[發明專利]一種將教學課程圖像進行室內再現的全息投影方法和系統

在審

• 申請號: 201710042310.3
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106842881A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 岡強;李潔
• 申請（專利權）人: 武漢創夢想教育管理有限公司
• 主分類號: G03H1/22
• 分類號: G03H1/22;G03B21/60;G09F19/18;G02B27/22;G06K9/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉及虛擬現實技術領域，特別涉及一種將教學課程圖像進行室內再現的全息投影方法和系統。

背景技術

全息投影技術(front-projected holographic display)也稱虛擬成像技術，是利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像的技術。

相關技術中，全息投影系統通常包括：全息投影膜、外框支架、顯示器，其中，全息投影膜以特定角度組合為金字塔狀；外框支架設置在全息投影膜的外側，用于支撐顯示器；顯示器用于將特定的多視角的視頻文件投影到全息投影膜上，在全息投影膜中形成立體影像。該全息投影技術提供了360度的立體視覺，可以用于展示商品、提供舞臺效果等。但是現有的技術中，只能在全息投影膜或者屏幕上，對全息投影的范圍有很大的局限性。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的不足之處，提供一種將教學課程圖像進行室內再現的全息投影方法和系統。用于解決現有技術中只能在全息投影膜或者屏幕上，對全息投影的范圍有很大的局限性的問題。

本發明解決技術問題采用的技術手段是提供一種將教學課程圖像進行室內再現的全息投影方法，包括步驟：S1、獲取教學課程圖像；S2、向室內的空氣中發射超聲波，帶動室內的空氣分子發生有序的振動，形成多層次的空氣振動流，所述空氣振動流形成一個空氣屏幕；S3、將所述教學課程圖像通過干涉和衍射發射到所述空氣屏幕中，形成全息影像。

于本發明的一實施例中，所述步驟S1包括步驟：S11、采集室內的環境數據；S12、捕捉采集第一對象數據，其中，所述第一對象數據包括用戶的表情數據、動作數據、特效數據和控制指令中至少一個；S13、判斷是否存在第二對象數據；若存在，則捕捉采集所述第二對象數據；若不存在，則進入步驟S2。

于本發明的一實施例中，所述步驟S12包括以下至少一個步驟：分析所述表情數據包含的面部特征的圖像，定位所述采集對象的面部特征位置，根據所述面部特征位置確定所述表情數據，其中，所述面部特征位置包括以下至少之一：面部整體輪廓的位置，眼睛的位置，瞳孔的位置，鼻子的位置，嘴的位置，眉毛的位置；采集對象的動作對應的傳感裝置輸出的傳感數據，根據所述傳感數據解算出所述動作數據，其中，所述動作數據包括對象當前動作的坐標和旋轉角度；在所述采集對象是外部設備的情況下，采集所述外部設備輸出的脈沖數據或所述控制指令，若采集的是所述脈沖數據則將所述脈沖數據轉換成所述控制指令；所述外部設備包括教學設備。

于本發明的一實施例中，所述步驟S3包括步驟：S31、獲取觀察者相對于顯示界面的基準的偏離角度，并根據所述偏離角度獲取第一視角閾值、第二視角閾值和第三視角閾值；S32、根據所述偏移角度在室內進行投影生成環境影像；所述環境影像數據的視角數量大于所述第一視角閾值；S33、接收并處理所述第一對象數據，并根據所述第一對象數據驅動并渲染虛擬對象實時生成第一動畫影像數據，其中，所述第一動畫影像數據的視角數量大于所述第二視角閾值；S34、判斷是否存在第二對象數據；若存在，將所述第二對象數據驅動并渲染虛擬對象實時生成第二動畫影像數據，其中，所述第二動畫影像數據的視角數量大于第三視角閾值；S35、根據所述偏移角度分別將所述第一動畫影像數據和所述第二動畫影像數據投影到所述環境影像中。

于本發明的一實施例中，所述步驟S3還包括步驟：以所述顯示界面的投影點為所述三維坐標的原點，將所述顯示界面三維坐標化；獲取所述觀察者在所述當前顯示界面所對應區域內的位置坐標，根據所述位置坐標計算所述偏離角度；根據所述觀察者在所述三維坐標中的坐標位置的改變獲取所述觀察者的移動軌跡，根據所述移動軌跡調整所述偏移角度，進而調整所述第一視角閾值、所述第二視角閾值和所述第三視角閾值；并控制所述全息影像根據所述移動軌跡和所述偏移角度調整。

本發明還提供了一種將教學課程圖像進行室內再現的全息投影系統，包括：獲取模塊，用于獲取教學課程圖像；屏幕生成模塊，用于向室內的空氣中發射超聲波，帶動室內的空氣分子發生有序的振動，形成多層次的空氣振動流，所述空氣振動流形成一個空氣屏幕；影像生成模塊，用于將所述教學課程圖像通過干涉和衍射發射到所述空氣屏幕中，形成全息影像。

于本發明的一實施例中，所述獲取模塊包括：環境采集單元，用于采集室內的環境數據；第一采集單元，用于捕捉采集第一對象數據，其中，所述第一對象數據包括用戶的表情數據、動作數據、特效數據和控制指令中至少一個；第二采集單元，用于在第二對象數據若存在時捕捉采集所述第二對象數據。