具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种虚拟和现实相结合的台球运动装置，如图1所示，包括：

第一台球终端1，设置在第一空间内，用于接收第一用户的击球动作；

第二台球终端2，设置在第二空间内，用于接收第二用户的击球动作；

服务器3，分别与第一台球终端1和第二台球终端2通讯连接；

第一台球终端1与第二台球终端2通过服务器3进行互联后，服务器3将第一台球终端1的当前状态和第二台球终端2的当前状态进行同步。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

通过服务器3实现位于第一空间的第一台球终端1与位于第二空间的第二台球终端2的状态的同步，例如：第一用户通过第一台球终端1在第一空间登录服务器3，第二用户通过第二台球终端2在第二空间登录服务器3，第一用户通过第一台球终端1向第二用户发出互联邀请，当第二用户同意后，服务器3将第一台球终端1和第二台球终端2互联，互联后将第一台球终端1的当前状态与第二台球状态的当前状态同步；并且在第一用户在第一台球终端1的击球动作同步到第二台球终端2；将第一台球终端1在第一用户击球后的状态同步到第二台球终端2；然后接受第二用户在第二台球终端2的击球动作，并将击球动作同步到第一台球终端1上；这样始终进行第一台球终端1和第二台球终端2的同步，实现第一用户和第二用户跨越第一空间和第二空间的限制一起进行台球运动。

本发明的虚拟和现实相结合的台球运动装置，通过服务器3将第一台球终端1与第二台球终端2进行互联，实现异地的好友也能一起进行台球运动。

在一个实施例中，第一台球终端1或第二台球终端2包括：

台球桌，在台球桌一侧设置有触摸屏；

台球，台球内部或表面设置有第一状态监测模块；

台球杆40，台球杆40内部或表面设置有第二状态监测模块；

视频获取系统，用于获取第一空间或第二空间内的第一视频和/或获取台球桌上的第二视频；

视频再现系统，用于在第一空间内再现第二空间内的第一视频或在第二空间内再现第一空间内的第一视频或再现第二视频；

中央控制器，分别与触摸屏、第一状态监测模块、第二状态监测模块、视频获取系统和视频再现系统通讯连接；

第一通讯模块，与中央控制器电连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

第一用户通过点击第一台球终端1的触摸屏，向服务器3发送联机请求，当成功与其他的台球终端联机后，中央控制器通过第一状态监测模块、第二监测模块、视频获取模块获取第一用户在第一空间内的击球动作、击球后的台球的位置移动画面、当台球移动停止后台球的位置等，并将第一用户的击球动作、击球后的台球的位置移动画面、当台球移动停止后台球的位置等发送到服务器3；服务器3转发至与第一台球终端1联机的台球终端上；经由该台球终端将第一用户的击球动作、击球后的台球的位置移动画面、当台球移动停止后台球的位置等在另一个空间内再现出来；当轮到其他用户在另一个空间内击球时，第一台球终端1的中央控制器通过视频再现系统将其他用户的击球动作、击球后的台球的位置移动画面、当台球移动停止后台球的位置进行再现；实现了第一用户通过第一台球终端1与其他用户进行台球运动的互联。更进一步地，视频获取系统可以采用3D拍摄系统；视频再现系统采用3D成像系统，使重现的景象更加生动立体，提高第一用户的台球运动的体验。

在一个实施例中，视频获取系统包括：

第一摄像装置，设置在台球桌中心正上方，用于拍摄台球桌的第一图像；

多个第二摄像装置，将台球桌均分为N个区域，在每个区域的中心的上方设置第二摄像装置，第二摄像装置用于拍摄区域的第二图像；

至少一个第三摄像装置，用于拍摄台球桌周围人员的情况的第三图像。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

第一摄像装置和第二摄像装置进行配合实现台球桌上台球的位置定位，具体为首先通过第一摄像装置确定台球的位置，然后通过该位置在台球桌上划分的哪个区域内，通过该区域的第二摄像装置对位置进行修正，实现准确获取台球的位置，为第一台球终端1与第二台球终端2的同步提供准确的台球位置数据；第三摄像装置是为了拍摄击球人员的画面，为使联机的另一方通过视频再现系统准确把握第一用户的击球动作；此外，在拍摄第一用户至再现出来之间还可根据第一用户的设置对人物部分进行处理，处理包括：采用马赛克遮挡面部，采用预设的人体模板替代第一用户的人体图像部分等；进行处理为了保护参与联机双方的隐私。

在一个实施例中，视频再现系统包括：

第一投影装置，设置在台球桌上方，用于在台球桌上投影台球影像、用户击球后台球的运动影像；

第二投影装置，设置在第一空间或第二空间内，用于在第一空间或第二空间内投影第三图像。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

第一投影装置主要用于台球桌上台球的投影，第二投影装置主要用于台球桌周围环境的投影，实现第一空间和第二空间基于虚拟和现实技术实现重叠；即第一用户在第一空间内的动作同步到第二空间内；第二用户在第二空间内的动作同步到第一空间内；实现两个用户在不同的空间共同进行台球运动；更进一步地，第一投影装置和第二投影装置都可采用3D投影技术，实现虚拟画面更接近真实，提高用户的体验。

在一个实施例中，第一监测模块包括：

第一三轴陀螺仪，设置在台球的内部，用于检测台球的加速度；

多个第一压力传感器，均匀设置在台球的表面，用于检测台球对台球桌的压力、台球受到的撞击力；

第二监测模块包括：

第二三轴陀螺仪，设置在台球杆40内部，用于检测台球杆40的加速度；

第二压力传感器，设置在台球杆40的杆尖，用于检测击球时杆尖与台球的撞击力。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

三轴陀螺仪测定的加速度，可以定位台球在台球桌的位置及姿态、台球杆40的位置及姿态。通过压力传感器和三轴陀螺仪实现台球和台球杆40的状态的监测，在进行再现时，可以将这些参数处理后添加到再现画面上，使用户更准确把握击球姿势不同、力道不同时，台球速度的差别，当输入台球桌的表面摩擦参数，边界弹性参数等时，还可以对台球的运行轨迹进行预测，进行台球辅助线的投射，实现用户采用第一台球终端1进行台球技术训练的目的。此外，还可以在台球杆40外侧阵列设置多个第三压力传感器，用于检测用户对于台球杆40的握力以及握住部位。更进一地，通过第一监测模块和第二监测模块的数据实现对精彩瞬间的判断，具体的，将第一监测模块和第二监测模块的数据代入预先采用大量精彩瞬间的数据训练的神经网络模型中进行判断，判断用户的击球是否属于精彩瞬间，提高了台球运动装置的智能化，并且对用户的台球运动情况进行实时判断、记录；提高用户台球运动的体验。

在一个实施例中，第一台球终端1或第二台球终端2还包括：

指示系统，设置在台球桌上方，与中央控制器电连接，用于在进行第一台球终端1和第二台球终端2同步时，在第一台球终端1指示第二台球终端2指示台球在台球桌上的位置；

指示系统包括：

第一指示装置，用于指示台球在台球桌上的位置；

第二指示装置，用于在第一指示的位置旁指示出位于位置的台球的基本参数；基本参数包括：台球的号码、台球的颜色；

第一指示装置包括：

第一导轨11，设置在台球桌上方且与台球桌一侧边平行；

第二导轨12，一端滑动设置在第一导轨11上；

红外射灯13，滑动设置在第二导轨12上，红外射灯13将红点射线投射在台球桌的桌面上；

第二指示装置包括：

第一投影机构21，

两个第一转动机构22，对称设置在第一投影机构21的两侧，第一转动机构22的转动端与第一投影机构21固定连接；

两个连接体23，与第一转动机构22一一对应；连接体23的一端与第一转动机构22的固定端固定连接；

第二转动机构24，的连接体23远离第一转动机构22的一端与第二转动机构24的转动端固定连接；

安装座25，固定设置在台球桌上方的天花板上，第二转动机构24的固定端与安装座25固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

指示系统主要在台球终端同步时使用，一般情况下，在进行同步的时候，两个终端的台球摆放位置都是不一样的，这样就需要指示装置进行台球位置的指示，用户通过指示系统的指示位置将台球进行摆放，通过第一指示装置指示摆放位置，通过第二指示装置指示该位置摆放的台球的球号；此外，还有在终端联机过程中，视频再现装置播放完后，联机的另一方是在另一个空间内，用户空间内的台球桌上的台球并未跟着一起移动，所以用户需要根据指示装置将台球摆放为联机的另一方的情况才能进行击球；当用户未按照指示系统进行台球位置的同步时，服务器3将联机断开或不将用户的击球动作在联机的另一方再现。其中，第一指示装置是通过第一导轨11和第二导轨12实现红外射灯13在台球桌上方运动，使红外射灯13的红点能够指示台球桌上任意一个位置；第二指示装置是通过第一转动机构22和第二转动机构24调整第一投影机构21的角度，实现在红外射灯13落在台球桌的红点旁投影台球的图像或者号码。

在一个实施例中，第一台球终端1或第二台球终端2还包括：

台球整理系统，与中央控制器电连接，用于在进行第一台球终端1和第二台球终端2同步时，对台球桌上的台球进行整理；

台球整理系统包括：

至少一个台球拣放装置，设置在台球桌的侧面；

台球拣放装置包括：

机械臂30，一端与台球桌的侧面固定连接；

拣放机构，设置在机械臂30末端；

拣放机构包括：

壳体31，一侧与机械臂30的末端固定连接，另一侧设置有开口腔体32；

至少一组对称设置的夹板33，在对称设置的一组夹板33中的一块夹板33相对与另一块夹板33的一侧的中部设置有与台球相适应的凹槽；

至少一组对称设置的第一伸缩杆34，第一伸缩杆34一端与夹板33固定连接，另一端与开口腔体32的内壁固定连接；

至少一个复位弹簧35，设置在夹板33与开口腔体32的内壁之间。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

通过机械臂30移动拣放机构，实现在台球桌上任意位置拣取和放置台球；机械臂30可以设置在台球桌的侧面，也可以设置在台球桌上方的天花上；在进行联机时，视频再现系统播放完视频后，台球整理系统的台球拣放装置根据视频再现系统播放视频的台球位置将台球摆放好，实现台球桌上的台球位置的同步，使跨地互联的实现成为可能，提高用户的台球运动装置的使用体验。机械臂30将拣放机构移动到台球上方，然后伸缩杆收缩使夹板33张开，将台球夹在两个夹板33中间，当需要拣取第二个台球时，机械臂30将拣放机构移动到台球上方，使拣放机构内部的台球与第二个台球触碰后，同时控制最下面的一组伸缩杆和中间的一组伸缩杆进行收缩，同时机械臂30将拣放机构下压，实现同时拣取多个台球，提高拣取效率。

在一个实施例中，台球杆40还包括：撞击模拟机构，用于模拟击球时的撞击感；

撞击模拟机构包括：

第三导轨42，在台球杆40内设置有空腔42，第三导轨42设置在空腔42内；

配重块，滑动穿设在第三导轨42上；配重块两侧设置有阶梯，在空腔42两侧壁设置有导槽，阶梯在导槽内滑动。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

本发明的台球终端还可以这样使用，通过视频再现系统进行3D投影，以3D投影的台球代替实体台球，这样免去了实体台球的摆放时间，提高台球训练的速度，在采用3D投影的台球代替时，通过撞击模拟机构模拟真实的台球杆40与台球的撞击感及撞击力，提高台球训练的真实感。撞击模拟机构，配重块在第三导轨42上快速滑动形成反作用力，从而使台球杆40产生后冲力，模拟撞击的感觉；具体为在用户击球动作时，通过台球杆40的第二状态监测模块确定台球杆40到达击球位置时，配重块从靠近台球杆40尾端位置向台球杆40杆尖方向快速移动，由于惯性及台球杆40与配置块41的质量等因素，台球杆40会向后产生后冲感，实现撞击感的模拟，控制配置块41的移动速度可以模拟不同撞击力下的撞击感，主要根据台球杆40的移动速度进行控制配重块的移动速度；台球杆40的移动速度越快说明撞击的力度越大，相对的配置块41的移动速度也越快。

在一个实施例中，服务器3执行如下操作：

当第一用户通过第一台球终端1登录服务器3后，接收第一用户的联机请求；

输出联机方式问询；联机方式包括：随机联机和好友联机；

当第一用户选择随机联机时，通过第一通讯模块获取第一用户使用的第一台球终端1的当前状态；基于当前状态与服务器3内其他用户的其他的台球终端的当前状态进行匹配，当匹配成功时，将第一台球终端1与匹配成功的台球终端进行连接并同步；

当第一用户选择好友联机时，将第一台球终端1与第一用户选择的作为好友的第二用户使用的第二台球终端2进行连接；获取第一台球终端1的当前状态，获取第二台球终端2的当前状态；将第一台球终端1的当前状态和第二台球终端2的当前状态分别向第一台球终端1和/或第二台球终端2发送，接收第一台球终端1和/或第二台球终端2发送的第一用户或第二用户选择的第一台球终端1的当前状态或第二台球终端2的当前状态作为同步标准；基于同步标准将第一台球终端1的当前状态和第二台球终端2的当前状态进行同步；

其中，基于当前状态与服务器3内其他用户的其他的台球终端的当前状态进行匹配，包括：

基于第一台球终端1的当前状态构建第一状态向量；

基于服务器3内其他用户的其他的台球终端的当前状态构建第二状态向量；

基于下式计算第一状态向量和第二状态向量的匹配度；

其中，LIM_i为第一状态向量与第i个其他用户的第二状态向量的匹配度；n为第一状态向量或第二状态向量中数据的个数；A_i,j为第i个其他用户的第二状态向量的第j个数据的值；B_j为第一状态向量的第j个数据的值；

将匹配度大于预设阈值的其他用户输出，并接收第一用户选择的目标用户，第一用户与目标用户匹配成功。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

用户可以通过触摸屏选择联机方式，联机方式包括随机联机和好友联机；随机联机就是跟服务器3上其他的用户选择联机的用户进行联机配对，好友联机主要是跟好友列表上的好友进行联机配对。联机配对主要考虑双方设备的兼容性、台球桌上的台球的个数及各自的位置。所有根据状态进行匹配，通过匹配度判断并输出可以联机的其他用户，接收用户选择的其他用户进行配对。此外，用户还可以选择服务器3中存储的状态作为同步的标准状态。例如，用户可以选择经典赛事的任意时刻时台球终端的状态，将自己和联机的一方，以经典赛事的台球局进行台球运动。或，用户与好友进行联机时，可以选择存储在服务器3中任意一次台球运动的任意一个时刻的状态作为联机的开局，实现了上次未完成的台球运动的继续，实现了台球运动的随时开局随时结束，并且还能读档继续，提高了用户的台球运动的体验。

本发明还提供一种虚拟和现实相结合的台球运动装置的使用方法，包括:上述任一的第一台球终端1，包括：

第一用户通过点击触摸屏向服务器3发送联机请求，服务器3基于联机请求将第一用户与第二用户互联，第一台球终端1与第二台球终端2进行状态同步；

同步完成后，基于台球运动规则，分别接收第一用户的击球动作和第二用户击球动作；

当第一用户使用台球杆40进行击球时；第一台球终端1的中央控制器通过第一状态监测模块、第二状态监测模块和视频获取模块实时获取第一用户的击球动作、击球时击球杆的状态、击球时台球的状态、击球后台球的运动图像；

服务器3将第一台球终端1的中央控制器获取的第一用户的击球动作、击球时击球杆的状态、击球时台球的状态、击球后台球的运动图像发送到第二台球终端2的中央控制器，第二台球终端2的中央控制器通过视频再现系统和/或台球整理系统和/或指示系统将第一用户的击球动作、击球时击球杆的状态、击球时台球的状态、击球后台球的运动图像再现给第二用户；

当第二用户使用台球杆40进行击球时；第二台球终端2的中央控制器通过第一状态监测模块、第二状态监测模块和视频获取模块实时获取第二用户的击球动作、击球时击球杆的状态、击球时台球的状态、击球后台球的运动图像；

服务器3将第二台球终端2的中央控制器获取的第二用户的击球动作、击球时击球杆的状态、击球时台球的状态、击球后台球的运动图像发送到第一台球终端1的中央控制器，第一台球终端1的中央控制器通过视频再现系统和/或台球整理系统和/或指示系统将第一用户的击球动作、击球时击球杆的状态、击球时台球的状态、击球后台球的运动图像再现给第一用户；

当台球运动结束时，通过触摸屏和/或视频再现系统输出台球运动中第一用户的得分、第二用户的得分以及第一用户和/或第二用户击球的精彩瞬间。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

通过服务器3实现位于第一空间的第一台球终端1与位于第二空间的第二台球终端2的状态的同步，例如：第一用户通过第一台球终端1在第一空间登录服务器3，第二用户通过第二台球终端2在第二空间登录服务器3，第一用户通过第一台球终端1向第二用户发出互联邀请，当第二用户同意后，服务器3将第一台球终端1和第二台球终端2互联，互联后将第一台球终端1的当前状态与第二台球状态的当前状态同步；并且在第一用户在第一台球终端1的击球动作同步到第二台球终端2；将第一台球终端1在第一用户击球后的状态同步到第二台球终端2；然后接受第二用户在第二台球终端2的击球动作，并将击球动作同步到第一台球终端1上；这样始终进行第一台球终端1和第二台球终端2的同步，实现第一用户和第二用户跨越第一空间和第二空间的限制一起进行台球运动。基于虚拟和现实结合，使台球运动更加具有可玩性，实现跨地域的台球运动。台球运动结束时，通过触摸屏和/或视频再现系统输出台球运动中第一用户的得分、第二用户的得分以及第一用户和/或第二用户击球的精彩瞬间，可以是用户对台球运动进行总结，提高台球技术。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。