[發明專利]一種雙用戶互動的全息顯示裝置

有效

• 申請號: 201710215155.0
• 申請日: 2017-04-02
• 公開（公告）號: CN106886289B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 陳佳舟;郭凌杉;王萍;秦緒佳
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/14
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

本發明提供一種雙用戶互動的全息顯示裝置，屬于全息顯示設備技術領域。裝置包括兩個顯示屏、兩個全息成像屏、兩個攝像頭和一個梯形鏡面。第一顯示屏和第二顯示屏相連接，顯示面朝上，對稱放置于裝置底部，第一全息成像屏和第二全息成像屏相連接，對稱放置在第一顯示屏和第二顯示屏上，梯形鏡面垂直于第一顯示屏和第二顯示屏放置，梯形鏡面的兩邊分別連接第一全息成像屏和第二全息成像屏的一條邊，第一攝像頭設置在第一全息成像屏上邊緣中間處，第二攝像頭設置在第二全息成像屏上邊緣中間處。本發明兩個顯示屏的顯示內容根據兩個使用者的體態運動信息實時、動態生成，再結合鏡面的反射，為雙用戶同時提供虛實融合的互動影像效果。

技術領域

本發明屬于全息技術設備領域，涉及一種全息顯示裝置。

背景技術

全息投影技術也稱虛擬成像技術，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。該技術將三維畫面懸浮在實景的半空中成像，達到一種真假難辨的顯示效果，觀察者可以從全息投影裝置外部觀察到虛擬成像，所觀察到的全息影像具有較強的凌空感和立體感。

基于成像膜的全息成像技術利用透明薄膜反射顯示屏上的畫面，達到凌空展示虛擬物體的目的，成本低且效果好，得到了廣泛的關注。再通過與攝像頭和運動捕捉傳感器的結合，這些全息成像技術還能夠達到一定的人機交互功能。

然而，現有基于成像膜的全息顯示裝置只允許單人交互，無法支持兩人以上的互動，限制了這些裝置的應用范圍和普及。

發明內容

為克服當前全息顯示裝置存在的問題，本發明提供一種雙用戶互動的全息顯示裝置，允許兩個用戶同時參與一個全息場景的互動，用戶都可以和全息場景進行交互，用戶之間也可以進行互動。

本發明解決其主要技術問題的方法是將鏡面成像、全息成像和動作捕捉傳感器結合起來，以達成兩個用戶在全息場景中互動的目的。

該裝置包括了第一顯示屏、第二顯示屏、第一全息成像屏、第二全息成像屏、第一攝像頭、第二攝像頭和鏡面。

第一顯示屏和第二顯示屏均放置在水平面上且相互連接，顯示面朝上，對稱放置于裝置底部；矩形鏡面位于垂直于水平面的豎直面上，與兩個顯示屏的同一側連接；第一全息成像屏和第二全息成像屏相互垂直，對稱放置于鏡面前方，且分別處于在第一顯示屏和第二顯示屏上方；第一攝像頭設置在第一全息成像屏上邊緣中間處，第二攝像頭設置在第二全息成像屏上邊緣中間處。第一全息成像屏或第二全息成像屏的外側面是第一顯示屏播放的視頻圖像通過反射在第一全息成像屏后的全息影像和相對的全息成像屏外側的第二用戶在鏡面中的反射成像的重疊播放區。

該裝置被使用時，第一用戶位于第一全息成像屏前，觀察到第一顯示屏播放的視頻圖像反射在第一全息成像屏后的全息影像，同時觀察到位于第二全息成像屏前的第二用戶在鏡面中的反射成像。由于全息成像屏的透明屬性，這兩個影像相互重疊。第一用戶在觀察到這一重疊影像后，做出交互舉動，第一攝像頭捕捉畫面，對畫面信息進行收集和處理，提取第一用戶的人體運動信息，并結合第二用戶的人體運動信息生成交互響應，實時展示于第一顯示屏上。第二用戶也能觀察到第二顯示屏反射在第二全息成像屏上的全息影像，和第一用戶在鏡面中的反射成像，并通過第二攝像頭的動作捕捉實現與第一用戶的互動。

優選地，第一全息成像屏和第二全息成像屏均與水平面成45度角。

本發明的優點在于：兩個顯示屏的內容都是根據兩個用戶的體態運動信息來動態生成的，因此該設備具有多用戶互動的功能；通過與鏡面的結合，該裝置能夠使用戶在看到全息影像的同時還能相互看到對方，提供虛實融合的互動效果。

附圖說明

圖1為本發明的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，附圖標記包括：第一顯示屏1、第二顯示屏2、第一全息成像屏3、第二全息成像屏4、第一攝像頭5、第二攝像頭6和鏡面7。