[發明專利]一種桌面3D教育系統

在審

• 申請號: 202210279910.2
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114638734A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 劉嘉興;許秋子
• 申請（專利權）人: 深圳市瑞立視多媒體科技有限公司
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20;G06T19/00;H04N13/332;H04N13/341;H04N13/398
• 代理公司: 深圳市鼎泰正和知識產權代理事務所(普通合伙) 44555
• 代理人: 繆太清

1.一種桌面3D教育系統，其特征在于，所述桌面3D教育系統包括：

動作捕捉模塊，通過光學動作捕捉技術獲取桌面3D眼鏡的六自由度信息和3D交互控制筆的六自由度信息，其中，所述桌面3D眼鏡，包括快門式主動3D眼鏡和4個反光標記點組成的剛體；

桌面3D顯示載體模塊，與所述動作捕捉模塊連接，并由主動式3D顯示器組成；

交互控制模塊，包括所述3D交互控制筆，所述3D交互控制筆包括2個LED光源、慣性傳感單元IMU和控制電路；

顯示模塊，包括3D顯示運算部分，與增強現實AR顯示部分，所述3D顯示算法部分用于獲取所述桌面3D眼鏡的位置信息，所述AR顯示部分，包括高清攝像頭，以捕捉真實的場景，并顯示虛擬物體與真實場景相結合的畫面。

2.根據權利要求1所述的桌面3D教育系統，其特征在于，所述桌面3D教育系統還包括：

控制模塊，包括運算主機，以及與所述運算主機相應的計算軟件，用于數據計算、合成處理的數據，以及運行相應的軟件。

3.根據權利要求1所述的桌面3D教育系統，其特征在于，所述顯示模塊，還包括：

桌面3D視角跟蹤部分，用于獲取所述3D眼鏡的六自由度信息，以結合3D立體顯示技術計算合適的畫面，并根據所述3D眼鏡的位置信息實時調整畫面，將虛擬的內容在顯示載體屏幕前方立體化呈現。

4.根據權利要求1所述的桌面3D教育系統，其特征在于，

所述3D交互控制筆，采用光慣融合的技術方案，以獲取穩定的六自由度信息，其中，采用動作捕捉方式捕捉所述3D交互控制筆的標記點，以獲得所述3D交互控制筆的位置三自由度信息，采用交互筆中的IMU提供旋轉三自由度信息。

5.根據權利要求4所述的桌面3D教育系統，其特征在于，所述桌面3D教育系統還包括，

3D交互內容，通過所述3D交互控制筆的六自由度信息和按鍵控制命令，以控制所述3D交互內容虛擬物體的選取、移動、旋轉操作。

6.根據權利要求1所述的桌面3D教育系統，其特征在于，

所述動作捕捉模塊，具體包括雙目相機和數據處理軟件，用于捕捉所述桌面3D眼鏡的位置信息，以提供高精度低延遲的三自由度位置信息。

7.根據權利要求1所述的桌面3D教育系統，其特征在于，

所述4個反光標記點鑲嵌在所述快門式主動3D眼鏡的外殼結構上，所述快門式主動3D眼鏡用于接收所述桌面3D顯示載體模塊傳輸的同步信息，以獲取正確的左右眼畫面，所述4個反光標記點組成的剛體用于標記所述桌面3D眼鏡在動作捕捉空間中的位置。

8.根據權利要求1所述的桌面3D教育系統，其特征在于，

所述桌面3D顯示載體模塊中，所述3D顯示器包括3D顯示面板、3D視頻處理器、3D信號發射器，所述3D顯示面板、所述3D視頻處理器、所述3D信號發射器集成于顯示器控制板內，所述3D視頻處理器用于接收需要處理的畫面信息，所述3D顯示面板用于按照設定頻率顯示所述畫面信息，所述3D信號發射器用于將實時顯示畫面按照所述設定頻率同步給所述桌面3D眼鏡，以使得所述桌面3D眼鏡實時顯示3D畫面。

9.根據權利要求4所述的桌面3D教育系統，其特征在于，

所述3D交互控制筆，用于操控虛擬內容，進行虛實交互。

10.根據權利要求1所述的桌面3D教育系統，其特征在于，

所述3D顯示運算部分，用于根據獲得的桌面3D眼鏡的位置信息實時調整顯示畫面信息，以實現3D顯示效果；

所述AR顯示部分，還包括AR顯示算法軟件和虛實結合顯示器，所述高清攝像頭用于捕捉真實的場景，并通過所述AR顯示算法軟件將虛擬物體與所述真實的場景畫面相結合，通過所述虛實結合顯示器顯示結合的畫面。