一种射击游戏仿真系统，包括枪体模块和脚踏控制模块，其特征在于：枪体模块由枪身(1)、显示设备、三维空间定位传感器、单片机(2)和主板(32)组成；脚踏控制模块由外壳(17)、压力传感器组(18)、单片机(19)和主板(33)组成；上述两模块均与电脑/游戏机连接。此系统让枪身(1)的真实指向与游戏场景中虚拟准星/瞄向(27)重合，且通过三维空间定位传感器和单片机(2)让虚拟准星/瞄向(27)的位移角与枪身(1)运动时的位移角时刻保持一致，从而达到了接近用户进入游戏中，肩抵真枪对目标等角瞄准的状态，同时还支持手脚并用操作游戏，且能支持多数主流射击游戏。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种射击游戏仿真系统，特别涉及一种在玩射击类游戏时，能将游戏场景中虚拟枪械的瞄向与用户手持控制器的真实瞄向重合，并让虚拟枪械的瞄向在游戏场景中移动时的角度与控制器在真实空间中移动时的角度相等且同步，同时还可以让用户通过改变身体重心位置和对脚踏控制机构施加不同的压力来控制游戏中角色运动状态的射击游戏仿真系统。
技术介绍
目前世界上的射击游戏仿真系统可分为三大类，一类是由光线枪和固定显示设备组成。虽然可以用光线枪对准屏幕中的目标直接瞄准、射击，真实感较强，其大屏幕版本甚至用于军事训练，但其只支持少数固定场景或固定行走路线的游戏，比较乏味，例如著名的m特警》系列和《死亡之屋》系列游戏；第二类比较有代表性的是任天堂Wii游戏机中的空间感应控制器，和问世时间不长的“空中鼠标”，它们由红外传感器、陀螺仪、加速度传感器或磁场传感器等组成，并与手控角色运动控制机构和固定显示设备共同组成该仿真系统。这种控制方式可以让上述空间感应控制器或“空中鼠标”精确的与游戏场景中枪械的准星/瞄向同步运动，在某些游戏中，特定环境下，甚至还可以做到指哪打哪的等角同步瞄准，在一定程度上既可以满足玩家持枪射击时的快感，又可以自由选择行进方向，但由于显示设备同样固定不动，当用户将空间感应控制器或“空中鼠标”指向屏幕边角的目标，或做超出屏幕显示范围的大角度转向时，不能按它们的真实角度去瞄准目标，例如当在游戏中想转身180°瞄准身后目标时，按真实角度去瞄准会出现玩家需要将上述控制器或“空中鼠标”旋转180°对准身后，而眼睛却始终看着前面屏幕的搞笑场面，或它们超出控制范围失灵这两种情况，且其跟上述第一类光线枪一样，只能动手，无法让全身运动，也在很大程度上降低了射击游戏的真实度和锻炼身体的能力；第三类是头戴显示式虚拟现实系统，此系统虽然很早就已出现，手脚并用，真实感强，但因技术含量高，高分辨率的头戴式显示设备和运动感应系统造价高昂、可以支持的主流游戏软件非常有限，且玩家需要相对很大的活动空间来进行游戏等原因的制约，使其至今仍未走进普通家庭。
技术实现思路
本专利技术可以让用户体验到接近于实战的游戏体验，提供了一种全新概念的射击游戏仿真系统，此系统让控制器真实指向与游戏场景中虚拟准星/瞄向重合，且通过三维空间定位传感器和单片机让游戏场景中虚拟准星/瞄向移动时的位移角与枪身在真实空间中运动时的位移角时刻保持一致，从而达到了接近用户进入游戏中，肩抵真枪对目标等角瞄准的状态，同时还支持手脚并用操作游戏，且能支持多数主流射击游戏。本专利技术的技术方案I、一种射击游戏仿真系统，包括枪体模块和脚踏控制模块，其特征在于枪体模块由枪身(I)、显示设备、三维空间定位传感器、单片机(2)和主板(32)组成，所述显示设备设置在枪身(I)上，三维空间定位传感器、单片机(2)和主板(32)设置在枪身(I)内，上述电子设备及器件均通过电路与主板(32)连接，用户手持所述枪体模块；脚踏控制模块由外壳 (17)、压力传感器组(18)、单片机(19)和主板(33)组成，所述压力传感器组(18)、单片机(19)和主板(33)设置在外壳(17)内，各电子器件均通过电路与主板(33)连接，脚踏控制模块置于地面，用户脚踩在其上；上述两模块均与电脑/游戏机(37)连接。所述显示设备是显示器(3)或投影系统(4)等能让用户看到游戏中画面(29)的>J-U ρ α装直。所述三维空间定位传感器由陀螺仪(5)和加速度传感器(6)组成，或由陀螺仪(5)、加速度传感器(6)和磁场传感器(8)组成，或为图像传感器(7)，这几种定位传感器构造原理有差异，但都以在三维空间内确定枪身(I)的时时姿态为目的。所述枪身(I)设有可让用户自由设定游戏中对应按键的自定义功能键(9);用于一致枪身(I)指向的真实位移角与游戏场景中虚拟准星/瞄向(27)位移角的校准旋钮(10);用于设定防抖功能控制范围的防抖控制旋钮(36)。所述枪身(I)设有控制游戏中枪械换弹匣的上弹拉机柄(11);选择射击模式的快慢机(12);用于安装脚架(24)、多功能握把(25)、光学瞄具(26)的战术导轨(13);振动/ 后坐力模拟装置(14);和当脸部贴近枪身(I)时，自动打开游戏中精确射击窗口(28)，同时关闭虚拟准星/瞄向(27)防抖功能的贴腮触发器(15);可设置为开火键的扳机(35);用于平衡枪身前端显示设备重量的平衡配重(16)。所述平衡配重(16)后部设有电池(30)，其提供配重功能的同时，给枪体模块提供电力，此时，枪体模块和脚踏控制模块中，及电脑/游戏机(37)上均设有无线传输模块(31)，上述两模块与电脑/游戏机(37)的连接方式为无线连接，脚踏控制模块中设有电池仓(34)来为此模块提供工作电力。所述外壳(17)下有转轴(20)和固定底盘(21)，使外壳(17)可绕转轴(20)在底盘(21)上旋转，在一定程度上方便用户转身。为降低移动枪体模块时背景及环境光对视觉造成的不利影响，所述此射击游戏仿真系统还包括头戴式遮光罩(23)，或显示设备上设有类似老式相机上的背景及环境光遮挡罩(22)，来达到减少光线干扰的目的，其可以是任何低透光及反光率的材料，如黑布和黑塑料片。所述三维空间定位传感器将枪体模块的空间位移数据通过单片机(2)处理成电脑/游戏机(37)可识别的虚拟准星/瞄向(27)移动控制信号，并将此路信号发送至电脑 /游戏机(37)，用于控制游戏场景中虚拟准星/瞄向(27)的移动，同时视频图像由电脑/ 游戏机(37)的传输单元反馈到枪体模块上的显示设备中，再通过调整枪身(I)上的校准旋钮(10)来调节枪体模块在真实空间中，以用户接触枪身(I)的肩部和腰部为轴运动时，对应的虚拟准星/瞄向(27)在游戏场景中的位移角，并将虚拟准星/瞄向(27)的位移角与枪体模块的调到一致，来达到等角的空中瞄准功能；所述用户站在外壳(17)上，通过外壳(17)将身体移动重心、下蹲、跳或转身运动时产生的不同大小及分布的矢量作用力传递给压力传感器组(18)，再通过单片机(19)将压力传感器组(18)传来的信号处理成电脑/游戏机(37)可识别的运动控制信号，并发送至电脑/游戏机(37)，用于设定及控制游戏场景中角色对应的运动方式。所述单片机(2)具备双重防抖处理功能，其同时控制虚拟准星/瞄向(27)的动作和画面(29)的位置来达到防抖效果，原理如下在开启双重防抖功能的状态下，用防抖控制旋钮(36)设定一个防抖范围，当枪体模块开始在此设定范围内抖动时，单片机(2)将对此范围内的，来自三维空间定位传感器用于移动虚拟准星/瞄向(27)的信号不做反应，当枪体模块的运动超出此设定防抖范围，且未停止运动时，单片机(2)将自动关闭双重防抖功能，让虚拟准星/瞄向(27)与枪体模块恢复等角移动，待运动停止后自动重新进入防抖状态，完成一个控制循环，达到让虚拟准星/瞄向(27)防抖的效果；同时，三维空间定位传感器将枪体模块的空间位移数据通过单片机(2)处理成用于控制枪体模块上显示设备中画面(29)位移的另一路控制信号，当枪体模块的运动在防抖范围内时，单片机(2)将控制画面(29)与枪体模块做反向等量移动来让画面(29)中间大部分可视区域的位置相对地面保持静止，当枪本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，
申请(专利权)人：刘阳，
类型：发明
国别省市：
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