[发明专利]基于认知交互技术的虚拟海洋漫游系统及其操作方法

权利要求书

1、一种基于认知交互技术的虚拟海洋漫游系统，包括：数据控制服务器、模拟划水器和水平控制台；其特征在于，整套系统安装橡胶地板(21)上，左侧安装的是数据控制服务器(18)，地板右侧安装的是虚拟现实服务器(22)，数据控制服务器的显示器和鼠标键盘安装在左侧的控制台(20)上，球冠形三维运动仪(13)通过稳定支架(17)安装在铝塑板上面，三维运动仪内有垂直运动轨道(15)和水平运动轨道(14)，与轨道直接相连的是一块带有加强龙骨的不锈钢板(12)，通过垂直运动轨道和水平运动轨道上的伺服电机(11，16)带动不锈钢板垂直水平运动；模拟划水器安装在钢板的一侧，水平控制台安装在钢板中部，球冠形三维投影屏(8)和三维投影仪(9)安装在钢板的另一侧；

模拟划水器由左右两个滑水架(1，4)和与之相连的左右活塞滑杆(3，6)、左右滑杆套筒(7，23)和位于活塞下部的压力传感器(24，25)构成。

2、按照权利要求1所述的系统，其特征在于，水平控制台由挡板(5)、上下两层不锈钢板(26，28)和位于钢板之间的5个压力传感器(27)和弹簧(29)构成；水平控制台传感器的数据线和安装在手臂的三维传感器(2)控制线穿过水平控制台的电缆套管(30)同数据控制服务器相连，模拟划水器的传感器数据线直接同数据控制服务器连接；三维投影仪的数据电缆同虚拟现实服务器直接连接，三维运动仪的水平运动和垂直运动伺服电机(11，16)的控制电缆穿过铝塑板(19)与数据控制服务器(18)连接。

3、一种权利要求2所述系统的操作方法，其特征在于，

a、开启位于控制台(20)上的系统电源开关，启动数据控制服务器(18)和虚拟现实服务器(22)，按顺序启动三维投影仪(9)和球冠形三维投影屏(8)，启动位于活塞下部的压力传感器(24，25)，启动水平控制台上的5个压力传感器(27)，启动安装在手臂的三维传感器(2)，启动三维运动仪伺服电机(11，16)，操作者登上水平控制台；

b、调整水平控制台支架(10)的高度，使操作者的视线全部被环绕在其头部的球冠形三维投影屏(8)笼罩，虚拟现实服务器(22)生成的仿真海底三维环境和深度沉浸感的球冠投影屏使人仿佛置身于海洋的多姿多彩世界中；操作者的双腿可以上下往复运动，左右活塞滑杆(3，6)触发位于活塞下面的压力传感器(24，25)产生的模拟信号，模拟信号通过数据控制服务器(18)转换成三维场景的动作命令传递到虚拟现实服务器(22)，控制球冠形三维投影屏内三维景象的移动，给操作者的感觉是在控制身体在海洋中的移动；同时，操作者通过改变身体的前后左右重心控制水平控制台上的5个压力传感器(27)将信号传递到数据控制服务器处理，生成的身体姿态控制命令控制三维运动仪的伺服电机(11，16)工作，实现操作者对身体三维姿态的控制；

c、在模拟潜水过程中，操作者可以同三维环境中的虚拟生物发生交互行为，通过手臂的运动，控制安装在手臂的三维传感器(2)产生信号传递给数据控制服务器，数据控制服务器将手臂传感器信号转换为虚拟现实服务器的虚拟手控制的运动控制命令，数据控制服务器将运动信号传递至虚拟现实服务器，虚拟现实服务器接收到虚拟手的运动控制命令，球冠形三维投影屏上的虚拟手臂会按照操作者的命令移动和选择动作类型，完成三维菜单的控制，虚拟手臂的喂食动作。