一種互動式沙盤系統的製作方法

2024-03-22 12:16:05

本實用新型涉及網際網路教育技術領域，更具體地說，它涉及一種互動式沙盤系統。

背景技術：

傳統的沙盤為實物沙盤，實物沙盤製作以項目的地形地貌為基礎，集中展示重點景區、公路交通等資源、基礎設施的等建設分布情況。傳統的沙盤都是一些實物模型組成的，外觀上只是單純的模仿實物，但是卻不能給人以動態感，看起來比較枯燥乏味。隨著技術的進步，互動式正在逐漸取代實物沙盤。如申請號為CN201510393644.6的中國專利公開了一種互動式沙盤系統的演示方法，利用該演示方法的沙盤系統一般沙盒、位於沙盒上方的深度檢測儀和投影儀以及控制投影儀的主機系統。該互動式沙盤根據沙型的各個部位的深度變化，在不同的深度值得部位投射不同顏色的畫面，從而模擬出不同的地貌，利用該演示方法的互動式沙盤系統能夠生動形象地與人進行互動。

實際上，在使用交互式沙盤系統時，需要抹平沙型以便與下次互動。但是，一些互動式沙盤在沙型被抹平後，其影像設備投射在沙型上的色彩並不會馬上消失，需要對等待色彩消失或是手動控制系統復位，不便於馬上開始下一次互動。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在於提供一種互動式沙盤系統，該系統在沙型被抹平後，其投射在沙型上的色彩會立刻消失。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：

一種互動式沙盤系統，包括沙盒、位於沙盒上方的投影裝置、支撐投影裝置的支撐架以及控制投影裝置的主機系統，還包括用於抹平沙型的抹平裝置，所述抹平裝置包括固定座、與固定座滑移連接的推板以及驅動推板在沙盒的兩側之間滑動的驅動機構，所述推板為活動式結構包括固定板以及與固定板活動連接的接觸板，所述固定板與固定座滑移連接，所述接觸板的高度可上下調節，所述沙盒的一側位於推板的運動路徑上設有觸發裝置，所述觸發裝置受推板的推動產生一觸發信號，所述主機系統響應於所述觸發信號並控制其圖像引擎停止著色。

通過上述方案，抹平裝置可以自動抹平沙型，且在沙型被抹平的同時主機系統停止對投射到沙型上的畫面著色，如此能實現系沙盤統的自動、快速恢復，方便下一次人機互動。

作為優選方案：所述固定板與接觸板上均開設有豎直方向的腰型孔，所述腰型孔中穿設有螺栓，所述螺栓將固定板與接觸板壓接固定。

通過上述方案，能方便調節接觸板的高度，使推板適應不同沙量的沙盒。

作為優選方案：所述固定座位於沙盒上方並與沙盒連接固定。

作為優選方案：所述固定座與沙盒可拆卸連接。

通過上述方案，可以方便沙盤系統的維護和搬運。

作為優選方案：所述驅動機構為絲杆電機。

作為優選方案：所述絲杆電機的本體與所述固定座固定，其絲杆驅動推板滑動。

作為優選方案：所述絲杆電機的控制器響應於所述觸發信號控制絲杆電機反轉。

作為優選方案：所述觸發裝置為微動開關。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：本實用新型裝有抹平裝置，在抹平裝置抹平沙型的同時，投影裝置停止對沙型上的畫面著色，而無需等待或是手動控制主機系統使沙型上的畫面色彩消失，如此可以方便下一次人機互動。

附圖說明

圖1為本系統的結構示意圖；

圖2為抹平裝置的第一視圖；

圖3為抹平裝置與沙盒的配合示意圖；

圖4為抹平裝置的第二視圖；

圖5為圖4中的A部放大圖；

圖6為本系統的原理框圖。

附圖標記說明: 1、底座；2、支撐架；3、橫梁；4、沙盒；5、深度檢測儀；6、投影儀；7、固定座；8、微動開關；9、推板；10、連接件；11、滑塊；12、絲杆；13、電機；14、滑槽；15、導向槽；16、固定板；17、接觸板；18、腰型孔；19、螺栓；20、卡槽；21、安裝座。

具體實施方式

參照圖1，一種互動式沙盤系統，包括底座1和與底座1垂固定的支撐架2。在支撐架2的上部裝有投影儀6和朝前伸出的深度檢測儀5。在支撐架2的中部設有水平的橫梁3，沙盒4放置在橫梁3上。深度檢測儀5和投影儀6位於沙盒4的上方。深度檢測儀5與主機系統電信連接，主機系統與投影儀6電信連接，主機系統對深度檢測儀5捕獲的深度數據進行處理，將每一幀深度圖像經過降噪處理後得到可以轉換為圖像引擎的地形系統的地形高度數據。圖像引擎根據深度信息對沙盒4的沙子進行實時三維重建，著色器對三維地圖的各個海拔高度的區域進行著色，不同的海拔高度對應的顏色不同。互動式沙盤系統再通過投影儀6將不同的顏色投射在沙盒4上對應的區域，從而模擬出不同的地貌。如圖1，在沙盒4上裝有抹平裝置，該抹平裝置包括「門」形的固定座7，在固定座7上滑移連接有推板9以及驅動推板9在沙盒4兩側之間滑動的動力裝置。

參照圖3，在固定座7的兩個側邊框的內側相向開設有互相平行的卡槽20，沙盒4上部的邊框朝外伸出。沙盒4從固定座7的端部經由卡槽20的開口端插入固定座7中，卡槽20卡住沙盒4的邊框實現對沙盒4的固定。

參照圖5，在固定座7的側邊框內部沿其長度方向開設有導向槽15，在側邊框的內側開設有與導向槽15平行並與導向槽15相通的滑槽14，在導向槽15中穿設有絲杆12。參照圖4，絲杆12的一端與安裝於導向槽15端部的安裝座21轉動連接，絲杆12的另一端與電機13的轉軸同軸固定，電機13與固定座7的側邊框固定。如圖5，在導向槽15中裝有滑塊11，滑塊11可在導向槽15中自由滑動，絲杆12與滑塊11螺紋連接。

參照圖4，推板9包括固定板16和接觸板17，在固定板16和接觸板17上對應的位置均設有豎直的腰型孔18，在固定板16與接觸板17的腰型孔18中穿設有螺栓19，螺栓19將固定板16和接觸板17壓接固定。

參照圖5，固定板16的端部通過連接件10與滑塊11固定，連接件10可在滑槽14中自由滑動。

參照圖2，在固定座7的端部裝有微動開關8，微動開關8位於推板9的運動路徑上，微動開關8於主機系統電信連接。

抹平裝置裝在沙盒4上後，電機13位於沙盒4的一側而微動開關8位於沙盒4的另一側。推板9的初始位置位於電機13處。通過啟動開關控制電機13啟動，電機13帶動絲杆12轉動，從而驅動滑塊11在導向槽15中向靠近微動開關8的方向滑行，推板9隨滑塊11一起運動，當推板9運動至沙盒4位於微動開關8的一側時，沙型被抹平，固定板16與微動開關8接觸並擠壓微動開關8，此時，微動開關8向主機系統發送一電平信號。主機系統接受到該電平信號後控制其圖像引擎停止執行著色程序，從而使投影儀6投射的畫面不帶色彩。通過該方案，可以實現沙型自動抹平以及投影色彩自動恢復的功能。沙盒4中的沙量有所改變時，通過調節接觸板17的高度位置可以使推板9適應於沙量的變化。

另外，微動開關8與電機13的控制器電連接，當微動開關8被觸動時其向電機13的控制器發出前述電平信號，電機13的控制器響應於該電平信號並控制電機13反轉，從而使推板9自動復位。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。