二、整體介紹：

1.體驗(yàn)者身處一個(gè)封閉空間的正中央，空間內(nèi)部表面全部附著顯示器，包含地板(因?yàn)榈匕迨瞧降模梢允褂猛队暗姆绞綄?shí)現(xiàn))，經(jīng)過(guò)視角上的設(shè)計(jì)，體驗(yàn)者就像身處真實(shí)環(huán)境一樣。需要設(shè)計(jì)3D戰(zhàn)地地圖，以及游戲屬性的模擬敵人。

2.基于跑步機(jī)原理，加之各種傳感器，使跑步機(jī)能夠自動(dòng)根據(jù)體驗(yàn)者移動(dòng)速度，移動(dòng)方向做相應(yīng)調(diào)整。使體驗(yàn)者在跑步機(jī)上不管以多少速度，朝什么方位移動(dòng)，體驗(yàn)者始終處在密閉空間正中心。在體驗(yàn)者移動(dòng)的同時(shí)，封閉空間內(nèi)的顯示器會(huì)根據(jù)體驗(yàn)者身處位置做動(dòng)態(tài)更新。最終形成的效果：體驗(yàn)者就像在真實(shí)環(huán)境中移動(dòng)，奔跑，轉(zhuǎn)向，眼睛看到的和自己身體的位置方位變化保持一致。比如人往前走，3D地圖顯示的場(chǎng)景往后移動(dòng)。

3.然后配上激光信號(hào)槍支，以及附著在身體上的震動(dòng)裝置(模擬被擊中的感覺)，增加真實(shí)體感。

4.多臺(tái)設(shè)備之間可以聯(lián)網(wǎng)對(duì)戰(zhàn)。

三、關(guān)于全方位跑步機(jī)原理詳細(xì)介紹

1.跑步機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)

（1）此跑步機(jī)沒(méi)有健身房跑步機(jī)前部的控制盤以及兩邊扶手，體驗(yàn)著能夠接觸到的就只有腳踩的履帶。

（2）首先需要構(gòu)建一個(gè)垂直向上的圓柱型坑洞，此坑洞靠近洞口上部位置內(nèi)嵌16顆(具體多少顆，可以根據(jù)實(shí)際需要的精度去定)高強(qiáng)度橡膠球，橡膠球有一半在洞壁內(nèi)，有一半裸露在洞壁外。橡膠球內(nèi)嵌的部分連接有壓力傳感器，可以感知外部給它的力量。

（3）然后是跑步機(jī)的支撐柱，此支撐柱放入圓柱型坑洞內(nèi)，支撐柱底部固定在坑洞底部，上部緊貼坑洞上部?jī)?nèi)嵌的橡膠球，經(jīng)過(guò)尺寸的設(shè)計(jì)，無(wú)需外力，支撐柱可以安穩(wěn)的固定在坑洞內(nèi)。

（4）支撐柱上部是一個(gè)水平方向的360旋轉(zhuǎn)底盤，靠電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)方向和速度。

（5）履帶部分跟健身房跑步機(jī)結(jié)構(gòu)類似，只不過(guò)此跑步機(jī)履帶部分的整個(gè)結(jié)構(gòu)是放置在支撐柱旋轉(zhuǎn)底盤上。

（6）考慮到戰(zhàn)地地形復(fù)雜多變，對(duì)于產(chǎn)生高度變化的場(chǎng)景，比如爬坡、下坡等、可以在支撐柱旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底部，再添加一個(gè)可以升降履帶部分的裝置，從而可以通過(guò)上下微調(diào)履帶部分，給體驗(yàn)者在垂直方向上的力量反饋。

2.控制原理：

體驗(yàn)者的身體移動(dòng)動(dòng)作會(huì)對(duì)整個(gè)跑步機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的反作用力，此反作用力通過(guò)支撐柱反饋到圓柱型坑洞上部?jī)?nèi)嵌的16顆橡膠球，跟橡膠球連接的16個(gè)壓力傳感器，會(huì)將檢測(cè)到的壓力傳送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)16個(gè)壓力數(shù)據(jù)，判斷體驗(yàn)者給跑步機(jī)結(jié)構(gòu)的反作用力大小和方向，經(jīng)過(guò)力學(xué)算法計(jì)算，得知體驗(yàn)者將要移動(dòng)的方向和速度。移動(dòng)速度數(shù)據(jù)會(huì)傳遞到跑步機(jī)履帶對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)履帶轉(zhuǎn)動(dòng)。移動(dòng)方向數(shù)據(jù)會(huì)傳遞到支撐柱上部的旋轉(zhuǎn)底盤對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)整個(gè)履帶裝置水平橫向旋轉(zhuǎn)。此計(jì)算過(guò)程是高速高頻率的，比如一秒鐘60次，使體驗(yàn)者覺察不到調(diào)整過(guò)程。

四、還有一個(gè)事情沒(méi)解決：

當(dāng)體驗(yàn)者做大幅度轉(zhuǎn)向時(shí)，比如90度轉(zhuǎn)向，當(dāng)履帶轉(zhuǎn)向時(shí)，體驗(yàn)者的腳是踩在履帶上的，當(dāng)急轉(zhuǎn)時(shí)，很可能會(huì)對(duì)體驗(yàn)者的腳踝產(chǎn)生橫向的扭轉(zhuǎn)力，使體驗(yàn)者骨折。

解決方案：

1.概述：可以制作一個(gè)特殊的鞋拖，通過(guò)束縛裝置包裹在體驗(yàn)者的鞋上(如果不考慮成本，可以直接制造這樣的鞋)。此鞋拖底部有四個(gè)(或者更多)微型萬(wàn)向輪，當(dāng)履帶橫向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)向輪可以化解橫向的扭轉(zhuǎn)力。當(dāng)履帶沒(méi)有在轉(zhuǎn)向時(shí)，萬(wàn)向輪通過(guò)內(nèi)帶的剎車裝置固定。萬(wàn)向輪的剎車裝置可以通過(guò)電子信號(hào)控制，并且剎車裝置的開與關(guān)與履帶是否在做轉(zhuǎn)向操作保持一致。

2.萬(wàn)象輪結(jié)構(gòu)：類似于超市手推車的萬(wàn)向輪，但是比那個(gè)要小很多，而且每個(gè)萬(wàn)向輪有兩個(gè)剎車裝置，分別控制輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)和輪子支撐架的轉(zhuǎn)動(dòng)。

五、3D地圖和顯示控制

現(xiàn)在3D游戲技術(shù)已經(jīng)很成熟，深層的我也不懂。在這里我說(shuō)一下顯示器顯示場(chǎng)景和地點(diǎn)怎么和體驗(yàn)者的運(yùn)動(dòng)保持同步：

3D地圖中，作為一個(gè)游戲人主體，在3D地圖中是有位置和方位信息的。當(dāng)體驗(yàn)者在跑步機(jī)上向前走了一步，跑步機(jī)的履帶會(huì)按照一定速度旋轉(zhuǎn)，跑步機(jī)履帶旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的位移即為體驗(yàn)者移動(dòng)的距離，此距離應(yīng)該實(shí)時(shí)按照一定的比例傳遞到游戲系統(tǒng)中，更新游戲主體在3D地圖中的位置。方位信息也是一樣的。

六、射擊

類似于游戲廳里面的仿真槍射擊游戲，靠激光信號(hào)來(lái)捕捉射擊目標(biāo)，并反饋到3D地圖中，如果擊中了敵人，游戲系統(tǒng)會(huì)做出反饋，并顯示到顯示器中。

在射擊時(shí)，以及被擊中時(shí)，身體上附著的震動(dòng)裝置，會(huì)做出震動(dòng)反饋，模擬真實(shí)體感。

七、此專利可以將跑步機(jī)履帶部分單獨(dú)使用

改造現(xiàn)有跑步機(jī)，去除手工控制速度方式，添加傳感器之后，讓履帶旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)運(yùn)動(dòng)者奔跑速度自動(dòng)調(diào)整，這樣跑步鍛煉會(huì)感覺自由很多。