[发明专利]一种模拟跳伞完整体验的仿真系统

说明书

技术领域

本发明属于跳伞训练领域，更具体而言，本发明涉及一种模拟跳伞完整体验的仿真系统。

背景技术

跳伞运动是指跳伞员乘飞机、气球等航空器或其他器械升至高空后跳下，或者从陡峭的山顶、高地上跳下，并借助空气动力和降落伞在张开降落伞之前和开伞后完成各种规定动作，并利用降落伞减缓下降速度在指定区域安全着陆的一项体育运动。它以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。

跳伞运动是一项很刺激的运动，真实的跳伞运动需要经过专业的训练，并且真实的跳伞运动存在一定的危险性。此外，真实的跳伞运动需要做大量复杂的准备工作，费用高昂，目前仅有少部分人参与这项运动。为了使多数人群体验跳伞的乐趣，一些模拟跳伞机应运而生。

跳伞流程一般包括：飞机爬升、起跳离机、自由落体、开伞、翼伞空中控制、着陆等多个阶段。然而，现存的技术方案只为跳伞体验者提供一种姿态变化：即在“竖直悬空”和“自然站立”两种姿态间切换，这两种姿态分别模拟跳伞流程中的“伞降”和“着陆”两个阶段。现有跳伞模拟机对于跳伞过程中最考验勇气的“跳出离机”和最刺激的“自由落体”两个跳伞过程完全没有模拟，这使得整个模拟跳伞体验并不完整。

另外，跳伞者在空中下降的过程中会产生强烈的“失重感”以及与空气做相对运动所产生的“风吹感”。然而，现存跳伞模拟机中仅少数几款在跳伞体验者正下方配置了风扇，来模拟这种感觉。但由于风量风力不足，风向单一且风速固定，导致无法模拟跳伞过程中复杂的“风吹感”。而且，设置在跳伞体验者正下方的风扇也会由于容易进杂物等原因增加发生故障的几率。

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术是仿真技术的一个重要方向，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。2016年被称为VR元年，与VR配套的虚拟现实仿真系统和产品也在近两年实现了高速发展。近年在国内市场上已经出现了几款跳伞模拟机产品，跳伞体验者通过佩戴VR头盔获得在空中下降的视觉体验。现存跳伞模拟器中的VR内容乏善可陈，3D模型及贴图烘焙技术明显不成熟，视觉效果不真实，甚至拙略，不能产生强烈的“沉浸感”。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种模拟跳伞完整体验的仿真系统，包括：

升降机；

设置于所述升降机中的传感器，或者确认按钮，用于确认跳伞体验者离开升降机平台；

用于捕捉跳伞体验者身体姿态的设备；

绳索控制模块，包括伞索、左侧操控绳和右侧操控绳；

绑带提拉模块，包括连接到跳伞体验者的肩部绑带提拉机构和腿部绑带提拉机构，所述绑带提拉模块根据模拟跳伞阶段的变化而使跳伞体验者在直立姿态、悬吊姿态和俯卧姿态之间变换；

风阻模拟模块，包括前向风扇、底向风扇和侧向风扇，所述前向风扇、所述底向风扇和所述侧向风扇分别根据模拟跳伞阶段的变化而处于“停止”、“低功率运转”或“高功率运转”姿态；以及

虚拟现实显示模块，所述虚拟现实显示模块包括视景同步处理模块，根据跳伞体验者处于不同模拟跳伞阶段呈现不同视景。

优选地，所述伞索、所述左侧操控绳和所述右侧操控绳中分别设置绳索拉力传感器。

优选地，所述仿真系统进一步包括绳索位置追踪模块，用于追踪所述伞索、所述左侧操控绳和所述右侧操控绳的位置。

优选地，所述虚拟现实显示模块进一步包括头部识别模块，所述虚拟现实显示模块追踪头部动作，实现“现实”头部控制与“虚拟”视景中“旋转”“位移”变化的同步。

优选地，所述肩部绑带提拉机构中设置绑带拉力传感器。

优选地，所述用于捕捉跳伞体验者身体姿态的设备为体感摄像机或三轴陀螺仪。

本发明提供一种模拟跳伞完整体验的仿真系统，从而能模拟跳伞的完整过程，带给跳伞体验者更真实的感受。

附图说明

在下文中将参照附图更完全地描述本发明的一些示例实施例；然而，本发明可以以不同的形式体现，不应当被认为限于本文所提出的实施例。相反，附图与说明书一起例示本发明的一些示例实施例，并用于解释本发明的原理和方面。

在图中，为了例示清楚，尺寸可能被夸大。贯穿全文，相同的附图标记指代相同的元件。

图1为一种模拟跳伞完整体验的仿真系统的结构框图；

图2为另一种模拟跳伞完整体验的仿真系统的结构框图；以及