[实用新型]一种三维模型互动演示装置

说明书

技术领域

本实用新型具体涉及一种三维模型互动演示装置，属于演示装置技术领域。

背景技术

现今用于演示的三维投影装置，需要通过一般使用者难以掌握的复杂的预编程，来达到其显示效果。由于此预编程难度的缘故，造成即时性与互动性几乎难以达成，也限制了呈现上的丰富性和复杂度。而现有的增强实境技术，虽然其互动性高，但参与者必须配戴特殊眼镜或是透过额外的显示装置观察，无法将增强后的丰富信息直接呈现在操作的物体表面。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种可以实时侦测特定场域内的三维物体表面与运动特征，针对特定物体表面投影增强信息的三维模型互动演示装置，包括主控制器系统、三维扫描系统及投影显示系统，所述主控制器系统包括图形处理器、数据运算单元、输入单元、输出单元，所述图形处理器与数据运算单元相互连接并分别连接输入单元及输出单元，输入单元连接三维扫描系统，输出单元连接投影显示系统。

进一步的，所述三维扫描系统包括一个或多个同型或非同型的三维扫描仪。

进一步的，所述的投影显示系统包括一个或多个投影仪。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的一种三维模型互动演示装置，能够实时侦测特定三维场域内一个或多个的物体表面与运动特征，并根据所采集三维数据进行数据分析、模式识别、动作侦测、图型运算等过程，最后透过投影系统向特定空间场域内的一个或多个物体表面投影或显示增强信息。由于具备实时侦测与运算功能，使用者可通过变更三维物体的位置、表面纹理，实时获得信息反馈，其交互性远超目前需要预编程的三维投影系统。由于投影发生在实际的三维物体表面，参与者不须配戴任何特殊眼镜或是装备；并且所有参与者所接收的信息都为实时同步。若以沙盘做为三维物体为例，可根据沙盘中地形的高低起伏，通过向沙盘上投影分层设色地形图的功能。装置通过三维扫描设备实时扫描沙盘中地形的变化，将数据反馈到控制系统中，然后调节投影将不同高度的地形分别投影深浅不同的褐色、黄色、绿色、蓝色等颜色，形成三维的分层设色地形图。本实用新型产品能够更有效的强化三维显示的交互性，使用时与三维物体的接触更提升使用经验，其娱乐与展示效果的特征，可用于教学、科研、展览与娱乐等多方面用途。

附图说明

图1为本实用新型的一种三维模型互动演示装置的结构示意图。

附图标记如下：1、主控制器系统；2、投影显示系统；3、三维扫描系统；4、图形处理器；5、数据处理单元；6、输入单元；7、输出单元。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明：

如图1所示，本具体实施方式以地理教学使用的地形沙盘为实施对象，一种三维模型互动演示装置，包括主控制器系统1及投影显示系统2，还包括三维扫描系统3，主控制器系统1包括图形处理器4、数据处理单元5、输入单元6、输出单元7，图形处理器4与数据运算单元5相互连接并分别连接输入单元6及输出单元7，输入单元6连接三维扫描系统3，输出单元7连接投影显示系统2。

主控制器系统1内的图形处理器4、数据处理单元5使得主控制器系统1具备二维/三维数据处理、图型识别、模式识别、图像处理等功能。

优选的，三维扫描系统3包括一个或多个同型或非同型的三维扫描仪。三维扫描系统3采集数据将透过主控制系统1内的图型处理器4与数据处理单元5进行进一步识别与加工。在本具体实施方式中，三维扫描系统3用于实时扫描沙盘中地形的高度起伏变化并采集数据，将数据通过输入单元6反馈到主控制器系统1的图形处理器4与数据处理单元5中，经过数据处理之后再通过输出单元7调节投影显示系统2将不同高度的地形分别投影深浅不同的褐色、黄色、绿色、蓝色等颜色，形成三维的分层设色地形图。

优选的，投影显示系统2包括一个或多个投影仪。投影显示系统2针对特定空间场域中一个或多个物体表面投放可供多人同时观看的实时视觉影像信息。在本具体实施方式中，将投影显示系统2与三维扫描系统置于地形沙盘上方并对准地形沙盘，就可以使用本演示装置，由于具备实时侦测功能，使用者可透过变更沙盘内的沙堆分布与操作过程中的手部运动，实时获得信息反馈，例如使用中可以通过手势识别在地形图上造成降雨与积水流动效果，使得3D沙盘的地形效果更加真实有趣。

本具体实施方式的装置可供2—4人同时操作，用于中小学科学与地理教学活动，也可以将本实用新型的演示装置在博物馆、商场等展示场所及桌游等娱乐活动中使用。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。