[發(fā)明專(zhuān)利]互動(dòng)式沙盤(pán)演示系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410407198.5
• 申請(qǐng)日: 2014-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104134389B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳煥新;鄭楚飛;陳博嘉;張凌;彭龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福建四創(chuàng)軟件有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G09B25/00
• 分類(lèi)號(hào): G09B25/00;G06F3/01
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防災(zāi)減災(zāi)信息展示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種互動(dòng)式沙盤(pán)演示系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，多媒體技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)系統(tǒng)，用于對(duì)各種系統(tǒng)信息進(jìn)行交互性更好的演示，從而使系統(tǒng)演示更加直觀、生動(dòng)，更易被用戶(hù)接受。

多媒體技術(shù)的提升也使得其在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域得到了更好的應(yīng)用。隨著防災(zāi)減災(zāi)信息化水平的提高，人們對(duì)該領(lǐng)域的信息化展示要求也隨之增多，不僅希望得到災(zāi)害發(fā)生時(shí)各地區(qū)的各種災(zāi)情數(shù)據(jù)信息，還希望能通過(guò)對(duì)信息的預(yù)測(cè)而為采取措施提供基礎(chǔ)，進(jìn)而減少自然災(zāi)害造成的人身、財(cái)產(chǎn)損失。

中國(guó)專(zhuān)利ZL201320066364.0披露了一種基于體感的互動(dòng)式影像動(dòng)作識(shí)別系統(tǒng)，系統(tǒng)包括影像成像裝置與工控主機(jī)，所述影像成像裝置接入工控主機(jī)，用于接收工控主機(jī)提供的影響信號(hào)，并將其呈現(xiàn)，同時(shí)工控主機(jī)還通過(guò)畫(huà)面采集裝置連接一運(yùn)動(dòng)采集裝置，通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)信息的采集，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳輸回工控主機(jī)，所述工控主機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，并與內(nèi)置虛擬場(chǎng)景系統(tǒng)對(duì)接，將相關(guān)運(yùn)動(dòng)信息模擬為虛擬場(chǎng)景系統(tǒng)中的變化量。方案給出了一種新的娛樂(lè)方式，通過(guò)對(duì)玩家運(yùn)動(dòng)信息的采集，并結(jié)合虛擬場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)玩家在虛擬場(chǎng)景中親身經(jīng)歷游戲的感光體驗(yàn)，在娛樂(lè)領(lǐng)域具有較大的進(jìn)步。但目前還未見(jiàn)有利用該設(shè)備組合結(jié)合防災(zāi)減災(zāi)的實(shí)際需求，對(duì)防災(zāi)減災(zāi)作出相應(yīng)的仿真，并為防災(zāi)減災(zāi)決策提供信息支持。

當(dāng)前不少系統(tǒng)整合進(jìn)了仿真算法，試圖通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部的仿真模型，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行展示。但是，傳統(tǒng)的災(zāi)害模擬預(yù)測(cè)系統(tǒng)多基于顯示器實(shí)現(xiàn)信息的二維展示，所提供信息量有限，展示不夠直觀；另一方面在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域，由于自然災(zāi)害的發(fā)生可能對(duì)當(dāng)?shù)氐匦萎a(chǎn)生變化，現(xiàn)有系統(tǒng)無(wú)法就地形的變化信息直接導(dǎo)入系統(tǒng)，無(wú)法就地形的改變對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，因此往往只能通過(guò)相關(guān)專(zhuān)家的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)對(duì)改變作出結(jié)果的修正，基于人工判斷的經(jīng)驗(yàn)修正往往需要資深專(zhuān)家的親自參與，但相應(yīng)專(zhuān)家資源往往無(wú)法配備到位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種互動(dòng)式沙盤(pán)演示系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法仿真精確度高，演示效果好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種互動(dòng)式沙盤(pán)演示系統(tǒng)，包括用于捕獲指定區(qū)域內(nèi)動(dòng)作信息和空間信息的體感裝置，用于進(jìn)行投影的投影裝置，用于接收投影的立體顯示模塊，配設(shè)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(jī)系統(tǒng)，所述體感裝置和投影裝置分別與主機(jī)系統(tǒng)相連接。

進(jìn)一步的，所述立體顯示模塊為由淺盤(pán)和白沙組成的沙盤(pán)，所述立體顯示模塊還配設(shè)有用于在沙盤(pán)上壓制出實(shí)際地形結(jié)構(gòu)的倒模板，所述倒模板根據(jù)實(shí)際地形結(jié)構(gòu)進(jìn)行倒模設(shè)計(jì)。

進(jìn)一步的，所述體感裝置和投影裝置在同一平面上并排布置。

本發(fā)明還提供了一種互動(dòng)式沙盤(pán)演示方法，包括以下步驟：

步驟1：完成體感裝置、投影裝置與主機(jī)系統(tǒng)的連接，并使投影覆蓋設(shè)定沙盤(pán)區(qū)域，使體感裝置捕獲設(shè)定沙盤(pán)區(qū)域內(nèi)的動(dòng)作信息及空間信息；

步驟2：?jiǎn)?dòng)相關(guān)設(shè)備，體感裝置獲得沙盤(pán)空間信息傳遞給主機(jī)系統(tǒng)，主機(jī)系統(tǒng)獲得沙盤(pán)空間信息后經(jīng)過(guò)處理，通過(guò)投影裝置，在沙盤(pán)上進(jìn)行等高線(xiàn)繪制；

步驟3：當(dāng)沙盤(pán)上空出現(xiàn)阻隔物時(shí)，獲取阻隔物的動(dòng)作信息及空間信息；

步驟4：判斷阻隔物是否為沙盤(pán)空間信息變化；

步驟5：若阻隔物不是沙盤(pán)空間信息變化，即將所述阻隔物進(jìn)行云層模擬，根據(jù)阻隔物大小決定云層覆蓋范圍，根據(jù)阻隔物高低決定云層厚度，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為不同雨量大小，并通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部雨量-水量模型將雨量轉(zhuǎn)化為積水量，并根據(jù)沙盤(pán)空間信息，調(diào)用內(nèi)部洪水淹沒(méi)模型，模擬出積水量以及積水流速；若阻隔物是沙盤(pán)空間信息變化，則更新系統(tǒng)內(nèi)部沙盤(pán)空間信息。

進(jìn)一步的，在步驟3中，獲取阻隔物的空間信息主要實(shí)現(xiàn)對(duì)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(diǎn)高度值，并取多點(diǎn)高度值的平均數(shù)。

進(jìn)一步的，在步驟4中，判斷阻隔物是否為沙盤(pán)空間信息變化的方法為：定義體感攝像機(jī)與沙盤(pán)之間的空間，分為下層地域區(qū)與上層天空區(qū)，取沙盤(pán)盤(pán)面以上一設(shè)定高度以?xún)?nèi)的空間為地域區(qū)，設(shè)定高度以上到投影裝置高度以?xún)?nèi)的空間為天空區(qū)，障礙物上表面全部位于天空區(qū)內(nèi)不視為沙盤(pán)空間信息變化，障礙物上表面位于地域區(qū)，視為沙盤(pán)空間信息變化，并根據(jù)沙盤(pán)空間信息變化重新繪制等高線(xiàn)。