[發明專利]一種基于虛擬現實的移動科普車載平臺系統

在審

• 申請號: 201610815223.2
• 申請日: 2016-09-12
• 公開（公告）號: CN107818593A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 錢鑫;丁藝;武瑞雪;尹中川
• 申請（專利權）人: 北京中科幻彩動漫科技有限公司
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G06F3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及移動通信技術領域和虛擬交互技術領域，具體說就是集實驗教學、科學普及、展覽展示功能于一體的移動科普車載平臺。

背景技術

虛擬現實技術是仿真技術的一個重要方向是仿真技術與計算機圖形學人機接口技術多媒體技術傳感技術網絡技術等多種技術的集合是一門富有挑戰性的交叉技術前沿學科和研究領域。虛擬現實技術(VR)豐要包括模擬環境、感知、自然技能和傳感設各等方面。模擬環境是由計算機生成的、實時動態的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應的數據，并對用戶的輸入作出實時響應，并分別反饋到用戶的五官。傳感設備是指三維交互設備。

目前，虛擬現實技術飛速發展，其在各領域的應用也越來越廣泛，大量的虛擬現實技術被應用于科學研究，工業生產和3D游戲領域。近年隨著科學事業的發展，大眾對科學普及的需求越來越多，科普的方式也發生了翻天覆地的變化，VR技術的使用也起到了一定的作用，提高了用戶的參與程度，使得科學知識更加具有穿透力，但是目前的科普工作主要還是集中在科學中心以及科技館內，輻射范圍有限，更多偏遠地區的科學教育事業也是明顯匱乏，在移動互聯網時代科普的程度還是跟不上科學發展的速度。例如中國專利申請號CN200910194983.6所公開的技術方案提出了一種用于網上博覽會的帶有3D虛擬要素動態拖建模塊系統。網絡服務器內儲存有博覽會可動態拖建的3D虛擬要素，所述的可動態拖建的3D虛擬要素為一套基于X3D標準的WEB3D制作的三維虛擬模型，針對虛擬對象的類型將模型分解為不同的X3D子程序體，形成模塊圖標庫，利用圖標拖動三維模型快速搭建場景，自動生成個性化三維虛擬空間。解決了現有網上博覽會建設方法單一、獨立、效率較低等問題，逼真地再現了實體博覽會豐富形象的優點，并有效形成人機互動、人網互動、虛實互動。

但上述技術因為需要昂貴的計算機和固定的網絡環境，所以無法適應偏遠地區對于科學技術學習的要求。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種基于虛擬現實的移動科普車載平臺系統，其特征在于：集實驗教學、科學普及、展覽展示功能于一體的移動科普車載平臺，包括車主體部分和車廂拓展架構；而整個移動平臺生態體系包括云數據端、移動數據端以及VR功能區，其中VR功能區又含有個人VR穿戴設備和動作捕捉設備，通過局域網和互聯網分別與移動數據端和云數據端相互連通，實現虛擬交互。

所述發明使得VR設備、動作捕捉設備與本地和互聯網數據端緊密連接，結合車載結構建立了一個移動虛擬科普實驗平臺，通過前臺數據交換獲取VR內容，并將用戶數據存儲在前端；通過收集VR用戶指令數據，捕捉動作數據傳遞給服務器進行運算，運算結果返回到VR設備進行呈現。

為了實現上述目的，第一方面，本發明提供了虛擬現實設備與軟件在移動科普車載平臺上的應用。

優選的，所述虛擬現實設備包括HTC Vive、Ouclus Rift和PlayStation VR。

優選的，所述虛擬現實軟件技術平臺為Unity、3Ds max和C4D。首先要廣泛收集媒體素材包括圖片、文字、聲音、視頻和動畫等。收集到的素材不一定合適，這就需要用多媒體軟件如PS、AI等對素材做進一步的處理，使其符合設計要求；然后對對象進行特征提取，使用3Ds MAX建立三維模型，導出FBX格式文件；接著使用Unity引擎優化模型、調節動畫，編寫C#腳本實現智能控制。最后對系統進行優化并發布，調試完善并提交。