[發明專利]互動式沙盤演示系統及方法

有效

• 申請號: 201410407198.5
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104134389B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 陳煥新;鄭楚飛;陳博嘉;張凌;彭龍
• 申請（專利權）人: 福建四創軟件有限公司
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00;G06F3/01
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種互動式沙盤演示系統，其特征在于，包括用于捕獲指定區域內動作信息和空間信息的體感裝置，用于進行投影的投影裝置，用于接收投影的立體顯示模塊，配設于立體顯示模塊上高度可變的阻隔物，以及用于控制體感裝置和投影裝置的主機系統，所述體感裝置和投影裝置分別與主機系統相連接。

2.根據權利要求1所述的互動式沙盤演示系統，其特征在于，所述立體顯示模塊為由淺盤和白沙組成的沙盤，所述立體顯示模塊還配設有用于在沙盤上壓制出實際地形結構的倒模板，所述倒模板根據實際地形結構進行倒模設計。

3.根據權利要求1所述的互動式沙盤演示系統，其特征在于，所述體感裝置和投影裝置在同一平面上并排布置。

4.一種互動式沙盤演示方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：完成體感裝置、投影裝置與主機系統的連接，并使投影覆蓋設定沙盤區域，使體感裝置捕獲設定沙盤區域內的動作信息及空間信息；

步驟2：啟動相關設備，體感裝置獲得沙盤空間信息傳遞給主機系統，主機系統獲得沙盤空間信息后經過處理，通過投影裝置，在沙盤上進行等高線繪制；

步驟3：當沙盤上空出現阻隔物時，獲取阻隔物的動作信息及空間信息；

步驟4：判斷阻隔物是否為沙盤空間信息變化；

步驟5：若阻隔物不是沙盤空間信息變化，即將所述阻隔物進行云層模擬，根據阻隔物大小決定云層覆蓋范圍，根據阻隔物高低決定云層厚度，進而轉化為不同雨量大小，并通過系統內部雨量-水量模型將雨量轉化為積水量，并根據沙盤空間信息，調用內部洪水淹沒模型，模擬出積水量以及積水流速；若阻隔物是沙盤空間信息變化，則更新系統內部沙盤空間信息。

5.根據權利要求4所述的互動式沙盤演示方法，其特征在于，在步驟3中，獲取阻隔物的空間信息主要實現對阻隔物上表面高度信息的獲取，具體為獲得阻隔物上表面的多點高度值，并取多點高度值的平均數。

6.根據權利要求4所述的互動式沙盤演示方法，其特征在于，在步驟4中，判斷阻隔物是否為沙盤空間信息變化的方法為：定義體感攝像機與沙盤之間的空間，分為下層地域區與上層天空區，取沙盤盤面以上一設定高度以內的空間為地域區，設定高度以上到投影裝置高度以內的空間為天空區，障礙物上表面全部位于天空區內不視為沙盤空間信息變化，障礙物上表面位于地域區，視為沙盤空間信息變化，并根據沙盤空間信息變化重新繪制等高線。

7.根據權利要求4所述的互動式沙盤演示方法，其特征在于，在步驟4中，判斷阻隔物是否為沙盤空間信息變化的方法為：通過對障礙物邊界的確定來判定障礙物是否為云層，通過體感攝像機，獲取體感攝像機與沙盤之間的空間，定義高度發生突變的點為邊界點，當探測到障礙物存在封閉的邊界點后，認定障礙物為云層，進行雨量、積水模擬，當邊界點不封閉，則說明該障礙物與沙盤有接觸，視為沙盤空間信息變化，并進行等高線繪制。

8.根據權利要求4所述的互動式沙盤演示方法，其特征在于，在步驟5中，更新系統內部沙盤空間信息后，經主機系統處理，通過投影裝置，在沙盤上重新繪制等高線；等高線繪制過程為：針對高度一致的點采用曲線進行連接，并在不同等高線之間制定填色規則，所填充色彩具有過渡性，最高處顯示為第一顏色，最低處顯示為第二顏色，中間色彩實現從第二顏色到第三顏色再到第一顏色的分段過渡。

9.根據權利要求4所述的互動式沙盤演示方法，其特征在于，在步驟5中，更新系統內部沙盤空間信息后，體感裝置獲取新的沙盤空間信息，將新的沙盤空間信息輸入系統，洪水淹沒模型根據新的沙盤空間信息，對水流淹沒過程進行計算仿真展示。