Научно-познавательная аудиовизуальная система

 

Изобретение относится к научно-познавательным аудиовизуальным системам. Сущность изобретения: устройство содержит: два компьютера 1,2, систему управления 3, содержащую блок управления проектором "звездного неба" и центральным проекционным устройством 4, блок управления периферийным проекционным устройством 5, блок управления видеомагнитофоном 6, блок управления устройством звукового сопровождения 7, блок управления проекционным устройством световых эффектов 8, два блока управления предъявлением сюжетов компьютерной мультипликации 9,10, блок управления системы выбора маршрута полета 11, блок управления системы предъявления неожиданных ситуаций 12, блок автоматического управления системы выбора маршрута полета 13, периферийное проекционное устройство 14, центральное проекционное устройство 15, проектор звездного неба 16, видеомагнитофон 17, устройство звукового сопровождения 18 проекционное устройство световых эффектов 19, устройство видеоинформации 20, три опорно-поворотных устройства 21, 22, 23. 1-2-22-15; 1-20: 1-13-11: 13-12: 1-10: 1-9: 2-6: 2-17: 2-5: 2-21-14: 2-14: 2-15: 2-23-16: 2-16: 2-19: 2-4: 12-8: 2-18: 2-7. 3 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам массового развлечения и может быть использовано в массовых зрелищно-развлекательных учреждениях.

Известно устройство для проведения стрелковых телеигр (а.с. N 1547835, кл. А 63 F 9/00), которое используется в телеигровых автоматных и тренировочных системах, в которых пpименяется фотооружие. Устройство для проведения стрелковых телеигр содержит фоторужье с фотодатчиком, соединенные через преобразователь фотосигнала с блоком управления телеигрой, преобразователь сигналов мишени, синхронизатор и формирователь сигналов выстрела, которые позволяют с помощью фотодатчика выделить мишень из множества ярких фоновых изображений, воспроизведенных на экране телемонитора, а изображение мишени может иметь любой цвет.

Недостатком этого устройства является невысокая занимательность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является многосимвольная совместная видеоигра для нескольких игроков с возможностью независимого вступления или выхода игрока из игры. Видеоигра содержит центральный компьютер, устройство видеоинформации и несколько устройств управления для каждого игрока, соединенных с центральным компьютером. Программные средства, запускаемые центральным компьютером, связаны с устройствами управления и устройством видеоинформации.

Программные средства позволяют считывать входные данные, вводимые игроками с устройств управления, а также формировать, запоминать, изменять и выдавать данные для отображения на видеодисплее лабиринта с несколькими символами различного типа. На видеодисплее изображается действие с участием символов и чудовищ. Правила игры задаются рядом устройств.

Игра начинается с отображения игрового поля, содержащего различные типы чудовищ и один или более символов с атрибутами долговечности. Игроки могут перемещать символы с помощью устройств управления.

Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются устройство видеоинформации и компьютер.

Недостатками известного технического решения являются отсутствие научно-познавательности и недостаточные занимательность и развлекательность.

Целью изобретения является обеспечение активного эмоционального участия зрителей в игре, достижение максимального эффекта достоверности происходящего, повышение научной познавательности, занимательности и развлекательности игры.

Состав аппаратных средств научно-познавательной аудиовизуальной системы обеспечивает возможность с непосредственным участием зрителей имитировать и осуществлять: предстартовую подготовку "космического корабля"; выбор программы полета и его конечной цели методом голосования; посадку "спускаемого аппарата" и исследования космического тела с помощью "автоматического вездехода"; отображение текущей сценарной информации на индикаторах, устройстве видеоинформации и проекционном экране; осуществлять связь в течение всего "полета" с помощью системы "Диалог" между "командиром" корабля и "пассажирами" зрителями; проводить игровые викторины, углубляющие знания зрителей.

На фиг.1 изображена структурная схема научно-познавательной аудовизуальной системы; на фиг.2 структурная схема блоков управления; на фиг.3 структурная схема устройства видеоинформации; на фиг.4 структурная схема блока автоматического управления системы выбора маршрута; на фиг.5 структурная схема устройства звукового сопровождения.

Устройство содержит первый компьютер 1, второй компьютер 2, систему управления (СУ) 3, блок управления проектором "звездного неба" и центральным проекционным устройством (БУЦПУ) 4, блок управления периферийным проекционным устройством (БУППУ) 5, блок управления видеомагнитофоном (БУВМГ) 6, блок управления устройством звукового сопровождения (БУУЗС) 7, блок управления проекционным устройством световых эффектов (БУПУСЭ) 8, блоки управления предъявлением сюжетов компьютерной мультипликации (БУКМ) 9,10, блок управления системы выбора маршрута полета (БУВМ) 11, блок управления системы предъявления неожиданных ситуаций (БУНС) 12, блок автоматического управления системы выбора маршрута полета (БА) 13, периферийное проекционное устройство (ППУ) 14. центральное проекционное устройство (ЦПУ) 15, проектор "звездного неба" (ПЗН) 16, видеомагнитофон (ВМГ) 17, устройство звукового сопровождения (УЗС) 18, проекционное устройство световых эффектов (ПУСЭ) 19, устройство видеоинформации (УВИ) 20, первое опорно-поворотное устройство (ОПУ1) 21, второе опорно-поворотное устройство (ОПУ2) 22, третье опорно-поворотное устройство (ОПУ3) 23.

Структурная схема блока управления системы управления (фиг.2) содержит индикатор состояния (ИС) 24, регистр состояния (РС) 25, устройство сопряжения (УС) 26, элементы управления (ЭУ) 27.

Структурная схема устройства видеоинформации (фиг.3) содержит информационный экран (ИЭ) 28, блок воспроизведения видеоинформации (БВВИ) 29, регистр состояния 30, устройство сопряжения 31.

Структурная схема блока автоматики (фиг.4) содержит входной буфер 32, мультиплексор 33, буфер 34, селектор 35, расширитель адреса 36, дешифратор сигнала 37, регистр 38, выходной буфер 39.

Структурная схема устройства звукового сопровождения (фиг.5) содержит акустический агрегат (АА) 40, усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) 41, устройство коммутации сигнала звуковой частоты (УКС) 42, звуковой магнитофон (ЗМГ) 43.

Научно-познавательная аудиовизуальная система содержит устройство видеоинформации 20, первый компьютер 1, кинематически соединенные периферийное проекционное устройство 14 и первое опорно-поворотное устройство 21, а также кинематически соединенные центральное проекционное устройство 15 и второе опорно-поворотное устройство 22, а также кинематически соединенные проектор "звездного неба" 16 и третье опорно-поворотное устройство 23, а также видеомагнитофон 17, устройство звукового сопровождения 18, проекционное устройство световых эффектов 19; второй компьютер 2, блок автоматики 13, систему управления 3, включающую блок управления проектором "звездного неба" и центральным проекционным устройством 4, входы-выходы которого через второй компьютер 2 подключены соответственно к выходам-входам центрального проекционного устройства 15 и проектору "звездного неба" 16, блок управления периферийным проекционным устройством 5, входы-выходы которого через второй компьютер 2 подключены к выходам-входам периферийного проекционного устройства 14, блок управления видеомагнитофоном 6, входы-выходы которого через второй компьютер 2 подключены к выходам-входам видеомагнитофона 17, блок управления устройством звукового сопровождения 7, входы-выходы которого через второй компьютер 2 подключены к выходам-входам устройства звукового сопровождения 18, блок управления проекционным устройством световых эффектов 8, входы-выходы которого через второй компьютер 2 подключены к выходам-входам проекционного устройства световых эффектов 19, блок управления "ракеты-носителя" и "космического корабля" 9, входы-выходы которого подключены к выходам-входам первого компьютера 1; блок управления "спускаемого аппарата" и "автоматического вездехода" 10, входы-выходы которого подключены к выходам-входам первого компьютера 1, блок управления системы "Диалог" 11 и блок управления устройством "Пассажир" 12, входы-выходы которых подключены соответственно через блок автоматики 13 к выходам-входам первого компьютера 1, другие входы-выходы которого подключены к выходам-входам устройства видеоинформации 20, при этом другие входы-выходы первого компьютера 1 подключены к выходам-входам второго компьютера 2.

При этом каждый блок управления системы управления 3 содержит последовательно соединенные индикатор состояния 24, регистр состояния 25, устройство сопряжения 26, элементы управления 27.

При этом устройство видеоинформации 20 содержит последовательно соединенные информационный экран 28, блок воспроизведения видеоинформации 29, регистр состояния 30, устройство сопряжения 31.

При этом блок 13 содержит последовательно соединенные входной буфер 32, мультиплексор 33, буфер 34, селектор 35, а также расширитель адреса 36, выходы которого подключены одновременно к другим входам мультиплексора 33 и входам дешифратора сигнала 37, выходы которого через регистр 38 подключены к входам выходного буфера 39, при этом другие выходы буфера подключены к другим входам регистра и входам расширителя адреса, причем входы-выходы входного буфера 32, буфера 34 и выходного буфера 39 являются соответственно входами-выходами блока автоматики.

При этом устройство звукового сопровождения 18 содержит последовательно соединенные акустический агрегат 40, усилитель мощности звуковой частоты 41. Устройство коммутации сигнала звуковой частоты 42, звуковой магнитофон 43.

Система работает следующим образом.

Второй компьютер выдает команды по определенной циклограмме в первый компьютер, в БУЦПУ, в БУВМГ, в БУУЗС о начале предстартовой подготовки, БУЦПУ вырабатывает команду на проектор панорамы, входящей в комплект ЦПУ, который проецирует на купол панораму космодрома.

БУВМГ вырабатывает команду на ВМГ, который воспроизводит на устройстве видеоинформации последовательно этапы предстартовой подготовки.

БУУЗС вырабатывает команду на УЗС, которое воспроизводит через АА звуковую информацию, сопровождающую этапы предстартовой подготовки (технологические переговоры, шумы работающих механизмов и систем и т.п.).

Первый компьютер по циклограмме, синхронизируемой вторым компьютером, вырабатывает последовательно команды на проверку систем и агрегатов "ракеты-носителя" и "космического корабля" и приведения их в рабочее состояние, отображая все последовательности процесса на транспорантах БУКМ и на УВИ в виде сменяющихся мнемосхем и сюжетов компьютерной мультипликации.

В определенный по циклограмме момент первый компьютер выдает команду в БА системы "Диалог" на выбор маршрута полета (из перечня предлагаемых) зрителями методом голосования с БУП. Результаты голосования отображаются на БУВМ и УВИ и транслируются через первый компьютер во второй компьютер.

Второй компьютер в зависимости от результатов голосования выбирает соответствующий вариант программы "полета" (сценария) и подготавливает соответствующие подпрограммы для работы периферийных проекционных устройств.

После окончания предстартовой подготовки системы и агрегаты 9,10 приводятся в рабочее состояние, о чем сигнализируют соответствующие индикаторы на БУКМ, а также мнемосхемы и картины на УВИ.

Во время предстартовой подготовки в циклограмму могут быть введены данные о неисправности конкретных систем и агрегатов 9 и 10 с БУКМ, а также с первого или второго компьютеров, что позволяет ввести элемент неожиданного приключения для "пассажиров" (зрителей), которые должны будут пытаться найти выход из создавшейся ситуации.

После нажатия кнопки "старт" на БУКМ первый компьютер выдает сообщение во второй компьютер, который в свою очередь выдает разрешение на работу по подпрограмме старта и выхода на круговую орбиту искусственного спутника Земли (ИСЗ), одновременно начав выдавать команды в БУЦПУ, БУППУ, БУВМГ, БУУЗЧ, БУПУЭС в соответствии с циклограммой данной подпрограммы о работе ППУ ЦАУ, ПЗН, ВМГ, УЗС и ПУСЭ, которые аудиовизуальными методами имитирует и демонстрирует в заданной циклограммой последовательности фазы старта, выхода на орбиту ИСЗ и полет по ней "космического корабля".

Синхронно со вторым компьютером первый компьютер отражает те же фазы работы на БУКМ и УВИ.

Оптические проекционные устройства последовательно демонстрируют на куполе: стартующую "ракету-носитель" с "космическим кораблем" с отделяющимися ступенями, темнеющее небо, переходящее от голубого с облаками в черное со звездами, сброс головного обтекателя, отделение космического корабля, выход его на орбиту ИСЗ и движение, как ИСЗ среди звезд (на их фоне). При этом ось визирования каждого устройства (центрального, периферийного и "звездного неба") перемещается в пространстве по траектории, задаваемой соответствующим законом управления опорно-поворотным устройством, на котором данный проектор расположен.

Сигналы управления на ОПУ1, ОПУ2 и ОПУ3 поступают соответственно с рабочей циклограммой с управляющих выходов второго компьютера.

УЗС имитирует шум ракетных двигателей, технологические шумы и переговоры операторов различных работающих систем и механизмов и т.п.

ПУСЭ создает дополнительную психологическую обстановку, усиливающую реальность происходящего (меняющееся цветовое освещение купола, имитирующее блики работающего двигателя, клубы дыма от продуктов сгорания и т.п.).

При подлете к расчетной точке орбиты должна быть проведена ее коррекция для того, чтобы более точно вывести КК на траекторию полета к исследуемому космическому объекту.

В заданный момент времени второй компьютер выдает команды на первый компьютер, БУЦПУ, БУУЗС, а первый компьютер выдает соответственно команды на БУКМ, а также на УВИ о проведении маневра коррекции положения, например космического корабля (КК), что соответствующим образом изменяет сопровождающую информацию на УВИ, БУКМ, ПЗН, БУЦПУ, БУППУ, ППУ, ПУСЭ и БУПУСЭ.

После проведения коррекции происходит второй "старт" и КК выходит на траекторию полета к заданному космическому объекту. Для этого второй компьютер, работая по соответствующей подпрограмме, выдает необходимые команды в первый компьютер и в соответствующие блоки управления для аудиовизуального сопровождения этой операции следующими периферийными устройствами: ПЗН изменяется режим движения картины "звездного неба"; ЦПУ панорама орбитального горизонта Земли постепенно исчезает из поля зрения зрителей (пассажиров); ППУ на фоне "звездного неба" видны уменьшающиеся Земля и Луна;
УВИ демонстpиpуется траектория полета в виде планетарной схемы Солнечной системы с движущимися по ней "космическими кораблями".

При подлете в заданную программой точку происходит очередная коррекция (аналогично первой) и после работы маршевого двигателя КК переходит на круговую орбиту вокруг космического объекта.

Работают:
ПЗН движение "звездного неба" отражает картину орбитального движения;
ЦПУ отражает панораму орбитального горизонта космического тела;
ППУ отражает ближайшие космические тела (естественные и искусственные спутники), пролетающие в видимой близости;
УВИ отражает картины подпролетной поверхности космического тела и меняющееся траекторное положение КК.

Далее по команде первого компьютера начинается проверка систем и агрегатов СА и АВ с индикацией протекающих процессов на БУСА, УВИ и УЭС.

После приведения систем и агрегатов СА и АВ в рабочее состояние и подлета в заданную точку орбиты СА отстыковывается от КК и идет на посадку на поверхность космического тела.

Работают:
ПЗН отражает картину "звездного неба";
ЦПУ проецирует панораму поверхности в точке посадки;
ППУ отражает "сидящий" на поверхности спускаемый аппарат;
ВМГ, УЗС, УВИ. ПУСЭ.

Далее с борта спускаемого аппарата спускается АВ и начинает выполнять программу исследований.

Управление всей периферией осуществляет второй компьютер по командам из первого компьютера с отображением всех операцией на БУСА, БУЦПУ, БУППУ и т. д.

После выполнения программы исследований на поверхности исследуемого космического тела АВ возвращается на борт СА.

После подготовки к старту и подлета КК в заданную точку орбиты СА и АВ на борту стартирует и выходит на орбиту для стыковки с КК. Происходит загрузка СА на борт КК.

Все операции повторяются в обратном порядке, как в расстыковке.

Старт с орбиты и выход на траекторию "обратного полета" к Земле аналогичен (только в обратной последовательности) операции подлета к исследуемому космическому телу.

После подлета к Земле КК выходит на орбиту ИСЗ и после коррекции орбиты и выхода в расчетную точку совершает посадку в заданном рационе поверхности.

В процессе полета при возвращении к Земле с помощью системы "Диалог" проводится викторина между "правым" и "левым" бортами. Результаты обрабатываются в первом компьютере и индуцируются на УВИ.

Обработка видеоинформации производится в соответствии с программой управления видеоинформацией. Первый компьютер производит необходимые преобразования видеоинформации согласно текущему сценарию и выдает ее на УВИ.

Научно-исследовательская аудиовизуальная система, объединяющая классический планетарий с рядом современных аудиовизуальных устройств, позволяет зрителям принять активное участие в познавательных программах о Вселенной.

Состав системы разработан таким образом, что возможно использование разных вариантов системы.

В состав системы входят устройства оригинальных разработок, позволяющих поднять на принципиально новый уровень идеологию и технику проведения сценария с привлечением к активному участию зрителей, а также создание максимально возможной динамизации оптических эффектов при максимальной простоте, надежности, качестве изображения и минимальных шумовых характеристиках.

Формула изобретения

1. НАУЧНО-ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ АУДИОВИЗУАЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая первый блок формирования управляющих сигналов, выходом соединенный с входом устройства видеоинформации, и систему управления игрой, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит центральное проекционное устройство, периферийное проекционное устройство и проектор "звездного неба", кинематически связанные с соответствующими опорно-поворотными устройствами, блок автоматического управления системы выбора маршрута, видеомагнитофон, устройство звукового сопровождения, проекционное устройство световых эффектов, второй блок формирования управляющих сигналов, а система управления игрой содержит блок управления проектором "звездного неба" и центральным проекционным устройством, блок управления периферийным проекционным устройством, блок управления проекционным устройством световых эффектов, блок управления устройством звукового сопровождения, блоки управления предъявлением сюжетов компьютерной мультипликации, блок управления системы выбора маршрута полета, блок управления видеомагнитофоном и блок управления системы предъявления неожиданных ситуаций, при этом первый блок формирования управляющих сигналов соединен с блоком автоматического управления системы выбора маршрута полета, с вторым блоком формирования управляющих сигналов и с блоками управления предъявлением сюжетов, компьютерной мультипликации посредством соответствующих двунаправленных шин, второй блок формирования управляющих сигналов соединен с блоком управления периферийным проекционным устройством, с видеомагнитофоном, с блоком управления проектором "звездного неба" и центральным проекционным устройством, с блоком управления проекционным устройством световых эффектов, с блоком управления устройством звукового сопровождения и с блоком управления видеомагнитофоном посредством соответствующих двунаправленных шин, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы второго блока формирования управляющих сигналов соответственно подключены к входам периферийного проекционного устройства, центрального проекционного устройства, проектора "звездного неба", опорно-поворотных устройств, проекционного устройства световых эффектов и устройства звукового сопровождения, а блок автоматического управления системы выбора маршрута полета соединен с блоком управления системы выбора маршрута полета и блоком управления системы предъявления неожиданных ситуаций посредством соответствующих двунаправленных шин.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что все блоки управления содержат последовательно соединенные элементы управления, устройство сопряжения, регистр состояния и индикатор состояния, причем входы-выходы устройства сопряжения являются входами-выходами каждого блока управления.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок автоматического управления системы выбора маршрута полета содержит последовательно соединенные входной буфер и мультиплексор, последовательно соединенные дешифратор сигнала, регистр и выходной буфер, селектор, расширитель адреса и буфер, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам соответственно мультиплексора и регистра, селектор соединен с буфером посредством двунаправленной шины, расширитель адреса соединен с мультиплексором, дешифратором сигнала и буфером посредством соответствующих двунаправленных шин, второй выход регистра соединен с первым входом буфера, а входы-выходы входного буфера, выходного буфера и буфера являются входами-выходами блока автоматического управления системы выбора маршрута полета.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство видеоинформации содержит последовательно соединенные устройство сопряжения, регистр состояния, блок воспроизведения видеоинформации и информационный экран, причем входы-выходы устройства сопряжения являются входами-выходами устройства видеоинформации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5