[发明专利]沉浸感强的封闭式CAVE投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及VR设备领域，特别涉及一种沉浸感强的封闭式CAVE投影系统。

背景技术

CAVE投影系统是一种大型的VR系统，具有高度的沉浸感、良好的交互手段，可以融合视觉、触觉、声音等，并且可以追踪头部的6个自由度的运动。CAVE沉浸式虚拟显示系统的原理比较复杂，它是以计算机图形学为基础，把高分辨率的立体投影显示技术、多通道视景同步技术、三维计算机图形技术、音响技术、传感器技术等完美地融合在一起，从而产生一个被三维立体投影画面包围的供多人使用的沉浸式虚拟环境。

现有的CAVE投影显示大都为五面显示，除了常规的左、右、前，还加入了上和下两个显示区域，采用这种方式投影显示方式时，由于用户背面缺少投影，用户转身即可离开虚拟世界，导致用户的沉浸感有待加强，不仅如此，为了在幕布上显示完整的图像，通常需要将投影仪放置在与幕布有一定距离的位置处，才能将画面充满整个幕布，但是在CAVE投影系统中，由于需要完全显示底面的图像，往往需要将装置架在高处，同时底面还要供用户站立的承重面，通常会采用玻璃基地来承重，但是当玻璃基地较厚时，通常CAVE投影的玻璃基底，会损耗大量的投影亮度，而玻璃基底较薄时，会降低基底的承重能力，导致系统存在安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种沉浸感强的封闭式CAVE投影系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种沉浸感强的封闭式CAVE投影系统，包括投影室、底部投影机构、顶部投影机构、封锁机构和四个侧面投影机构，所述底部投影机构设置在投影室的下方，所述封锁机构设置在底部投影机构的一侧，所述顶部投影机构设置在投影室的上方，四个侧面投影机构分别设置在投影室的四周；

所述底部投影机构包括支撑盒，所述支撑盒内设有投影组件、承重板和底幕布，所述底幕布、承重板和投影组件从上而下依次设置，所述投影组件包括至少两个投影单元和至少两个第一支板，所述第一支板的底端固定在支撑盒内的底部，所述第一支板的顶端固定在承重板的下方，各投影单元分别设置在相邻两个第一支板之间，所述投影单元包括至少两个第二支板和至少两个底投影灯，各底投影灯分别设置在相邻两个第二支板之间，所述第二支板的底端与支撑盒内的底部固定连接，所述第二支板的顶端与承重板固定连接；

所述投影室包括顶框架、第一侧框架、连接组件和三个第二侧框架，所述顶框架内设有顶幕布，所述第一侧框架内设有第一侧幕布，所述第二侧框架内设有第二侧幕布，三个第二侧框架依次连接，相邻两个第二侧框架相互垂直，所述第二侧框架的底端固定在支撑盒的上方，所述第一侧框架通过连接组件与其中一个第二侧框架连接，所述顶框架固定在第二侧框架的上方；

所述封锁机构设置在支撑盒的远离连接组件的一侧，所述封锁机构包括底板、支柱、铰接块、拦杆和支撑块，所述底板的一端与支撑盒固定连接，所述底板的另一端与支柱的底端固定连接，所述铰接块固定在支柱的顶端，所述拦杆与铰接块铰接，所述支撑块位于拦杆的靠近支撑盒的一侧。

作为优选，为了实现投影室的顶部投影，所述顶部投影机构包括顶板、顶投影灯和四个支杆，四个支杆分别设置在顶框架的四角处，所述支杆的底端固定在顶框架的上方，所述顶板固定在支杆的顶端，所述顶投影灯位于四个支杆之间，所述顶投影灯固定在顶板的下方。

作为优选，为了便于第一侧框架的转动，所述连接组件包括转动杆、连接板和两个固定管，所述固定管固定在第二侧框架上，所述转动杆的顶端和底端分别设置在两个固定管内，所述转动杆的中端通过连接板与第一侧框架固定连接。

作为优选，为了实现投影室的侧面投影，所述侧面投影机构包括底座、升降组件、固定杆、调节杆、侧投影灯和调向组件，所述底座、升降组件、固定杆和调节杆从下而上依次设置，所述升降组件与固定杆传动连接，所述固定杆与调节杆的中端铰接，所述侧投影灯固定在调节杆的靠近投影室的一侧，所述调向组件设置在升降机构的靠近投影室的一侧。

作为优选，为了实现侧投影灯的高度调节，所述升降组件包括电机、驱动轴和套管，所述电机固定在底座上，所述电机与驱动轴传动连接，所述套管套设在驱动轴上，所述套管与固定杆的底端固定连接，所述驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与驱动轴上的外螺纹相匹配。

作为优选，为了使套管平稳的升降，所述升降组件还包括定位杆和第一侧板，所述第一侧板固定在套管的远离投影室的一侧，所述第一侧板套设在定位杆上，所述定位杆的底端固定在底座上。