一种反重力全景影院的制作方法

本发明涉及全景影院技术领域，特别是涉及一种反重力全景影院。

背景技术：

现有技术中全景影院的球幕大多是半球幕或大半球幕，其动感平台通常由几个液压或气压缸支撑，相应的可进行几个自由度动作，以此模拟真实体感，但横摇、偏航、纵倾角度都很小，也无法实现360度全角度旋转。其结构形式决定了乘客的重心都在上半周，不能大幅度改变人体的重心，通常不能产生躯体重力错觉，只能通过视觉冲击带来的眼重力错觉或配合机械装置模拟冲击力以及震动。当前市场下，需求新理念和新技术的体感设备，需要更加拟真的虚幻环境体验和更细腻的观影体验，更敏感的对于影视或动态机模的随动，更大的视角和容纳更多观众的平台。影剧院市场目前还没有能在视觉和体感同步拟真反重力的设备。

因此，如何创设一种反重力全景影院，使其能够产生失重感，配合视觉变化，能够带给观众较真实的重力错觉体验，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种反重力全景影院，使其能够产生失重感，配合视觉变化，能够带给观众较真实的重力错觉体验，以克服现有全景影院不能大幅度改变人体的重心，不能产生躯体重力错觉的不足。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种反重力全景影院，包括塔架、球形影幕、滚转平台、驱动装置、投影仪及控制装置；所述球形影幕，安装在所述塔架上，其内部具有球形内腔，其内壁为放映屏幕；所述滚转平台，设置在所述球形内腔里，通过水平转轴可转动连接在所述塔架上，用于承载观众；所述驱动装置，与所述滚转平台传动连接，用于驱动所述滚转平台绕水平转轴旋转；所述投影仪，安装在所述滚转平台上，用于与所述球形影幕配合实现影视放映；所述控制装置，与所述驱动装置和投影仪电连接，用于控制所述驱动装置和投影仪。

作为本发明的一种改进，所述滚转平台包括平台本体和平台罩，所述平台本体用于承载观众，所述平台罩罩设在所述平台本体的外侧；所述平台罩包括固定平台罩和活动平台罩，所述固定平台罩和活动平台罩围成观影腔，所述活动平台罩与所述固定平台罩可移动连接以实现打开或关闭观影腔。

进一步改进，所述活动平台罩与所述固定平台罩通过齿轮齿条副可移动连接，所述齿轮齿条副通过平台罩电机驱动。

进一步改进，所述平台罩为圆柱形平台罩。

进一步改进，所述驱动装置设置在所述塔架上，包括依次传动连接的驱动电机、减速器及传动箱，所述传动箱的输出转轴与所述滚转平台的水平转轴通过连接件传动连接。

进一步改进，所述传动箱的输出转轴端部设置有凸出部，所述滚转平台的水平转轴端部设置有与所述凸出部相对应的凹槽，所述凸出部卡接在所述凹槽内。

进一步改进，所述驱动电机上设置有失电制动装置。

进一步改进，所述滚转平台的水平转轴与所述球形影幕的水平中轴线重合，所述滚转平台上设置有用于调节滚转平台重心的配重装置。

进一步改进，所述滚转平台上设置有用于锁止所述滚转平台和塔架的锁止装置。

进一步改进，所述锁止装置包括电动推杆和保护销，所述电动推杆和保护销设置在所述塔架和滚转平台中的一个上，所述塔架和滚转平台中的另一个上设置有与所述保护销相对应的销孔，所述电动推杆的伸出端与所述保护销相连接，用于带动所述保护销插入所述销孔或从所述销孔中拔出。

通过采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：

(1)本发明反重力全景影院，滚转平台通过水平转轴可转动连接在塔架上，在驱动装置的驱动下能够实现360°旋转，通过调整滚转平台的旋转角度、速度及加速度，能够使观众产生失重感，再配合影片变化能够带给观众真实的重力错觉体验。

(2)在观众进出滚转平台时，可以关闭活动平台罩，保证观众的安全，防止进出滚转平台的游客跌落；在观众就座并设置好安全措施后，打开活动平台罩，方便观众观看到球形影幕内壁上放映的影像。

(3)将平台罩设置成圆柱形，活动平台罩打开后可紧贴固定平台罩移动，避免占用空间。

(4)滚转平台和传动箱之间除通过连接件连接外，还设置有凸出部和凹槽相配合的结构，当连接在滚转平台和传动箱之间的连接件出现断裂时，该凸出部和凹槽相配合的结构可避免滚转平台从塔架上脱落，保障观众的人身安全。

(5)停电时，驱动电机上的失电制动装置启动，能够向驱动电机施加制动能力，使驱动电机快速停止。

(6)通过设置锁止装置能够将滚转平台和塔架锁止，避免观众进出时滚转平台发生倾覆，保证观众的安全。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明反重力全景影院的结构示意图；

图2是图1中反重力全景影院的a的局部放大图；

图3是本发明反重力全景影院的侧视结构示意图；

图4是本发明反重力全景影院的俯视结构示意图；

图5是本发明反重力全景影院的塔架的结构示意图；

图6是图5中反重力全景影院的塔架的b-b向剖视图；

其中，1、塔架，2、球形影幕，3、滚转平台，4、平台本体，5、平台罩，6、安全座椅，7、配重装置，8、齿轮齿条副，9、平台罩电机，10、驱动电机，11、减速器，12、传动箱，13、输出转轴，14、凸出部，15、水平转轴，16、凹槽，17、连接件，18、电动推杆，19、保护销，20、围栏。

具体实施方式

参见图1所示，本发明提供了一种反重力全景影院，包括塔架1、球形影幕2、滚转平台3、驱动装置、投影仪及控制装置。

球形影幕2安装在塔架1上，其内部具有球形内腔，其内壁为放映屏幕；滚转平台3设置在球形内腔里，通过水平转轴15可转动连接在塔架1上，用于承载观众；驱动装置与滚转平台3传动连接，用于驱动滚转平台3绕水平转轴15旋转；投影仪安装在滚转平台3上，用于与球形影幕2配合实现影视放映；控制装置与驱动装置和投影仪电连接，用于控制驱动装置和投影仪。采用上述结构的反重力全景影院，滚转平台3能够实现360°旋转，通过调整滚转平台3的旋转角度、速度及加速度，能够使观众产生失重感，再配合影片变化能够带给观众真实的重力错觉体验。

配合图1、图3、图4所示，本实施例反重力全景影院共设置有两个塔架1，塔架1作为整个影院的承重支架，可通过混凝土与地面牢固连接，以保证稳定性。塔架1内设置有上升步道，观众可通过上升步道盘旋上升到塔架1顶部。塔架1顶部设置有通道，作为游客进入球形影幕2的等待区，通道的两侧安装有围栏20，保证乘客安全。

球形影幕2内部具有一个作为观影空间的球形内腔，球形影幕2的两端分别与两个塔架1固定连接，并分别设有与塔架1上通道相连通的进出口。实际运营时可将两个进出口分别设置为进口和出口，以保证观众安全、有序的进出。

球形影幕2的内壁即为放映屏幕，通过投影仪和球形影幕2配合实现影像播放的。投影仪安装在滚转平台3上，与滚转平台3一起旋转，保证了滚转平台3旋转角度与影片内容的视角同步。投影仪和滚转平台3之间设有减震垫，用来消减因机械旋转产生的振动。优选的，投影仪可采用鱼眼镜头投影仪，鱼眼镜头投影仪的最大投影圆锥角可达165°，投影面积可达120m²，使投影布满人的可视视野，放映电影时，滚转平台3旋转与影片的视角配合，给观众很强的体验感和带入感。

配合图1、图5及图6所示，本实施例中的驱动装置设置在塔架1上，包括依次传动连接的驱动电机10、减速器11及传动箱12。滚转平台3设置在球形影幕2的球形内腔里，滚转平台3的水平转轴15通过连接件17与传动箱12的输出转轴13连接。驱动电机10作为滚转平台3旋转的动力源，能够通过减速器11和传动箱12驱动滚转平台3绕水平转轴15实现360°旋转，保证滚转平台3动态响应，该驱动电机10可选用伺服电机，伺服电机的可控性较好；减速器11用于增大转矩，降低转速；传动箱12用于传递弯矩和扭矩，配合减速器11同时使传递的扭矩更加平缓。作为优选方案，可将水平转轴15设置成与球形影幕2的水平中轴线重合，使滚转平台3绕水平转轴15进行360°旋转过程中观众与球形影幕2的距离保持不变，使观众获得较好的观影体验。

此外，配合图2所示，该传动箱12的输出转轴13端部还设置有凸出部14，该滚转平台3的水平转轴15端部设置有与凸出部14相对应的凹槽16，该凸出部14卡接在该凹槽16内，当连接在滚转平台3和传动箱12之间的连接件17出现断裂时，该凸出部14和凹槽16相配合的结构可避免滚转平台3从塔架1上脱落，避免危及观众人身安全。

为使滚转平台3在失电状态下能够快速制动，可在驱动电机10上设置失电制动装置。停电时，失电制动装置启动，能够向驱动电机10施加制动能量，使驱动电机10快速停止转动，滚转平台3也会慢慢停下来，通常滚转平台3依靠重心的作用能够达到初始位置，当滚转平台3未停止在初始位置时，可手动打开失电制动装置，使滚转平台3在配重的作用下自动恢复到初始位置。

配合图1、图3、图4所示，该滚转平台3包括平台本体4、平台罩5及配重装置7。平台本体4用于承载观众，其上设置有若干安全座椅6，该安全座椅6上设置安全压杠和安全带，以保证观众的安全。为保证后排观众的观影效果，还可在平台本体4上设置前低后高的台阶形基座，可将安全座椅6安装在台阶形基座上。本实施例中台阶形基座包括前后两个台阶，后台阶较前台阶高150mm，每个台阶上成排设置10个安全座椅6，共计20个，台阶和安全座椅6数量可根据实际需要改变。本实施例中前方为座椅正面朝向的方向，后方为座椅背面朝向的方向。

平台罩5罩设在平台本体4的外侧，包括固定平台罩和活动平台罩，固定平台罩和活动平台罩围成观影腔，活动平台罩与固定平台罩可移动连接以实现打开或关闭观影腔。在观众进出滚转平台3时，可以关闭活动平台罩，保证观众的安全，防止进出滚转平台3的游客跌落；在观众就座并设置好安全措施后，打开活动平台罩，观众即可观看到球形影幕2内壁上放映的影像。本实施例中的平台罩5为圆柱形，活动平台罩罩设在平台本体4的前方，固定平台罩罩设在平台本体4的后方和底部，活动平台罩的两端分别通过齿轮齿条副8与固定平台罩的两端可移动连接，齿轮齿条副8通过平台罩电机9驱动。将平台罩5设置成圆柱形，活动平台罩打开后可紧贴固定平台罩移动，避免占用空间。

本实施例中的滚转平台3还设置有配重装置7，配重装置7能够调节满载观众时滚转平台3的重心，使满载游客时滚转平台3的重心落在水平转轴15的轴线上，不出现偏心运动，保证滚转平台3平稳的旋转。

配合图5和图6所示，为避免观众进出时滚转平台3发生倾覆，保证观众的安全，该滚转平台3上还设置有用于锁止滚转平台3和塔架1的锁止装置。本实施例中的锁止装置包括电动推杆18、保护销19和销孔，电动推杆18和保护销19安装在塔架1和滚转平台3中的一个上，塔架1和滚转平台3中另一个上设置有与保护销19相对应的销孔，电动推杆18的伸出端与保护销19相连接，用于带动保护销19插入销孔或从销孔中拔出。保护销19插接在销孔内滚转平台3和塔架1即锁止，保护销19拔出即解除锁止。当然，锁止装置不仅限于上述结构。

本实施例反重力全景影院还包括控制装置，控制装置与伺服电机和投影仪电连接，通过控制装置控制驱动电机10的速度和加速度，使得滚转平台3产生切向加速度以及法向加速度，使得坐于滚转平台3上的观众处于非惯性系，非惯性力与人体自身重力相加后产生的合力。观众相对于地面是处于圆周运动，而观众本身由于身处非惯性系，前庭会产生重力错觉，通过重力和惯性力合力方向来判断自身所处运动状态。如此合力若与圆周相切则观众会产生向上的加速的错觉，促使此合力方向的改变可以使得人体产生各种不同的重力错觉。控制装置同时还控制投影仪播放影片，运动与影像相互配合能够带给观众真实的重力错觉体验。

本发明的反重力全景影院，结构简单，性价比较高，操作简单，其滚转平台能够实现360°旋转，配合视觉变化，能够带给观众较真实的重力错觉体验。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。