[发明专利]一种VR沉浸式的系外行星探测演示系统

说明书

本发明涉及虚拟现实领域，一种VR沉浸式的系外行星探测演示系统，其特征在于：包括图形处理工作站、运行端、用户端，所述图形处理工作站中设有三维建模软件，所述三维建模软件的数据可以导入所述运行端中，所述用户端为与图形处理工作站连接的虚拟现实硬件设备，所述运行端包括行星模拟模块、行星轨道模拟的模块、模拟恒星及行星的演化的模块、模拟行星生命演化的模块、虚拟望远镜成像系统模块、Unity3D开发引擎，通过使用VR技术，可以更加直观地展示一个场景，表现力远远超过普通的基于二维图像的场景展示。

技术领域

本发明涉及虚拟现实领域，尤其是涉及一种VR沉浸式的系外行星探测演示系统。

背景技术

虚拟现实（VR）技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科。虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入做出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。

通过使用VR技术，可以更加直观地展示一个场景，表现力远远超过普通的基于二维图像的场景展示。这种技术应用于天文科普方面，不论是天文理论知识，还是天文观测画面，在VR技术的帮助下，通过系外行星演示系统，就可以直观，方便的进行系外行星演示。而现有的系外行星演示系统，大部分都是通过文字和2D图片去演示的，不利于直观的对系外行星进行演示,而且目前系外行星演示系统并没有关于虚拟望远镜对行星观测的模拟和对系外行星生命演化的模拟。

发明内容

本发明的目的是提供一种VR沉浸式的系外行星探测演示系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种VR沉浸式的系外行星探测演示系统，包括图形处理工作站、运行端（系外行星演示VR程序）、用户端，所述图形处理工作站中设有三维建模软件，所述三维建模软件的数据可以导入所述运行端中，所述用户端为与图形处理工作站连接的虚拟现实硬件设备，所述运行端包括行星模拟模块、行星轨道模拟的模块、模拟恒星及行星的演化的模块、模拟行星生命演化的模块、虚拟望远镜成像系统模块、Unity3D开发引擎；

行星模拟模块：用于对行星的模拟，模拟包括预设模拟，自定义模拟，预设模拟中包含对太阳系及系外的行星或恒星的质量、大小、年龄、所含物质及所属行星的3D模型进行提前预设加入到行星模拟模块，自定义模拟是需要通过使用者使用3D建模软件建造自己需要的3D模型将其导入到行星模拟模块中，自定义其相关属性；

行星轨道模拟的模块：用于在探测演示系统中计算不同行星之间的相互作用和行星的所属轨道，行星轨道模拟的模块中使用了N体模拟的物理模型；

恒星、恒星及行星的演化模拟模块：恒星及行星的演化模拟模块导入行星模拟模块中行星或恒星的相关属性,然后通过恒星及行星的演化模拟程序进行计算模拟，最后将演化影响通过3D模型演示出来；

行星生命演化模拟模块：行星生命演化模拟模块导入行星模拟模块中行星的相关属性, 然后通过行星生命演化模拟程序进行计算模拟，最后将演化影响通过3D模型演示出来；

虚拟望远镜成像系统模块：通过预设或自定义的望远镜参数导入该模块，使用Diskysim程序进行虚拟望远镜成像系统的模拟。

所述用户端包括头盔、手柄控制器、激光定位器和显示器。