一種互動式沙盤系統(tǒng)的制作方法

本實(shí)用新型涉及互聯(lián)網(wǎng)教育技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種互動式沙盤系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的沙盤為實(shí)物沙盤，實(shí)物沙盤制作以項目的地形地貌為基礎(chǔ)，集中展示重點(diǎn)景區(qū)、公路交通等資源、基礎(chǔ)設(shè)施的等建設(shè)分布情況。傳統(tǒng)的沙盤都是一些實(shí)物模型組成的，外觀上只是單純的模仿實(shí)物，但是卻不能給人以動態(tài)感，看起來比較枯燥乏味。隨著技術(shù)的進(jìn)步，互動式正在逐漸取代實(shí)物沙盤。如申請?zhí)枮镃N201510393644.6的中國專利公開了一種互動式沙盤系統(tǒng)的演示方法，利用該演示方法的沙盤系統(tǒng)一般沙盒、位于沙盒上方的深度檢測儀和投影儀以及控制投影儀的主機(jī)系統(tǒng)。該互動式沙盤根據(jù)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(tǒng)能夠生動形象地與人進(jìn)行互動。

實(shí)際上，在使用交互式沙盤系統(tǒng)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后，其影像設(shè)備投射在沙型上的色彩并不會馬上消失，需要對等待色彩消失或是手動控制系統(tǒng)復(fù)位，不便于馬上開始下一次互動。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種互動式沙盤系統(tǒng)，該系統(tǒng)在沙型被抹平后，其投射在沙型上的色彩會立刻消失。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：

一種互動式沙盤系統(tǒng)，包括沙盒、位于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(jī)系統(tǒng)，還包括用于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(qū)動推板在沙盒的兩側(cè)之間滑動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述推板為活動式結(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)，所述沙盒的一側(cè)位于推板的運(yùn)動路徑上設(shè)有觸發(fā)裝置，所述觸發(fā)裝置受推板的推動產(chǎn)生一觸發(fā)信號，所述主機(jī)系統(tǒng)響應(yīng)于所述觸發(fā)信號并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(jī)系統(tǒng)停止對投射到沙型上的畫面著色，如此能實(shí)現(xiàn)系沙盤統(tǒng)的自動、快速恢復(fù)，方便下一次人機(jī)互動。

作為優(yōu)選方案：所述固定板與接觸板上均開設(shè)有豎直方向的腰型孔，所述腰型孔中穿設(shè)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(diào)節(jié)接觸板的高度，使推板適應(yīng)不同沙量的沙盒。

作為優(yōu)選方案：所述固定座位于沙盒上方并與沙盒連接固定。

作為優(yōu)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(tǒng)的維護(hù)和搬運(yùn)。

作為優(yōu)選方案：所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為絲桿電機(jī)。

作為優(yōu)選方案：所述絲桿電機(jī)的本體與所述固定座固定，其絲桿驅(qū)動推板滑動。

作為優(yōu)選方案：所述絲桿電機(jī)的控制器響應(yīng)于所述觸發(fā)信號控制絲桿電機(jī)反轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選方案：所述觸發(fā)裝置為微動開關(guān)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)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(jī)系統(tǒng)使沙型上的畫面色彩消失，如此可以方便下一次人機(jī)互動。

附圖說明

圖1為本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(tǒng)的原理框圖。

附圖標(biāo)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(guān)；9、推板；10、連接件；11、滑塊；12、絲桿；13、電機(jī)；14、滑槽；15、導(dǎo)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(shí)施方式

參照圖1，一種互動式沙盤系統(tǒng)，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(shè)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位于沙盒4的上方。深度檢測儀5與主機(jī)系統(tǒng)電信連接，主機(jī)系統(tǒng)與投影儀6電信連接，主機(jī)系統(tǒng)對深度檢測儀5捕獲的深度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將每一幀深度圖像經(jīng)過降噪處理后得到可以轉(zhuǎn)換為圖像引擎的地形系統(tǒng)的地形高度數(shù)據(jù)。圖像引擎根據(jù)深度信息對沙盒4的沙子進(jìn)行實(shí)時三維重建，著色器對三維地圖的各個海拔高度的區(qū)域進(jìn)行著色，不同的海拔高度對應(yīng)的顏色不同。互動式沙盤系統(tǒng)再通過投影儀6將不同的顏色投射在沙盒4上對應(yīng)的區(qū)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(qū)動推板9在沙盒4兩側(cè)之間滑動的動力裝置。

參照圖3，在固定座7的兩個側(cè)邊框的內(nèi)側(cè)相向開設(shè)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(jīng)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?qū)崿F(xiàn)對沙盒4的固定。

參照圖5，在固定座7的側(cè)邊框內(nèi)部沿其長度方向開設(shè)有導(dǎo)向槽15，在側(cè)邊框的內(nèi)側(cè)開設(shè)有與導(dǎo)向槽15平行并與導(dǎo)向槽15相通的滑槽14，在導(dǎo)向槽15中穿設(shè)有絲桿12。參照圖4，絲桿12的一端與安裝于導(dǎo)向槽15端部的安裝座21轉(zhuǎn)動連接，絲桿12的另一端與電機(jī)13的轉(zhuǎn)軸同軸固定，電機(jī)13與固定座7的側(cè)邊框固定。如圖5，在導(dǎo)向槽15中裝有滑塊11，滑塊11可在導(dǎo)向槽15中自由滑動，絲桿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(yīng)的位置均設(shè)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(shè)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(guān)8，微動開關(guān)8位于推板9的運(yùn)動路徑上，微動開關(guān)8于主機(jī)系統(tǒng)電信連接。

抹平裝置裝在沙盒4上后，電機(jī)13位于沙盒4的一側(cè)而微動開關(guān)8位于沙盒4的另一側(cè)。推板9的初始位置位于電機(jī)13處。通過啟動開關(guān)控制電機(jī)13啟動，電機(jī)13帶動絲桿12轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動滑塊11在導(dǎo)向槽15中向靠近微動開關(guān)8的方向滑行，推板9隨滑塊11一起運(yùn)動，當(dāng)推板9運(yùn)動至沙盒4位于微動開關(guān)8的一側(cè)時，沙型被抹平，固定板16與微動開關(guān)8接觸并擠壓微動開關(guān)8，此時，微動開關(guān)8向主機(jī)系統(tǒng)發(fā)送一電平信號。主機(jī)系統(tǒng)接受到該電平信號后控制其圖像引擎停止執(zhí)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(shí)現(xiàn)沙型自動抹平以及投影色彩自動恢復(fù)的功能。沙盒4中的沙量有所改變時，通過調(diào)節(jié)接觸板17的高度位置可以使推板9適應(yīng)于沙量的變化。

另外，微動開關(guān)8與電機(jī)13的控制器電連接，當(dāng)微動開關(guān)8被觸動時其向電機(jī)13的控制器發(fā)出前述電平信號，電機(jī)13的控制器響應(yīng)于該電平信號并控制電機(jī)13反轉(zhuǎn)，從而使推板9自動復(fù)位。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。