帶有后坐力反饋系統的互動射擊影院仿真槍系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及仿真槍技術領域，尤其涉及一種帶有后坐力反饋系統的互動射擊影院仿真槍系統及方法。
【背景技術】
[0002]隨著交互技術的發展，人們對于觀影的娛樂性提出了新的要求。人們不限于坐在影院里看電影這種靜態的觀影方式，更崇尚互動和具有交互的觀影體驗。但是，在一些交互射擊影院中，交互槍不具備真實的后坐力反饋和真槍的操作體驗，通信和供電使用的線纜妨礙交互射擊，大大降低了用戶體驗。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種帶有后坐力反饋系統的互動射擊影院仿真槍系統及方法，用戶手持帶有真實后坐力仿真系統的無線交互射擊仿真槍，可以感受到射擊時帶來的逼真后坐力體驗，該槍還仿真了真槍的上膛、舉槍瞄準等操作，讓用戶體驗真實槍械帶來的射擊快感。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0005]帶有后坐力反饋系統的互動射擊影院仿真槍控制方法，包括以下步驟:
[0006]步驟一:連接服務器，仿真槍加電后，仿真槍通信模塊自動與服務器通信模塊進行連接，并將仿真槍自身ID、各模塊狀態和初值傳送給服務器；
[0007]步驟二:陀螺儀數據采集，陀螺儀模塊將采集到的數據進行計算，得到當前槍口的相對位移量發送給控制器；
[0008]步驟三:加速度數據采集，加速度傳感器模塊將采集到的數據進行計算，得到用戶是否做出了舉槍操作，并將結果發送給控制器；
[0009]步驟四:控制器觸發檢測，檢測當前是否扣動扳機進行射擊，如果扣動了扳機，則控制后坐力反饋模塊提供后坐力反饋，控制聲效模塊發出射擊和子彈殼落地聲音，控制光效模塊發光模擬槍口火光；
[0010]步驟五:控制器數據匯總傳輸，接收陀螺儀模塊和加速度傳感器模塊采集的數據、仿真槍ID及扳機狀態，并將其封裝發送給服務器；
[0011 ] 步驟六:服務器處理數據，服務器接收到仿真槍發送的數據，根據數據內容控制游戲中的對應用戶的準星移動、瞄準鏡打開關閉及射擊。
[0012]所述步驟二中的陀螺儀采樣頻率為6MHz ;所述步驟三中的加速度采樣頻率為6MHzo
[0013]所述步驟四中，控制器將接收到的槍口位移量數據和舉槍數據匯總后封裝在一個數據幀內發送給服務器模塊。
[0014]所述步驟五中，控制器在檢測扣動扳機前會先檢測仿真槍剩余“彈藥”值，如果“彈藥”不足則只控制聲效模塊模擬空堂擊發的聲音。
[0015]所述步驟六中，服務器模塊根據接收到的多把仿真槍的數據，將其中的槍口位移量、舉槍數據和擊發狀態取出后，更新相應用戶的準星、瞄準鏡開啟和擊發操作。
[0016]在短暫扣動扳機時，后坐力反饋模塊模擬單發射擊，射速為每分鐘40發。在用戶長時間扣動扳機時，后坐力反饋模塊模擬連發射擊，射速為每分鐘100發。后坐力反饋模塊提供15KG后坐力。
[0017]采用帶有后坐力反饋系統的互動射擊影院仿真槍控制方法的系統，包括控制器，陀螺儀模塊和加速度傳感器模塊連接控制器的輸入端，所述陀螺儀模塊獲取槍口相對位移量輸送給控制器，所述控制器的輸出端連接光效模塊、聲效模塊及后坐力反饋模塊，所述控制器通過通信模塊與服務器進行通訊。
[0018]后座力反饋模塊包括電磁鐵和動力電池；動力電池的正極與電磁鐵的正極連接，動力電池的負極與控制器上的繼電器連接，電磁鐵的負極也與控制器上的繼電器連接，控制器通過控制繼電器狀態實現對動力電池負極和電磁鐵負極的通斷控制，繼而完成對后坐力反饋模塊的控制。
[0019]所述通信模塊提供仿真槍所有信息與服務器之間的無線通信功能，所述控制器通過通信模塊與服務器進行通訊的通信數據包括槍口相對位移量，后坐力反饋信息，聲效反饋信息和光效反饋信息。
[0020]所述控制模塊，用于對通信模塊提供的數據進行解析，并執行對其他模塊的控制;
[0021]所述陀螺儀模塊，獲取槍口相對位移量，控制屏幕上的準星位置；
[0022]所述后坐力反饋模塊，用于在射擊中提供真實的后坐力反饋，讓用戶體驗到真實射擊中子彈出射出時來的后坐力；
[0023]所述加速度傳感器模塊，用于感知用戶舉槍通過瞄準鏡射擊時的舉槍動作。
[0024]所述服務器，用于接受仿真槍端發送的數據，并根據數據控制游戲內容。
[0025]所述光效模塊，用于模擬射擊時槍口發出的火光特效。
[0026]所述聲效模塊，用于模擬真槍上膛、射擊、空堂擊發時的聲音。
[0027]本發明的有益效果:
[0028](I)本發明所設計的仿真槍沒有電源線的約束，用戶可在可通信區域內自由移動，使得游戲體驗更加真實、自然，具有更好的沉浸式體驗；
[0029](2)本發明所設計的仿真槍無需校正操作，使用方便，避免了仿真槍的校正帶來的繁瑣操作；
[0030](3)該系統提供的交互行為只需要用戶借助仿真槍完成，操作簡便，無須進行額外的學習訓練；
[0031](4)該系統支持多人，強調團隊協同配合，增加了游戲互動性，鍛煉了團隊合作意識，具有一定的教育意義；
[0032](5)該系統可以模擬真槍1/3的后坐力，可模擬真槍單發射擊和連發射擊的后坐力，增強了娛樂性。
[0033]本發明支持每位用戶手持無線仿真槍(沒有電源線約束的仿真槍)進行交互射擊，仿真槍上安裝陀螺儀傳感器和后坐力系統。陀螺儀傳感器用于控制屏幕上的準星用于射擊，而后坐力系統為用戶提供真實的射擊體驗。本系統支持多人射擊，最多支持127位用戶(由USB協議決定)同時使用。
【附圖說明】
[0034]圖1為95式仿真槍結構圖；
[0035]圖2 (a)為正常持槍姿勢示意圖；圖2 (b)為舉槍姿勢示意圖；
[0036]圖3為95式仿真槍工作流程圖；
[0037]圖4為服務器模塊工作流程；
[0038]圖5為本發明系統的結構示意圖。
[0039]其中，ILED發光二極管、2陀螺儀模塊、3.1槍栓、3.2槍栓連桿、4加速度傳感器模塊、5喇叭、6電磁鐵、7槍托、8微動開關、9扳機、10控制器、11動力電池、122.4GHz USB接收器。
【具體實施方式】
[0040]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
[0041]如圖5所示，采用帶有后坐力反饋系統的互動射擊影院仿真槍控制方法的系統，包括控制器，陀螺儀模塊和加速度傳感器模塊連接控制器的輸入端，所述陀螺儀模塊獲取槍口相對位移量輸送給控制器，所述控制器的輸出端連接光效模塊、聲效模塊及后坐力反饋模塊，所述控制器通過通信模塊與服務器進行通訊。
[0042]后座力反饋模塊包括電磁鐵和動力電池；動力電池的正極與電磁鐵的正極連接，動力電池的負極與控制器上的繼電器連接，電磁鐵的負極也與控制器上的繼電器連接，控制器通過控制繼電器狀態實現對動力電池負極和電磁鐵負極的通斷控制，繼而完成對后坐力反饋模塊的控制。
[0043]如圖1所示，以95式仿真槍為例說明仿真槍結構。I為LED發光二極管，用于模擬槍口火光；2為陀螺儀模塊，用于感知用戶槍口的移動；槍栓3.1與槍栓連桿3.2為一體，槍栓連桿3.2尾部為彈簧和微動開關，用戶上膛時，拉動槍栓3.1向右，使得槍栓連桿3.2壓縮彈簧并觸動微動開關，使微動開關導通，用戶松手時，壓縮的彈簧推動槍栓連桿3.2和槍栓3.1歸位；4為加速度傳感器模塊，用戶感知用戶舉槍動作；5為喇叭，用于發