视触觉反馈系统技术方案

本申请提供一种视触觉反馈系统，包括视觉模块和触觉模块，其中，视觉模块包括光源显示面板和透镜装置，触觉模块包括超声波发射阵列。超声波发射阵列在透镜装置的第一边缘处与透镜装置垂直设置，光源显示面板在透镜装置与第一边缘正对的第二边缘处与透镜装置连接设置，且光源显示面板与透镜装置之间形成第一夹角。透镜装置用于将光源显示面板显示的光源像进行空中成像，超声波发射阵列用于发射可形成触觉反馈的超声波。本申请的视触觉反馈系统，利用光源显示面板和透镜装置实现视觉反馈，利用超声波发射阵列实现触觉反馈，并通过特定的设置方式，从而无需用户穿戴设备即可在同一区域形成视触觉反馈，方便且舒适。方便且舒适。方便且舒适。

【技术实现步骤摘要】
视触觉反馈系统


[0001]本申请涉及虚拟现实
，尤其涉及一种视触觉反馈系统。

技术介绍

[0002]虚拟现实通过引入虚实融合的多模态技术，将多种感知技术进行融合，从而使用户能够真实地置身于虚拟构造的三维场景中，实现与虚拟场景物体的动态交互。其中，触觉反馈和视觉反馈是虚拟现实技术中重要的组成部分。
[0003]目前，常见的虚拟现实视触觉反馈方法为，利用穿戴式3D眼镜观看虚拟构造的三维场景，实现视觉反馈，利用可穿戴的手势设备实现触觉反馈。
[0004]但是，上述可穿戴设备较为笨重，穿戴不方便。此外，可穿戴设备使身体和头部处于封闭的环境中，容易造成身体不适，从而影响视触觉体验。因此，如何实现方便且舒适的视触觉反馈是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种视触觉反馈系统，用以实现方便且舒适的视触觉反馈。
[0006]第一方面，本申请提供一种视触觉反馈系统，包括：视觉模块和触觉模块；其中，所述视觉模块包括光源显示面板和透镜装置；所述触觉模块包括超声波发射阵列；
[0007]所述超声波发射阵列在所述透镜装置的第一边缘处与所述透镜装置垂直设置；所述光源显示面板在所述透镜装置的第二边缘处，通过连接部件与所述透镜装置连接设置；其中，所述透镜装置的第二边缘为与所述第一边缘正对的边缘；所述光源显示面板与所述透镜装置之间形成第一夹角，所述第一夹角位于所述透镜装置与所述超声波发射阵列之间形成的垂直夹角的外侧。
[0008]进一步地，如上所述的系统，所述超声波发射阵列在所述透镜装置的第一边缘处与所述透镜装置垂直设置，包括：
[0009]所述透镜装置竖直设置，所述超声波发射阵列在所述透镜装置距离地面最近的边缘处水平设置；
[0010]所述光源显示面板在所述透镜装置的第二边缘处，通过连接部件与所述透镜装置连接设置，包括：
[0011]所述光源显示面板在所述透镜装置与所述距离地面最近的边缘正对的边缘处，通过连接部件与所述透镜装置连接设置；其中，所述光源显示面板与所述透镜装置之间形成第一夹角，所述第一夹角位于所述透镜装置与所述超声波发射阵列之间形成的垂直夹角的外侧。
[0012]进一步地，如上所述的系统，所述光源显示面板与所述透镜装置之间的第一夹角的角度为45度。
[0013]进一步地，如上所述的系统，所述连接部件包括旋转轴；
[0014]所述旋转轴用于调节所述光源显示面板与所述透镜装置之间第一夹角的角度。
[0015]进一步地，如上所述的系统，所述超声波发射阵列为正方形；所述光源显示面板与所述透镜装置之间的第一夹角的角度满足以下关系：
[0016]β＝90
‑
arctan(2B/A)
[0017]其中，β为所述光源显示面板与所述透镜装置之间的第一夹角的角度，A为所述超声波发射阵列的边长，B为最佳触觉反馈点与所述超声波发射阵列之间的垂直距离。
[0018]进一步地，如上所述的系统，所述超声波发射阵列的边长为所述最佳触觉反馈点与所述超声波发射阵列之间的垂直距离的二倍。
[0019]进一步地，如上所述的系统，所述透镜装置为正方形，且所述透镜装置的边长大于所述超声波发射阵列的边长。
[0020]进一步地，如上所述的系统，所述透镜装置包括具有预设间距的微棱镜阵列。
[0021]进一步地，如上所述的系统，所述光源显示面板包括OLED平板显示器。
[0022]进一步地，如上所述的系统，所述OLED平板显示器上设置有防窥膜。
[0023]进一步地，如上所述的系统，所述系统还包括：手势动作识别模块；
[0024]所述手势动作识别模块设置在所述透镜装置与所述超声波发射阵列之间的垂直夹角处，且与所述超声波发射阵列位于同一平面。
[0025]进一步地，如上所述的系统，所述手势动作识别模块包括双目视觉摄像机。
[0026]本申请提供一种视触觉反馈系统，包括视觉模块和触觉模块，其中，视觉模块包括光源显示面板和透镜装置，触觉模块包括超声波发射阵列。超声波发射阵列在透镜装置的第一边缘处与透镜装置垂直设置，光源显示面板在透镜装置与第一边缘正对的第二边缘处与透镜装置连接设置，且光源显示面板与透镜装置之间形成第一夹角，该第一夹角位于透镜装置与超声波发射阵列之间形成的垂直夹角的外侧。透镜装置用于将光源显示面板显示的光源像进行空中成像，超声波发射阵列用于发射可形成触觉反馈的超声波。也就是说，本申请利用光源显示面板和透镜装置实现视觉反馈，利用超声波发射阵列实现触觉反馈，并通过将光源显示面板、透镜装置以及超声波发射阵列按照特定的方式设置，从而无需用户穿戴设备即可在同一区域形成视触觉反馈，方便且舒适。
附图说明
[0027]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0028]图1为本申请实施例提供的视触觉反馈系统的结构示意图；
[0029]图2为本申请实施例提供的视触觉反馈系统的结构示意图；
[0030]图3为本申请实施例提供的视触觉反馈系统的成像示意图；
[0031]图4为本申请实施例提供的视触觉反馈系统的成像示意图；
[0032]图5为本申请实施例提供的视触觉反馈系统的结构示意图；
[0033]图6为本申请实施例提供的视触觉反馈系统的结构示意图。
[0034]通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
[0035]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本申请的一些方面相一致的视触觉反馈系统的例子。
[0036]虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术作为计算机图形学领域的重要研究分支，其独有的视觉呈现与虚拟仿真交互方式，使用户能够真实地置身于虚拟构造的三维场景中，感受高度沉浸的视觉漫游体验。通过引入虚实融合的多模态技术，将视觉、听觉、触觉和嗅觉等感知技术进行融合，实现与虚拟场景物体的动态交互。其广泛应用于医学仿真、教育教学、游戏娱乐、军事模拟、装配制造、工业智能机器人等多个领域，可以为日常生产生活提供智能化、数字化的交互便利，是全球研究人员所关注的研究热点。
[0037]触觉反馈和视觉反馈是虚拟现实技术中重要的组成部分，目前，常见的虚拟现实视触觉反馈方法为，利用穿戴式3D眼镜观看虚拟构造的三维场景，实现视觉反馈，利用可穿戴的手势设备实现触觉反馈。但是，上述可穿戴设备较为笨重，穿戴不方便。此外，可穿戴设备使身体和头部处于封闭的环境中，容易造成身体不适，从而影响视触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视触觉反馈系统，其特征在于，包括：视觉模块和触觉模块；其中，所述视觉模块包括光源显示面板和透镜装置；所述触觉模块包括超声波发射阵列；所述超声波发射阵列在所述透镜装置的第一边缘处与所述透镜装置垂直设置；所述光源显示面板在所述透镜装置的第二边缘处，通过连接部件与所述透镜装置连接设置；其中，所述透镜装置的第二边缘为与所述第一边缘正对的边缘；所述光源显示面板与所述透镜装置之间形成第一夹角，所述第一夹角位于所述透镜装置与所述超声波发射阵列之间形成的垂直夹角的外侧。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超声波发射阵列在所述透镜装置的第一边缘处与所述透镜装置垂直设置，包括：所述透镜装置竖直设置，所述超声波发射阵列在所述透镜装置距离地面最近的边缘处水平设置；所述光源显示面板在所述透镜装置的第二边缘处，通过连接部件与所述透镜装置连接设置，包括：所述光源显示面板在所述透镜装置与所述距离地面最近的边缘正对的边缘处，通过连接部件与所述透镜装置连接设置；其中，所述光源显示面板与所述透镜装置之间形成第一夹角，所述第一夹角位于所述透镜装置与所述超声波发射阵列之间形成的垂直夹角的外侧。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源显示面板与所述透镜装置之间的第一夹角的角度为45度。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连接部件包括旋转轴；所述旋转轴用于调节所述光源显示面板与所述透镜装...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪远，相佩豪，黄磊，
申请(专利权)人：南京微纳科技研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：