本發(fā)明涉及教育和虛擬技術(shù)相結(jié)合技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種AR教畫裝置及其教畫系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

手繪教畫是目前教畫教學(xué)當(dāng)中的傳統(tǒng)方式。隨著科技水平的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了通過VR眼鏡的空間畫畫系統(tǒng)，但是這一類的畫畫系統(tǒng)不存在教畫系統(tǒng)，對于想學(xué)畫畫的新手來說，體現(xiàn)并不好。而目前市面上有沒有很好的產(chǎn)品能夠起到很好的教畫效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種AR教畫裝置及其教畫系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種AR教畫裝置，包括AR眼鏡、位置追蹤器和手繪筆，該AR眼鏡包括AR模塊和無線模塊，手繪筆內(nèi)置有無線模塊與AR眼鏡進(jìn)行無線連接，手繪筆內(nèi)置傳感器與位置追蹤器無線連接；其中，手繪筆還包括控制器和定位按鈕，定位按鈕、控制器與無線模塊電性連接。

上述技術(shù)方案中，還包括電子移動控制端，通過該電子移動控制端對AR眼鏡進(jìn)行控制。

上述技術(shù)方案中，所述手繪筆的筆尖為彈性伸縮筆尖，當(dāng)對該筆尖進(jìn)行按壓的時候其端部會通過導(dǎo)電部件向所述控制器輸出電信號。

一種AR教畫系統(tǒng)，應(yīng)用所述AR教畫裝置進(jìn)行畫畫，在所述位置追蹤器的位置監(jiān)控下，利用所述手繪筆在待繪制平面上定位出固定的繪圖區(qū)域形成虛擬手繪板，并且通過AR眼鏡在虛擬手繪板上逐筆顯示虛擬畫圖線條，用戶利用手繪筆跟著該虛擬畫圖線條進(jìn)行畫線，以實現(xiàn)教畫的目的。

上述技術(shù)方案中，所述繪圖區(qū)域定位的方法為：將位置追蹤器固定放置于待繪制平面上，按下所述定位按鈕然后啟動內(nèi)置于AR眼鏡中的定位系統(tǒng)，定位系統(tǒng)將之后手繪筆在待繪制平面上所點擊的位置進(jìn)行記錄并根據(jù)所點擊的位置的數(shù)量和坐標(biāo)構(gòu)成固定的繪圖區(qū)域，AR模塊將該繪圖區(qū)域形成虛擬手繪板圖像并顯示在所述AR眼鏡上。

上述技術(shù)方案中，通過二次按下所述定位按鈕以結(jié)束定位。

上述技術(shù)方案中，判斷所述手繪筆下筆的方法：確定定位結(jié)束后，根據(jù)筆尖是否有被按壓而產(chǎn)生電信號給所述控制器，產(chǎn)生電信號則為判斷為下筆，電信號停止后說明下筆結(jié)束。

上述技術(shù)方案中，操作所述手繪筆所構(gòu)成的繪圖軌跡由所述控制器記錄并通過無線模塊傳輸?shù)紸R眼鏡，AR眼鏡處理為虛擬繪圖痕跡并通過AR的圖像疊加技術(shù)疊加到虛擬手繪板中。

本發(fā)明的有益效果是：通過AR技術(shù)實現(xiàn)虛擬教畫，可以給用戶提供自學(xué)的教學(xué)系統(tǒng)，方便用戶在任何地點都可以進(jìn)行學(xué)畫，大大地提高了用戶體驗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明AR眼鏡的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明手繪筆的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明手繪筆的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、AR眼鏡；2、位置追蹤器；3、手繪筆；4、電子移動控制端；11、AR模塊；12、無線模塊；31、無線模塊；32、控制器；33、定位按鈕；34、筆尖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1-4所示，一種AR教畫裝置，包括AR眼鏡1、位置追蹤器2和手繪筆3，該AR眼鏡1包括AR模塊11和無線模塊12，手繪筆3內(nèi)置有無線模塊12與AR眼鏡1進(jìn)行無線連接，手繪筆3內(nèi)置傳感器與位置追蹤器2無線連接；其中，手繪筆3還包括控制器32和定位按鈕33，定位按鈕33、控制器32與無線模塊31電性連接。位置追蹤器2可以使用目前市面上比較常用的傳感器追蹤型或LED光源追蹤或攝像頭識別追蹤等，在此不再贅述。

其中，還包括電子移動控制端4，通過該電子移動控制端4對AR眼鏡1進(jìn)行控制。例如通過手機(jī)可以在相對應(yīng)的界面上選擇所顯示線條的顏色、粗細(xì)或選擇虛擬手繪板的邊框類型等。

其中，所述手繪筆3的筆尖34為彈性伸縮筆尖34，當(dāng)對該筆尖34進(jìn)行按壓的時候其端部會通過導(dǎo)電部件向所述控制器32輸出電信號。當(dāng)然，在不按壓筆尖34的時候是不會產(chǎn)生電信號的。

將上述的AR教畫裝置與軟件系統(tǒng)起來的一種AR教畫系統(tǒng)，在所述位置追蹤器2的位置監(jiān)控下，利用所述手繪筆3在待繪制平面上定位出固定的繪圖區(qū)域形成虛擬手繪板，并且通過AR眼鏡1在虛擬手繪板上逐筆顯示虛擬畫圖線條，用戶利用手繪筆3跟著該虛擬畫圖線條進(jìn)行畫線，以實現(xiàn)教畫的目的。待繪制平面可以是桌面或任一平面上。

其中，所述繪圖區(qū)域定位的方法為：將位置追蹤器2固定放置于待繪制平面上，按下所述定位按鈕33然后啟動內(nèi)置于AR眼鏡1中的定位系統(tǒng)，定位系統(tǒng)將之后手繪筆3在待繪制平面上所點擊的位置進(jìn)行記錄并根據(jù)所點擊的位置的數(shù)量和坐標(biāo)構(gòu)成固定的繪圖區(qū)域，AR模塊11將該繪圖區(qū)域形成虛擬手繪板圖像并顯示在所述AR眼鏡1上。由于位置追蹤器2的目的是產(chǎn)生一個固定的坐標(biāo)，從而確定手繪筆3和虛擬手繪板的位置坐標(biāo)，所以必須要將其固定位置。

其中，通過二次按下所述定位按鈕33以結(jié)束定位，此情況是以定位按鈕33的按壓作為獲取數(shù)據(jù)的開始信號和結(jié)束信號，如果將該開始信號和結(jié)束信號之間的區(qū)間劃分為若干個，那么定位的方式就是按下定位按鈕33，開始獲取信號，按壓手繪筆3的筆尖34，使其產(chǎn)生電信號，使手繪筆3的傳感器記錄并且與位置追蹤器2進(jìn)行傳輸，確定該次定位的位置坐標(biāo)，再按下定位按鈕33，結(jié)束獲取信號，如此重復(fù)四次以確定繪圖區(qū)域的四個點，根據(jù)該四個點的連線構(gòu)成虛擬手繪板。

其中，判斷所述手繪筆3下筆的方法：確定定位結(jié)束后，根據(jù)筆尖34是否有被按壓而產(chǎn)生電信號給所述控制器32，產(chǎn)生電信號則為判斷為下筆，電信號停止后說明下筆結(jié)束。

其中，操作所述手繪筆3所構(gòu)成的繪圖軌跡由所述控制器32記錄并通過無線模塊12傳輸?shù)紸R眼鏡1，AR眼鏡1處理為虛擬繪圖痕跡并通過AR的圖像疊加技術(shù)疊加到虛擬手繪板中。

以上的實施例只是在于說明而不是限制本發(fā)明，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的方法所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。