸入端連接，數(shù)據(jù)接收器(4)的顯示信號輸出端與輸出顯示器(5)的顯示信號輸入端連接。本實用新型通過獲取拉弓的力度與瞄準(zhǔn)的方向，從而將射擊的動作和力度傳遞至虛擬世界，相比于傳統(tǒng)的射擊模擬，本實用新型大幅度增強了射擊過程中的沉浸感。
【IPC分類】A63F13-837
【公開號】CN204428796
【申請?zhí)枴緾N201420632283
【發(fā)明人】歐劍, 于靜瀟, 王妍, 劉雨東, 沈志鵬, 張夢陽, 白陽, 馬文騰
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年10月29日