一種基於VR眼鏡的教學模擬系統和方法與流程
2023-05-04 21:21:22 2
本發明涉及教育教學技術領域，特別是涉及一種基於vr眼鏡的教學模擬系統和方法。
背景技術：
遠程教育是一種以學生自主學習為主，教師指導為輔，通過各種媒體或網絡自學的一門新興教育體系。
現代遠程在線教育則是指通過音頻、視頻（直播或錄像）以及包括實時和非實時在內的計算機技術把課程傳送到校園外的教育，但都是二維的場景中。培訓學生在家裡遠程聽取培訓課程，面對的是單一的二維視頻，整個教學過程乏味與枯燥，學生容易分心走神，不能夠較長時間的專注在課堂上，學習效果差，成績難以提高。
技術實現要素：
基於此，有必要針對遠程教學過程乏味與枯燥的問題，提供一種基於vr眼鏡的教學模擬系統和方法。
一種基於vr眼鏡的教學情景模擬系統，包括：圖像採集設備、數據管理終端、網絡伺服器、vr眼鏡，所述網絡伺服器包括情景再現模塊；所述圖像採集設備不止一個，分別安裝在教師端和位於不同位置的學生端，用於實時採集教學過程中學生和教室的三維圖像，並將所述三維圖像數據發送到數據管理終端；所述數據管理終端，用於將三維圖像進行處理得到三維圖像數據，並將所述三維圖像數據發送到網絡伺服器；所述網絡伺服器，用於按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據建立學生和教室的三維模型；所述情景再現模塊，用於根據學生和虛擬教室的三維模型生成老師在教室給學生上課的情景，並將所述情景返回給所述數據管理終端；所述vr眼鏡，用於接收所述數據管理終端發送的情景，並進行展示。
優選地，網絡伺服器還包括：數據接收模塊、三維模型建立模塊和通信模塊；所述數據接收模塊通過所述通信模塊接收所述三維圖像數據，並將所述三維圖像數據發送到三維模型建立模塊；所述三維模型建立模塊，用於按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據分別建立各個學生、教室的三維模型，並將所述三維模型經通信模塊發送到情景再現模塊。
優選地，網絡伺服器還包括：存儲模塊；所述存儲模塊，用於存儲接收到的三維圖像數據和建立的三維模型。
優選地，還包括：智能終端；所述智能終端，用於通過智能終端輸入數據或者控制指令至網絡伺服器；其中，所述控制指令用於控制所述情景返回給所述數據管理終端。
優選地，所述智能終端包括：智慧型手機、筆記本電腦和/或平板電腦。
一種基於vr眼鏡的教學情景模擬方法，包括：分別實時採集教學過程中學生和教室的三維圖像；對三維圖像進行處理，得到三維圖像數據；按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據建立學生和教室的三維模型；根據學生和虛擬教室的三維模型生成老師在教室給學生上課的情景；所述vr眼鏡接收並展示老師在教室給學生上課的情景。
優選地，按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據建立學生和教室的三維模型的步驟包括：接收所述三維圖像數據；按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據分別建立各個學生、教室的三維模型。
優選地，還包括：存儲接收到的三維圖像數據和建立的三維模型。
優選地，還包括：通過智能終端輸入數據或者控制指令至網絡伺服器；其中，所述控制指令用於控制所述情景返回給所述vr眼鏡。
優選地，所述智能終端包括：智慧型手機、筆記本電腦和/或平板電腦。
上述基於vr眼鏡的教學情景模擬系統，通過圖像採集設備實時採集教學過程中學生和教室的三維圖像，所述數據管理終端將三維圖像進行處理得到三維圖像數據，並將所述三維圖像數據發送到網絡伺服器；所述網絡伺服器按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據建立學生和教室的三維模型；所述情景再現模塊根據學生和虛擬教室的三維模型生成老師在教室給學生上課的情景，並將所述情景返回給所述數據管理終端；處於不同位置的學生端，比如在自己家裡的學生佩戴上vr眼鏡，所述vr眼鏡接收所述數據管理終端發送的情景，並進行展示，讓學生感覺自己和同學們真正在教室上課一樣，增加遠程教育的趣味性，能夠讓學生更加專注遠程，提高學生的上課效率。
附圖說明
圖1為一實施例的基於vr眼鏡的教學情景模擬系統的示意性結構圖；
圖2為一實施例的基於vr眼鏡的教學情景模擬方法的示意性流程圖。
具體實施方式
vr虛擬實境技術以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統。它利用計算機生成一種模擬環境，利用多源信息融合的交互式三維動態視景和實體行為的系統仿真使用戶沉浸到該環境中。簡單地說，是以vr虛擬計算機技術為主，利用計算機一些特殊設備進行輸入輸出，來營造一個人體各感官都可感知如親臨其境的三維虛幻世界。本方案的基於vr眼鏡的教學情景模擬系統是將vr虛擬實境技術應用在基於領域，以實現遠程的教育現場話，讓在家裡學習的學生感覺是在真實的課堂上，能夠讓學生更加專注遠程，提高學生的上課效率。
圖1為一實施例的基於vr眼鏡14的教學情景模擬系統的示意性結構圖；如圖1所示一種基於vr眼鏡14的教學情景模擬系統，其特徵在於，包括：圖像採集設備11、數據管理終端12、網絡伺服器13、vr眼鏡14，所述網絡伺服器13包括情景再現模塊111；所述圖像採集設備11不止一個，分別安裝在教師端和位於不同位置的學生端，用於實時採集教學過程中學生和教室的三維圖像，並將所述三維圖像數據發送到數據管理終端12；所述數據管理終端12，用於將三維圖像進行處理得到三維圖像數據，並將所述三維圖像數據發送到網絡伺服器13；所述網絡伺服器13，用於按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據建立學生和教室的三維模型；所述情景再現模塊111，用於根據學生和虛擬教室的三維模型生成老師在教室給學生上課的情景，並將所述情景返回給所述數據管理終端12；所述vr眼鏡14，用於接收所述數據管理終端12發送的情景，並進行展示。
優選的，所述圖像採集設備11包括視頻採集設備和音頻採集設備。更進一步的，所述視頻採集設備為攝像頭，所述音頻採集設備為拾音器。所述圖像採集設備11安裝在教室端的實體教室，教室在實體教室進行講課，學生可以位於各自的家庭，進行遠程的課程培訓。優選的，學生端的數量可以為10個。
作為一優選實施例，網絡伺服器13還包括：數據接收模塊、三維模型建立模塊和通信模塊；所述數據接收模塊通過所述通信模塊接收所述三維圖像數據，並將所述三維圖像數據發送到三維模型建立模塊；所述三維模型建立模塊，用於按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據分別建立各個學生、教室的三維模型，並將所述三維模型經通信模塊發送到情景再現模塊111。
所述網絡伺服器13的通信模塊通過接口和數據管理終端12通信連接，所述網絡伺服器13通過乙太網絡和只能終端、vr眼鏡14通信連接。
作為一優選實施例，網絡伺服器13還包括：存儲模塊；所述存儲模塊，用於存儲接收到的三維圖像數據和建立的三維模型。優選的，所述存儲模塊為隨機存儲器（ram）。
作為一優選實施例，還包括：智能終端15；所述智能終端15，用於通過智能終端輸入數據或者控制指令至網絡伺服器13；其中，所述控制指令用於控制所述情景返回給所述數據管理終端12。
作為一優選實施例，所述智能終端15包括：智慧型手機、筆記本電腦和/或平板電腦。
上述基於vr眼鏡的教學情景模擬系統，通過圖像採集設備實時採集教學過程中學生和教室的三維圖像，所述數據管理終端將三維圖像進行處理得到三維圖像數據，並將所述三維圖像數據發送到網絡伺服器；所述網絡伺服器按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據建立學生和教室的三維模型；所述情景再現模塊根據學生和虛擬教室的三維模型生成老師在教室給學生上課的情景，並將所述情景返回給所述數據管理終端；處於不同位置的學生端，比如在自己家裡的學生佩戴上vr眼鏡，所述vr眼鏡接收所述數據管理終端發送的情景，並進行展示，讓學生感覺自己和同學們真正在教室上課一樣，增加遠程教育的趣味性，能夠讓學生更加專注遠程，提高學生的上課效率。
圖2為一實施例的基於vr眼鏡的教學情景模擬方法的示意性流程圖。如圖2所示，一種基於vr眼鏡的教學情景模擬方法，包括：
s11，分別實時採集教學過程中學生和教室的三維圖像；
s12，對三維圖像進行處理，得到三維圖像數據；
s13，按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據建立學生和教室的三維模型；
s14，根據學生和教室的三維模型生成老師在教室給學生上課的情景；
s15，所述vr眼鏡接收並展示老師在教室給學生上課的情景。
作為一優選實施例，按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據建立學生和教室的三維模型的步驟包括：接收所述三維圖像數據；按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據分別建立各個學生、教室的三維模型。
作為一優選實施例，還包括：存儲接收到的三維圖像數據和建立的三維模型。
作為一優選實施例，還包括：通過智能終端輸入數據或者控制指令至網絡伺服器；其中，所述控制指令用於控制所述情景返回給所述vr眼鏡。
作為一優選實施例，所述智能終端包括：智慧型手機、筆記本電腦和/或平板電腦。
上述基於vr眼鏡的教學情景模擬方法，通過對三維圖像進行處理，得到三維圖像數據；按照預設模型建立規則根據所述三維圖像數據建立學生和教室的三維模型；根據學生和虛擬教室的三維模型生成老師在教室給學生上課的情景；處於不同位置的學生端，比如在自己家裡的學生佩戴上vr眼鏡，所述vr眼鏡接收所述情景，並進行展示，讓學生感覺自己和同學們真正在教室上課一樣，增加遠程教育的趣味性，能夠讓學生更加專注遠程，提高學生的上課效率。
以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。