[0001] 本实用新型涉及沙盘设备领域，尤其涉及一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘。

[0002] 沙盘根据现实，按一定的比例关系，用泥沙、兵棋和其它材料堆制的模型。能够较为准确地显示真实情况。

[0003] 现有的沙盘制作过程较为复杂，而实际的表现力不强，使得无法直观地感受沙盘中的各种第一视角的视觉信息。实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于提供一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，旨在解决现有的沙盘显示效果单一，表现能力不强的问题。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，包括支撑组件、3D显示屏、3D眼镜、光学定位组件、3D引擎平台、运算控制电路和交互组件，所述支撑组件包括装饰件、升降杆、底座和安装座，所述装饰件与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧，所述装饰件具有多个凹槽，所述凹槽分布在所述装饰件四周，所述升降杆与所述底座滑动连接，并位于所述底座内，所述安装座与所述升降杆固定连接，并位于所述升降杆的一侧，所述光学定位组件包括动捕相机、支架、转杆和第一电机，所述第一电机与所述装饰件固定连接，并位于所述凹槽内，所述光学定位组件的数量有多个，多个所述光学定位组件分别位于多个所述凹槽内，所述支架与所述第一电机的转轴固定连接，并位于所述第一电机的一侧，所述转杆与所述支架转动连接，并位于所述支架的一侧，所述动捕相机与所述转杆固定连接，并位于所述支架的一侧，所述3D显示屏与所述安装座固定连接，并位于所述安装座远离所述底座的一侧，所述3D眼镜与所述装饰件可拆卸连接，并位于所述装饰件的一侧，所述 3D引擎平台、所述运算控制电路与所述3D显示屏电连接，并位于所述底座内，所述交互组件与所述装饰件可拆卸连接，并位于所述装饰件的一侧。

[0006] 其中，所述支撑组件还包括多个灯饰，所述底座具有环形槽，多个所述灯饰与所述底座固定连接，并位于所述环形槽内。

[0007] 其中，所述支撑组件还包括眼镜架和磁铁块，所述眼镜架与所述装饰件固定连接，并位于所述装饰件的一侧，所述磁铁块与所述眼镜架固定连接，并位于所述眼镜架的一侧。

[0008] 其中，所述3D显示屏包括显示屏本体和背光板，所述背光板与所述安装座固定连接，并位于所述显示屏本体与所述安装座之间。

[0009] 其中，所述3D眼镜包括驱动单元、第一液晶显示屏、垫片、第二液晶显示屏、外壳和透镜，所述第一液晶显示屏与所述驱动单元固定连接，并位于所述驱动单元的一侧，所述第二液晶显示屏与所述第一液晶显示屏固定连接，并位于所述第一液晶显示屏远离所述驱动单元的一侧，所述垫片与所述第二液晶显示屏固定连接，并位于所述第一液晶显示屏和所述第二液晶显示屏之间，所述外壳与所述第二液晶显示屏固定连接，并位于所述第二液晶显示屏远离所述垫片的一侧，所述透镜与所述外壳固定连接，并位于所述外壳内。

[0010] 本实用新型的一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘，使用者佩戴所述3D眼镜，通过所述3D显示屏对沙盘模型进行显示，所述动捕相机对使用者进行定位，并且获取观看者的视角信息，所述3D引擎平台采用跟踪算法，基于连续拍照对观看者的位置进行跟踪，从而可以持续，实时地获取观看者的视角信息，然后将视角信息传输到所述运算控制电路进行计算，并自动映射空间关系到所述3D 眼镜和所述3D显示屏，从而可以实现全场景的移动视角观看，所述交互组件允许使用者采用手柄、手势等多种方式发出指令，从而可以对沙盘模型进行移动，旋转等控制操作，使得观看更加直观，真实，并且可以通过更换不同的沙盘模型实现不同类别的观看模式，从而解决现有的沙盘显示单一，表现能力不强的问题。

[0023] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

[0024] 请参阅图1～图5，第一方面，本实用新型提供一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘：包括支撑组件1、3D显示屏3、3D眼镜2、光学定位组件4、3D引擎平台5、运算控制电路6和交互组件7，所述支撑组件1包括装饰件11、升降杆 12、底座17和安装座13，所述装饰件11与所述底座17固定连接，并位于所述底座17的一侧，所述装饰件11具有多个凹槽111，所述凹槽111分布在所述装饰件11四周，所述升降杆12与所述底座17滑动连接，并位于所述底座17内，所述安装座13与所述升降杆12固定连接，并位于所述升降杆12的一侧，所述光学定位组件4包括动捕相机41、支架42、转杆43和第一电机44，所述第一电机44与所述装饰件11固定连接，并位于所述凹槽111内，所述支架42与所述第一电机44的转轴固定连接，并位于所述第一电机44的一侧，所述转杆43 与所述支架42转动连接，并位于所述支架42的一侧，所述动捕相机41与所述转杆43固定连接，并位于所述支架42的一侧，所述光学定位组件4的数量有多个，多个所述光学定位组件4分别位于多个所述凹槽111内，所述3D显示屏 3与所述安装座
13固定连接，并位于所述安装座13远离所述底座17的一侧，所述3D眼镜2与所述装饰件11可拆卸连接，并位于所述装饰件11的一侧，所述3D引擎平台5、所述运算控制电路6与所述3D显示屏3电连接，并位于所述底座17内，所述交互组件7与所述装饰件11可拆卸连接，并位于所述装饰件11的一侧。

[0025] 在本实施方式中，所述支撑组件1包括装饰件11、升降杆12、底座17和安装座13，所述装饰件11具有多个凹槽111，所述凹槽111分布在所述装饰件 11四周，所述升降杆12与所述底座17滑动连接，并位于所述底座17内，所述安装座13与所述升降杆12固定连接，并位于所述升降杆12的一侧，所述升降杆12底部与气缸连接，使得所述安装座13可以在所述升降杆12的支撑下上下滑动；所述光学定位组件4包括动捕相机41、支架42、转杆43和第一电机44，所述第一电机44与所述装饰件11固定连接，并位于所述凹槽111内，所述支架 42与所述第一电机44的转轴固定连接，并位于所述第一电机44的一侧，使得所述第一电机44可以带动所述支架42转动，所述转杆43与所述支架42转动连接，并位于所述支架42的一侧，所述动捕相机41与所述转杆43固定连接，并位于所述支架42的一侧，所述第一电机44可以带动所述支架42，进而转动所述动捕相机41水平调整位置，通过转动所述转杆43可以调整所述动捕相机 41的倾斜角度述光学定位组件4的数量有多个，多个所述光学定位组件4分别位于多个所述凹槽111内，多个所述动捕相机41可以同时对多个使用者进行捕捉，从而可以使多人同时进行使用，所述3D显示屏3与所述安装座13固定连接，并位于所述安装座13远离所述底座17的的一侧，通过所述3D显示屏3可以显示3D图像，从而对沙盘进行展示；所述3D眼镜2与所述装饰件11可拆卸连接，并位于所述装饰件11的一侧，使用者可以取下所述3D眼镜2，通过所述3D眼镜2对所述3D显示屏3进行观看，从而获得3D沙盘模型。所述3D引擎平台5、所述运算控制电路6与所述3D显示屏3电连接，并位于所述底座17 内，所述交互组件7与所述装饰件11可拆卸连接，并位于所述装饰件11的一侧，所述3D引擎平台5用于存储从所述动捕相机41接收到的画面，并计算获取视角信息，通过所述运算控制电路6基于视角信息进行计算，并自动映射空间关系到所述3D眼镜2和所述3D显示屏3，从而可以实现全场景的移动视角观看，所述交互组件7允许使用者采用手柄、手势等多种方式发出指令，从而可以对沙盘模型进行移动，旋转等控制操作，使得观看更加直观，真实，并且可以通过更换不同的沙盘模型实现不同类别的观看模式，从而解决现有的沙盘显示单一，表现能力不强的问题。在不使用时，可以设置上护盖8对设备进行保护。

[0026] 进一步的，所述支撑组件1还包括灯饰18，所述底座具有环形槽171，多个所述灯饰18与所述底座17固定连接，并位于所述环形槽171内。

[0027] 在本实施方式中，在所述底座的所述环形槽171中设置蓝光灯饰，从而可以增加美观效果。

[0028] 进一步的，所述支撑组件1还包括眼镜架15和磁铁块16，所述眼镜架15 与所述装饰件11固定连接，并位于所述装饰件11的一侧，所述磁铁块16与所述眼镜架15固定连接，并位于所述眼镜架15的一侧。

[0029] 在本实施方式中，所述3D眼镜2在不使用者可以放置在所述眼镜架15上进行放置，然后还可以通过设置在所述眼镜架15上的所述磁铁块16进行吸附，从而保持稳定，而更加容易进行取用。

[0030] 进一步的，所述3D显示屏3包括显示屏本体31和背光板32，所述背光板32与所述安装座13固定连接，并位于所述显示屏本体31与所述安装座13之间。

[0031] 在本实施方式中，所述显示屏本体31可以采用LED屏、3D发送卡和左右格式3D视频信号源的方式实现，从而可以播放3D视频信号，所述背光板32 设置于所述显示屏本体31的一侧，具有环境光传感器可以对周围环境进行检测，从而根据环境光调整背光亮度，使得在暗环境下也能正常观看。

[0032] 进一步的，所述3D眼镜2包括驱动单元21、第一液晶显示屏22、垫片23、第二液晶显示屏24、外壳25和透镜26，所述第一液晶显示屏22与所述驱动单元21固定连接，并位于所述驱动单元21的一侧，所述第二液晶显示屏24与所述第一液晶显示屏22固定连接，并位于所述第一液晶显示屏22远离所述驱动单元21的一侧，所述垫片23与所述第二液晶显示屏24固定连接，并位于所述第一液晶显示屏22和所述第二液晶显示屏24之间，所述外壳25与所述第二液晶显示屏24固定连接，并位于所述第二液晶显示屏24远离所述垫片23的一侧，所述透镜26与所述外壳25固定连接，并位于所述外壳25内。

[0033] 在本实施方式中，所述驱动单元21用于转换3D同步信号，并通过所述第一液晶显示屏22和所述第二眼镜显示屏进行显示，然后经过所述透镜26进行光学处理，从而可以显示3D图像。

[0034] 进一步的，所述光学定位组件4还包括刻度盘45，所述刻度盘45与所述支架42固定连接，并位于所述支架42靠近所述转杆43的一侧。

[0035] 在本实施方式中，所述刻度盘45设置于所述支架42的一侧，使得在转动所述转杆43调整所述动捕相机41的角度时可以更加准确。

[0036] 第二方面，请参阅图6，本实用新型还提供一种全息3D智能交互数字虚拟沙盘的交互方法，包括：

[0037] S101制作沙盘模型；

[0038] 可以根据不同的应用场景制作不同的沙盘模型，比如在售楼部的城市沙盘，或者在教学培训中的机械拆装模型。

[0039] S102显示沙盘模型；

[0040] 通过3D显示屏3将沙盘模型进行显示。

[0041] S103定位观看者眼睛位置，获取视点的视角信息；

[0042] 请参阅图7，具体步骤是：

[0043] S201获取3D眼镜2的标记点；

[0044] 在3D眼镜2上设置有陀螺仪传感器，可以对移动位置进行检测，从而可以得到当前位置的标记点。

[0045] S202多个捕捉相机对观看者进行拍照；

[0046] 通过每个捕捉相机对观看者进行连续拍照，

[0047] S203将照片上传3D引擎平台5；

[0048] S204基于多张照片和捕捉相机位置获取视角信息。

[0049] 通过将3D引擎平台5可以对照片进行处理，然后可以获取视角的变化情况。

[0050] S104自动映射空间关系，实现全息3D显示；

[0051] 请参阅图8，具体步骤是：

[0052] S301将标记点和视角信息上传场景渲染3D引擎平台；

[0053] 在获取到标记点和视角信息后，可以上传场景渲染3D引擎平台5然后进行视频渲染相关处理。

[0054] S302基于标记点和视角信息实时渲染3D视频信号；

[0055] S303将3D同步信号输出到3D眼镜2；

[0056] 使得可以针对当前视角进行数据处理，以获取当前视角的3D图像。

[0057] S304将3D视频信号传输到3D显示屏3。

[0058] 通过变换视频信号，可以调整3D显示屏3的内容，从而可以实时根据人的视角发生相应的变化，使得观看更加真实。

[0059] S105实时追踪视点的移动，同步数据给3D引擎平台5；

[0060] 通过对一组照片进行处理，从而可以对使用者的移动轨迹进行记录，然后就可以基于照片进行跟踪。

[0061] S106对沙盘模型进行控制。

[0062] 请参阅图9，具体步骤是：

[0063] S401获取发射线初始位置和倾角；

[0064] 手柄中内置陀螺仪传感器，可以检测倾角。

[0065] S402计算发射线到显示屏的落点位置；

[0066] 可以对发射线射到3D显示屏3上的位置进行计算，从而可以对相应位置区域进行操作。

[0067] S403基于操作进行人机交互。

[0068] 所述操作包括点击、拖动、放大和缩小。手柄射线瞄准沙盘中的可交互物时，按一下交互按键，可以实现单次交互逻辑的触发；手柄射线瞄准沙盘中的可拖动物体时，按住交互按键，可以实现对物体的拖动；手柄射线处于拖动物体的状态时，使用手柄上摇杆进行向上/向下操作，可以控制物体的放大/缩小。

[0069] 请参阅图10，当观看者戴着有标记点的3D眼镜体验时：多台动捕相机持续拍摄现场图像，用于计算标记点的位置信息，然后通过位置追踪系统服务器程序将实时位置追踪数据发送给全息场景渲染服务器，全息场景渲染服务器会根据位置追踪数据对制作好的3D模型进行畸变计算与实时渲染，生成3D格式的视频源，然后3D视频源被发送给3D视频处理系统，3D视频处理系统能够将 3D视频源以3D方式进行显示，同时发送一个3D同步信号到3D信号同步器。此时，观看者的3D眼镜接收到3D信号同步器发出的3D同步信号，可以使观看者正确看到显示屏上的3D画面。3D眼睛上面附有标记点，看到实时3D画面之后，用户带着眼镜在现实空间中移动的位置信息又会被动捕相机捕捉到，从而可以实时对用户看到的画面进行更新，使得体验更加良好。

[0070] 以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。