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专利号: 2025110787172
申请人: 深圳彼尔威瑞科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于旋转机构的虚拟场景展示系统,其特征在于,包括:旋转驱动组件,包括承载平台和绝对值角编码器,所述承载平台用于承载观众并绕垂直轴旋转;

姿态获取单元,用于通过所述角编码器实时输出旋转姿态参数;

观众感知‑协同控制单元,包括若干深度摄像头,所述深度摄像头用于采集观众数量和方位数据,所述观众感知‑协同控制单元根据所述观众数量和方位数据将环状显示单元划分为若干扇区,并生成扇区映射参数及显示参数;

实时渲染单元,基于所述旋转姿态参数和所述扇区映射参数生成与各扇区对应的视频信号;

环状显示单元,用于接收所述视频信号并依据所述显示参数独立驱动各扇区,同步呈现360°虚拟场景。

2.根据权利要求1所述的一种基于旋转机构的虚拟场景展示系统,其特征在于:所述绝对值角编码器的角度分辨率不大于0.05°、编码频率不小于1000Hz。

3.根据权利要求1所述的一种基于旋转机构的虚拟场景展示系统,其特征在于:所述姿态获取单元采用扩展卡尔曼滤波消除机械抖动,并在5ms内完成姿态计算。

4.根据权利要求1所述的一种基于旋转机构的虚拟场景展示系统,其特征在于:所述观众感知‑协同控制单元利用密度聚类算法对所述深度摄像头获取的点云进行观众分组,并基于所述观众分组的平均方位动态确定环状显示单元的扇区数量,所述扇区数量N的范围为2≤N≤12。

5.根据权利要求1所述的一种基于旋转机构的虚拟场景展示系统,其特征在于:所述实时渲染单元按以下模型公式计算透视投影矩阵并生成视频信号:其中, 为第i扇区的 投影矩阵,为相机内参矩阵, 为绕竖直轴的旋转矩阵, 为当前平台旋转角, 为第 扇区中心方位角。

6.根据权利要求1所述的一种基于旋转机构的虚拟场景展示系统,其特征在于:所述环状显示单元通过以下模型公式对亮度 进行自适应调节:;

其中, 为基准亮度, 为亮度调节系数, 为第i扇区内观众数量, 为当前扇区总数。

7.根据权利要求1所述的一种基于旋转机构的虚拟场景展示系统,其特征在于:所述基于旋转机构的虚拟场景展示系统还包括网络通信单元,所述网络通信单元通过5G实现所述实时渲染单元与所述环状显示单元之间视频信号与显示参数的实时传输。

8.一种基于旋转机构的虚拟场景展示方法,其特征在于,包括:S1.通过安装在承载平台上的绝对值角编码器获取平台绕垂直轴的旋转角度,并利用扩展卡尔曼滤波输出去噪后的姿态参数;

S2.通过深度摄像头采集观众点云数据,对所述点云数据执行密度聚类,得到观众方位和观众数量;

S3.依据所述观众方位,将环状显示单元划分为N个扇区,并按照各扇区的观众数量生成亮度调节参数;

S4.调用三维图形引擎,根据所述姿态参数为各扇区执行对应的透视变换并生成视频信号;

S5.将所述视频信号及所述亮度参数同步发送至环状显示单元,输出虚拟场景画面。