[发明专利]基于立体多画显示的隔网对抗性项目虚拟仿真系统及方法

权利要求书

1.一种基于立体多画显示的隔网对抗性项目虚拟仿真系统，其特征是：包括网络连接模块、游戏逻辑模块、交互控制模块、物理引擎模块、立体渲染模块和双画投影显示模块；其中： 

所述网络连接模块，包括服务器子模块和客户端子模块，用于进行网络通信和数据传递； 

所述游戏逻辑模块，用于存储游戏规则、角色动画的播放控制和位置映射； 

所述交互控制模块，利用Kinect组合阵列捕捉玩家位置、识别玩家动作，控制虚拟网球游戏场景中各自相应的游戏角色进行移动，拍摄不同视点的立体画面； 

所述物理引擎模块，用于通过物理引擎高效、逼真地模拟网球反弹、碰撞等物理效果，使得游戏画面更加真实而生动。 

2.如权利要求1所述的一种基于立体多画显示的隔网对抗性项目虚拟仿真系统，其特征是：所述立体渲染模块，用于利用时分法，将用户装配的双目摄像头同步拍摄渲染出角色视点的左右帧画面中每一帧计算出的两个不同的画面进行交替显示，从而得到虚拟角色视点的立体画面。 

3.如权利要求1所述的一种基于立体多画显示的隔网对抗性项目虚拟仿真系统，其特征是：所述双画投影显示模块，用于将渲染出的两组立体画面分别输送到两投影仪中，经过加装在两投影仪前端的水平和竖直偏振片的过滤，水平和竖直偏振光分别搭载一组立体视频投影到同一屏幕显示器上。 

4.如权利要求1所述的一种基于立体多画显示的隔网对抗性项目虚拟仿真系统，其特征是：所述服务器子模块，用于承担着对游戏规则的运用、处理客户端用户的输入数据，并将当前处于活跃状态的客户端的操作状态和处理结果转发、同步给其他客户端，保证客户端之间并不会进行实际的连接，以保护终端用户的隐私权。 

5.如权利要求4所述的一种基于立体多画显示的隔网对抗性项目虚拟仿真系统，其特征是：所述客户端子模块，与服务器子模块进行连接，将自己的IP地址通知给服务器子模块，客户端子模块处理从Kinect传输的确定的动作行为指令，来控制本地相应游戏角色的动画播放，并将确定的行为结果发送给服务器子模块。 

6.基于如权利要求1-5中任一项所述的系统的工作方法，其特征是：包括以下步骤： 

(1)通过连接服务器接入到虚拟游戏系统中，产生对应的游戏角色，Kinect阵列协同工作捕捉到两个玩家在真实空间中的位置坐标，并将游戏角色分别映射到虚拟场景中场地的两端； 

(2)根据场景中的位置，通过立体渲染模块对场景双目摄像机拍摄的左右帧画面进行实时渲染； 

(3)将两客户端渲染的立体画面投影到同一屏幕显示器上，每位玩家透过3D眼镜，针对看到的基于其所在位置的立体视像做出交互反应，控制对应的游戏角色的动画播放和位置移动； 

(4)重复步骤(1)-(3)。 

7.如权利要求6所述的工作方法，其特征是：所述步骤(2)中，其具体方法包括：游戏角色分别配有两台虚拟摄像机，这两台摄像机均包括两台并列安置的虚拟摄像机，来模拟人双眼观察景物的方法，同步拍摄出两条带水平视差的视频画面；利用时分法，将每一帧计算出的两个不同的画面进行交替显示。 

8.如权利要求6所述的工作方法，其特征是：所述步骤(3)具体包括： 

(3-1)使用两台3D投影仪将两组视频A、B分别投射到同一金属屏幕上，利用光分式原理，使视频A、B在投影之前经过不同偏振镜的过滤； 

(3-2)将偏振眼镜A的左右镜片改进为由两个水平方向的偏振镜构成，偏振眼镜B的左右镜片改进为由两个竖直方向的偏振镜构成； 

(3-3)借助快门式立体眼镜将视频A、B的左右画面进行分离。 

9.如权利要求8所述的工作方法，其特征是：所述步骤(3-1)中，两台3D投影仪将两组视频A、B分别投射到同一金属屏幕上；其中视频A、B均为左右帧画面交替显示的立体视频；利用光分式原理，使视频A、B在投影之前经过不同偏振镜的过滤；经过第一次过滤，水平和竖直方向的偏振光将分别搭载A、B两组立体视频投影到同一屏幕显示器上。 

10.如权利要求8所述的工作方法，其特征是：所述步骤(3-2)中，将偏振眼镜A的左右镜片改进为由两个水平方向的偏振镜构成，偏振眼镜B的左右镜片改进为由两个竖直方向的偏振镜构成；之前由水平偏振镜过滤的视频A仅能通过偏振眼镜A被用户看到，由竖直偏振镜过滤的视频B仅能通过偏振眼镜B被用户看到； 

所述步骤(3-3)中，借助快门式立体眼镜将视频A、B的左右画面进行分离；方法是在每个用户的偏振眼镜之前再带上一副快门式立体眼镜；由于经过偏振眼镜A、B过滤后的视频A、B是左右帧交替显示的立体视频，根据时分式立体显示的原理，每位用户通过这两副眼镜看到各自所需的视频A、B的立体影像。