以下是一个基于Python的简化版全息投影沙盘互动系统人机交互软件框架示例。请注意这需要根据具体硬件接口进行调整，实际开发需结合设备SDK和三维渲染引擎（如Unity/Unreal）： ```python # -*- coding: utf-8 -*- import sys import time import threading import serial # 用于串口通信 import socket # 用于网络控制 from PyQt5.QtCore import Qt, QTimer from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget from gestures import GestureRecognizer # 需要手势识别库 class HolographicSandTable: def __init__(self): # 硬件初始化 self.projector = ProjectorController("192.168.1.100") # 网络投影控制 self.touchscreen = TouchInput("/dev/ttyUSB0") # 触摸屏设备 self.motors = MotorController(port='COM3', baudrate=115200) # 机械控制 # 三维模型数据 self.terrain_model = None self.current_scale = 1.0 self.rotation = [0, 0] # 交互系统初始化 self.gesture_recognizer = GestureRecognizer() self.init_ui() def init_ui(self): self.app = QApplication(sys.argv) self.window = InteractiveWindow() self.window.touchEvent = self.handle_touch self.timer = QTimer() self.timer.timeout.connect(self.update_display) self.timer.start(30) # 30ms刷新周期 def handle_touch(self, event): """处理触摸输入""" touch_points = self.touchscreen.get_points() # 手势识别 gesture = self.gesture_recognizer.analyze(touch_points) if gesture == "pinch_zoom": self.adjust_scale(gesture.params['scale']) elif gesture == "rotate": self.rotate_model(gesture.params['angle']) elif gesture == "tap": self.handle_selection(touch_points[0]) def adjust_scale(self, factor): """调整模型比例""" self.current_scale *= factor self.projector.set_scale(self.current_scale) self.motors.adjust_height(self.current_scale) # 同步调整物理沙盘高度 def rotate_model(self, angle): """旋转模型""" self.rotation = [angle[0], angle[1]] self.projector.set_rotation(angle) self.motors.rotate_base(angle) # 同步旋转沙盘底座 def update_display(self): """刷新投影显示""" # 与三维引擎交互更新画面 self.projector.update_frame(self.terrain_model) def run(self): self.projector.power_on() self.motors.initialize() sys.exit(self.app.exec_()) class ProjectorController: """网络投影控制类""" def __init__(self, ip): self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) self.sock.connect((ip, 6000)) def set_scale(self, scale): self.sock.send(f"SCALE:{scale}\n".encode()) def set_rotation(self, angle): self.sock.send(f"ROTATE:{angle[0]},{angle[1]}\n".encode()) def update_frame(self, model_data): # 此处需对接三维渲染引擎 pass class MotorController: """串口电机控制类""" def __init__(self, port, baudrate): self.ser = serial.Serial(port, baudrate, timeout=1) def adjust_height(self, scale): # 根据比例调整升降电机 self.ser.write(f"H{int(scale*100)}\r\n".encode()) def rotate_base(self, angle): # 控制旋转电机 self.ser.write(f"R{angle[0]},{angle[1]}\r\n".encode()) if __name__ == "__main__": system = HolographicSandTable() system.run() ``` 需要配合以下硬件组件： 1. 蚁利定制触摸屏（需提供SDK接口） 2. 全息投影设备（如：HoloLens或定制光场投影） 3. 电动沙盘机械结构（带步进电机控制） 4. 三维渲染服务器（建议使用Unity/Unreal Engine） 扩展功能建议： 1. 增加AR手势识别模块（可使用MediaPipe或OpenCV） 2. 集成语音控制模块 3. 添加多点触摸轨迹预测算法 4. 实现沙盘物理模拟（可用Box2D/PhysX） 5. 开发内容管理系统（CMS）用于载入不同场景 实际开发时需要： 1. 根据硬件接口协议修改通信部分 2. 集成三维渲染引擎的API调用 3. 添加详细的异常处理机制 4. 实现设备状态监控模块 5. 开发校准和调试界面 请根据具体硬件规格调整通信协议和参数，并添加适当的安全机制和异常处理。
