[發明專利]沉浸感強的封閉式CAVE投影系統

在審

• 申請號: 201711318435.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107870439A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 陸郝凌;謝海春
• 申請（專利權）人: 南京藥育智能科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G03B37/04
• 代理公司: 南京九致知識產權代理事務所(普通合伙)32307
• 代理人: 王培松

技術領域

本發明涉及VR設備領域，特別涉及一種沉浸感強的封閉式CAVE投影系統。

背景技術

CAVE投影系統是一種大型的VR系統，具有高度的沉浸感、良好的交互手段，可以融合視覺、觸覺、聲音等，并且可以追蹤頭部的6個自由度的運動。CAVE沉浸式虛擬顯示系統的原理比較復雜，它是以計算機圖形學為基礎，把高分辨率的立體投影顯示技術、多通道視景同步技術、三維計算機圖形技術、音響技術、傳感器技術等完美地融合在一起，從而產生一個被三維立體投影畫面包圍的供多人使用的沉浸式虛擬環境。

現有的CAVE投影顯示大都為五面顯示，除了常規的左、右、前，還加入了上和下兩個顯示區域，采用這種方式投影顯示方式時，由于用戶背面缺少投影，用戶轉身即可離開虛擬世界，導致用戶的沉浸感有待加強，不僅如此，為了在幕布上顯示完整的圖像，通常需要將投影儀放置在與幕布有一定距離的位置處，才能將畫面充滿整個幕布，但是在CAVE投影系統中，由于需要完全顯示底面的圖像，往往需要將裝置架在高處，同時底面還要供用戶站立的承重面，通常會采用玻璃基地來承重，但是當玻璃基地較厚時，通常CAVE投影的玻璃基底，會損耗大量的投影亮度，而玻璃基底較薄時，會降低基底的承重能力，導致系統存在安全隱患。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術的不足，提供一種沉浸感強的封閉式CAVE投影系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種沉浸感強的封閉式CAVE投影系統，包括投影室、底部投影機構、頂部投影機構、封鎖機構和四個側面投影機構，所述底部投影機構設置在投影室的下方，所述封鎖機構設置在底部投影機構的一側，所述頂部投影機構設置在投影室的上方，四個側面投影機構分別設置在投影室的四周；

所述底部投影機構包括支撐盒，所述支撐盒內設有投影組件、承重板和底幕布，所述底幕布、承重板和投影組件從上而下依次設置，所述投影組件包括至少兩個投影單元和至少兩個第一支板，所述第一支板的底端固定在支撐盒內的底部，所述第一支板的頂端固定在承重板的下方，各投影單元分別設置在相鄰兩個第一支板之間，所述投影單元包括至少兩個第二支板和至少兩個底投影燈，各底投影燈分別設置在相鄰兩個第二支板之間，所述第二支板的底端與支撐盒內的底部固定連接，所述第二支板的頂端與承重板固定連接；

所述投影室包括頂框架、第一側框架、連接組件和三個第二側框架，所述頂框架內設有頂幕布，所述第一側框架內設有第一側幕布，所述第二側框架內設有第二側幕布，三個第二側框架依次連接，相鄰兩個第二側框架相互垂直，所述第二側框架的底端固定在支撐盒的上方，所述第一側框架通過連接組件與其中一個第二側框架連接，所述頂框架固定在第二側框架的上方；

所述封鎖機構設置在支撐盒的遠離連接組件的一側，所述封鎖機構包括底板、支柱、鉸接塊、攔桿和支撐塊，所述底板的一端與支撐盒固定連接，所述底板的另一端與支柱的底端固定連接，所述鉸接塊固定在支柱的頂端，所述攔桿與鉸接塊鉸接，所述支撐塊位于攔桿的靠近支撐盒的一側。

作為優選，為了實現投影室的頂部投影，所述頂部投影機構包括頂板、頂投影燈和四個支桿，四個支桿分別設置在頂框架的四角處，所述支桿的底端固定在頂框架的上方，所述頂板固定在支桿的頂端，所述頂投影燈位于四個支桿之間，所述頂投影燈固定在頂板的下方。

作為優選，為了便于第一側框架的轉動，所述連接組件包括轉動桿、連接板和兩個固定管，所述固定管固定在第二側框架上，所述轉動桿的頂端和底端分別設置在兩個固定管內，所述轉動桿的中端通過連接板與第一側框架固定連接。

作為優選，為了實現投影室的側面投影，所述側面投影機構包括底座、升降組件、固定桿、調節桿、側投影燈和調向組件，所述底座、升降組件、固定桿和調節桿從下而上依次設置，所述升降組件與固定桿傳動連接，所述固定桿與調節桿的中端鉸接，所述側投影燈固定在調節桿的靠近投影室的一側，所述調向組件設置在升降機構的靠近投影室的一側。

作為優選，為了實現側投影燈的高度調節，所述升降組件包括電機、驅動軸和套管，所述電機固定在底座上，所述電機與驅動軸傳動連接，所述套管套設在驅動軸上，所述套管與固定桿的底端固定連接，所述驅動軸的外周設有外螺紋，所述套管內設有內螺紋，所述套管內的內螺紋與驅動軸上的外螺紋相匹配。

作為優選，為了使套管平穩的升降，所述升降組件還包括定位桿和第一側板，所述第一側板固定在套管的遠離投影室的一側，所述第一側板套設在定位桿上，所述定位桿的底端固定在底座上。