[發明專利]一種三維風扇全息屏游戲裝置

有效

• 申請號: 201910909526.4
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110559655B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 許萬軍;牛淼淼;趙善輝
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: A63F13/25
• 分類號: A63F13/25;A63F13/90
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

1.一種三維風扇全息屏游戲裝置，其特征在于：包括底座(1)、本體和保護罩(3)；其中底座外側表面嵌入輸入鍵盤(2)，底座內設有控制器(10)；本體包括第一電機(5)、支架(6)、第二電機(7)、風扇(8)和LED燈珠(9)；所述第一電機(5)安裝在底座(1)上，第一電機(5)的輸出軸連接支架(6)的底端、用于驅動支架(6)旋轉，第二電機(7)安裝在支架(6)的頂端，第二電機(7)的輸出軸連接風扇(8)、用于驅動風扇(8)的扇葉旋轉，風扇(8)扇葉表面沿徑向設置有整齊排列的LED燈珠(9)；

所述控制器(10)包括用于運算的微處理模塊(200)、用于檢測輸入鍵盤(2)按鍵輸入的按鍵模塊(201)、用于處理游戲的游戲判定模塊(202)、用于轉碼的圖像處理模塊(203)、用于測量風扇(8)轉速的時間模塊(204)和用于控制LED燈珠(9)的LED控制模塊(205)；

控制器(10)控制LED燈珠(9)工作過程包括以下步驟：

步驟A、啟動電機電源，使得第一電機(5)和第二電機(7)開始工作；

步驟B、在輸入鍵盤(2)上按下選項信息，控制器(10)內的按鍵檢測模塊(201)將檢測到的輸入按鍵信息傳遞給微處理模塊(200)；

步驟C、時間模塊(204 )分別測量第二電機(7)和第一電機(5)旋轉一周時間，分別得到周期T_a和T_b，由此得到角速度分別為和

步驟D、微處理模塊(200)根據按鍵模塊(201)和游戲判定模塊(202)的數字信號進行邏輯運算，由圖像轉碼模塊(203)輸出游戲三維立體影像矩陣，包括三維立體人物、車輛、飛機及場景，存儲于矩陣A(x，y，z，RGB)中，其中，x，y，z，RGB分別為圖像內所有像素的三維坐標和顏色值；

步驟E、時間離散化：將周期T_b按照時間分辨率Δt等份離散，按照時間順序從小到大計算得到矩陣A’(x’，y’，z’，t，r_i)，

x′＝r_isin(ω_bt)cos(ω_at)

y′＝r_isin(ω_bt)sin(ω_at)

z′＝r_icos(ω_bt)

r＝r_i

t＝nΔt，n＝1，2...T_b/Δt

其中，x′、y′、z′分別為圖像內第i個LED燈珠的三維坐標，r_i表示第i個LED燈珠在風扇上的位置；

步驟F、比較矩陣A和A’，如果三維坐標位置相近，則將矩陣A的RGB值賦予矩陣A’，得到擴展矩陣A’(x’，y’，z’，t，r_i，RGB)，

|x-x′|＜δ

|y-y′|＜δ

|z-z′|＜δ

其中，δ為容差；如果三維坐標位置不相近，則影像超過風扇顯示區域，無法顯示，舍棄不相近的三維坐標值；

步驟G、根據擴展矩陣A’，LED控制模塊(205)按照時間順序t＝nΔt，n＝1，2...T_b/Δt從小到大依次控制r_i位置的LED燈珠顏色，當矩陣A’所有坐標都被LED控制模塊處理后，完成一個周期內三維圖像的顯示；

步驟H、重復操作步驟E至步驟G，在后續時間內完成圖像的三維顯示。

2.根據權利要求1所述的一種三維風扇全息屏游戲裝置，其特征在于：所述底座(1)為一圓形底座，所述保護罩(3)為一有機玻璃半球形保護罩，所述保護罩(3)能使風扇(8)扇葉在內部無障礙旋轉。

3.根據權利要求1所述的一種三維風扇全息屏游戲裝置，其特征在于：所述的本體和保護罩(3)之間還設有真空區(4)，使得風扇(8)旋轉時不會受到空氣阻力影響。

4.根據權利要求1所述的一種三維風扇全息屏游戲裝置，其特征在于：所述LED燈珠(9)能在第一電機(5)和第二電機(7)的輸出軸帶動下，根據輸入鍵盤(2)輸入的信息，在設定時間內掃過保護罩(3)內的任一指定位置。