、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更佳清楚明了，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]本發(fā)明基于沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和設(shè)備，提供了一種仿真教學(xué)系統(tǒng)。
[0022]如圖1所示，本實(shí)施例中，以名師教學(xué)實(shí)景為內(nèi)容基礎(chǔ)，通過三維設(shè)計(jì)及動(dòng)畫軟件制作或三維拍攝技術(shù)實(shí)景拍攝生成虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)字資源，存儲于服務(wù)器建立仿真教學(xué)資源云平臺。用戶根據(jù)自身需求通過有線或無線WIFI等方式從云平臺下載所需學(xué)習(xí)資源建立個(gè)人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫并通過頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備獲得名師授課體驗(yàn)。同時(shí)將個(gè)人信息、學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)進(jìn)度等數(shù)據(jù)資料上傳云平臺，與其他用戶共同建立討論社區(qū)，得到名師在線指點(diǎn)。本系統(tǒng)補(bǔ)充和完善了現(xiàn)有教育體系，使不同地域的學(xué)生及適齡人群通過人機(jī)交互的方式在三維場景中進(jìn)行直觀、形象的學(xué)習(xí)，不用跨地域就能得到優(yōu)質(zhì)教育，有效解決了地區(qū)之間教育資源差異化的問題。
[0023]如圖2所示，該仿真教學(xué)系統(tǒng)由以下幾部分組成:頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、仿真教學(xué)資源云平臺和個(gè)人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫。
[0024]頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備由基礎(chǔ)架構(gòu)單元、數(shù)據(jù)運(yùn)行及處理單元、數(shù)據(jù)存儲單元、觸控顯示單元、聲效反饋單元、供電單元等部分組成，為聲光電一體化設(shè)備。用戶在觸控顯示屏上完成指令操作，不需要外部接入手機(jī)、PC等設(shè)備就能獨(dú)立運(yùn)行。其能夠?qū)⒄鎸?shí)世界完全視覺隔離，使用戶僅看到顯示屏中的虛擬場景，獲得沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，是仿真教學(xué)系統(tǒng)的硬件平臺和接口設(shè)備。
[0025]仿真教學(xué)資源云平臺由服務(wù)器、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與服務(wù)組件、虛擬環(huán)境的二維、三維數(shù)據(jù)資源、教學(xué)科目及內(nèi)容數(shù)據(jù)資源等部分構(gòu)成，為用戶提供各種學(xué)習(xí)資源，同時(shí)供用戶建立虛擬社區(qū)集中討論研究課題，是仿真教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中樞。
[0026]個(gè)人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫由用戶所創(chuàng)建個(gè)人信息、從云平臺下載的學(xué)習(xí)資料和用戶個(gè)人學(xué)習(xí)進(jìn)度等數(shù)據(jù)構(gòu)成。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的仿真教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于: 系統(tǒng)包括: 頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，用于運(yùn)行虛擬現(xiàn)實(shí)仿真模塊與功能模塊，生成仿真界面，用戶通過該設(shè)備隔離對所處環(huán)境的視線，獲得虛擬場景的聲光電信號產(chǎn)生身臨其境的沉浸感、現(xiàn)場感、立體感； 仿真教學(xué)資源云平臺，用于存儲和提供仿真教學(xué)系統(tǒng)運(yùn)行所需的各項(xiàng)數(shù)字資源； 個(gè)人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫，用于存儲輸入輸出用戶個(gè)人信息、學(xué)習(xí)資料及學(xué)習(xí)進(jìn)度等數(shù)據(jù)資源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于: 頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備由基礎(chǔ)架構(gòu)單元、數(shù)據(jù)運(yùn)行及處理單元、數(shù)據(jù)存儲單元、觸控顯示單元、聲效反饋單元、供電單元等部分組成； 基礎(chǔ)架構(gòu)單元包括前翻蓋結(jié)構(gòu)塑膠殼和虛擬現(xiàn)實(shí)鏡片等部件，起結(jié)構(gòu)支撐、封閉用戶對所處環(huán)境視線的作用，虛擬現(xiàn)實(shí)鏡片為非球面凸透鏡，位于顯示屏和用戶眼睛之間； 數(shù)據(jù)運(yùn)行及處理單元包括系統(tǒng)運(yùn)行主板、系統(tǒng)內(nèi)存、CPU等部件，是設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行、數(shù)據(jù)處理運(yùn)算核心； 數(shù)據(jù)存儲單元包括機(jī)身內(nèi)存、USB移動(dòng)硬盤等部件，是系統(tǒng)及個(gè)人數(shù)據(jù)的主要存儲媒介； 觸控顯示單元為高分辨率觸控顯示屏，用于提供虛擬現(xiàn)實(shí)光影信號，用戶可在觸控顯示屏上完成指令操作； 聲效反饋單元包括咪頭和喇叭，用于提供聲效輸入輸出功能； 供電單元為大容量可充電電池，為系統(tǒng)供電。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述系統(tǒng)，其特征在于:該設(shè)備可通過有線或無線的方式充電。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述系統(tǒng)，其特征在于:該設(shè)備可外接U盤或移動(dòng)硬盤。5.根據(jù)權(quán)利要求2、3、所述系統(tǒng)，其特征在于:該設(shè)備使用戶能夠?qū)⒄鎸?shí)世界完全視覺隔離，僅看到顯示屏中的虛擬場景，獲得沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，且不需要外部接入(如手機(jī)、PC等)即能獨(dú)立運(yùn)行。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于:仿真教學(xué)資源云平臺包括:服務(wù)器、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與服務(wù)組件、虛擬環(huán)境的二維、三維數(shù)據(jù)資源、教學(xué)科目及內(nèi)容數(shù)據(jù)資源等部分。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述系統(tǒng)，其特征在于:仿真教學(xué)資源云平臺及個(gè)人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的建立包括以下步驟: 步驟一:使用三維拍攝技術(shù)實(shí)拍各學(xué)科名師教學(xué)實(shí)景，基于實(shí)景內(nèi)容和三維設(shè)計(jì)軟件對系統(tǒng)環(huán)境、場景、人物等要素進(jìn)行建模渲染，生成仿真教學(xué)三維模型數(shù)據(jù)； 步驟二:將仿真教學(xué)三維模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維動(dòng)畫引擎中，根據(jù)現(xiàn)實(shí)場景及實(shí)拍影像數(shù)據(jù)，通過人工處理生成以教學(xué)科目及內(nèi)容為基準(zhǔn)的動(dòng)作行為控制鏈，再導(dǎo)入二維場景模型數(shù)據(jù)，添加配套場景的光聲電效果，渲染得到相應(yīng)的視頻文件； 步驟三:通過視頻編輯軟件將配套音頻、視頻文件進(jìn)行集成，生成系統(tǒng)所需的虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)字資源，將各學(xué)科各項(xiàng)數(shù)字資源及虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與服務(wù)組件數(shù)字資源集合至服務(wù)器生成仿真教學(xué)數(shù)據(jù)資源云平臺； 步驟四:用戶根據(jù)自身需求從云平臺下載所需學(xué)習(xí)資源存儲于頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備中建立個(gè)人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫，同時(shí)可將個(gè)人信息、學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)進(jìn)度數(shù)據(jù)資料上傳云平臺，與其他用戶共同建立討論社區(qū)，得到名師在線指點(diǎn)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述系統(tǒng)，其特征在于:云平臺資源為動(dòng)畫模式或?qū)嵕澳Ｊ交騽?dòng)畫與實(shí)景結(jié)合模式。9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、7所述系統(tǒng)，其特征在于:用戶可通過有線或無線WIFI的方式連接頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備與仿真教學(xué)資源云平臺以完成上傳下載。10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、7所述系統(tǒng)，其特征在于:多個(gè)設(shè)備之間可通過有線或無線藍(lán)牙的方式連接，組成多人同步學(xué)習(xí)系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的仿真教學(xué)系統(tǒng)。包括：頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、仿真教學(xué)資源云平臺及個(gè)人數(shù)據(jù)庫。本系統(tǒng)以名師教學(xué)實(shí)景為綱，通過三維數(shù)字技術(shù)生成名師教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)資源，存儲于服務(wù)器建立仿真教學(xué)資源云平臺。用戶根據(jù)自身需求從云平臺下載所需學(xué)習(xí)資源建立個(gè)人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫，通過頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備獲得沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。同時(shí)將個(gè)人信息、學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)進(jìn)度數(shù)據(jù)資料上傳云平臺，與其他用戶共同建立討論社區(qū)，得到名師在線指點(diǎn)。本系統(tǒng)補(bǔ)充和完善了現(xiàn)有教育體系，使不同地域的學(xué)生及適齡人群通過人機(jī)交互的方式在三維場景中進(jìn)行直觀、形象的學(xué)習(xí)，不用跨地域就能得到優(yōu)質(zhì)教育，有效解決了地區(qū)之間教育資源差異化的問題。
【IPC分類】G09B5/14
【公開號】CN105654800
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】瞿琛
【申請人】瞿琛
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年4月5日