一种基于虚拟现实的基础教育系统的制作方法

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于虚拟现实的基础教育系统。

背景技术：

目前的基础教育中，当需要展示一些知识点时，都是采用教科书、幻灯片和视频等进行的，无法让学生看到三维立体效果，更不能让学生进入到场景当中去，每个学生无法按照自己的喜好去从某个角度、位置去观察了解场景及其中的物体，更无法使场景中的物体进行位移、旋转等操作。即使有些场合采用vr头盔做演示，也是采用单个vr头盔单独工作，现有技术中vr头盔有一定重量，对已在发育中的小学初中生而言，长时间佩戴会对其身体健康造成影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于虚拟现实的基础教育系统，使学生能够进入一个三维立体的虚拟世界，多角度全方位地观看展示的学习场景以及其中的物体，提升教学质量，同时保护中小学生的身体健康。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于虚拟现实的基础教育系统，包括控制端和学生端，所述控制端包括系统启动模块、场景显示模块、命令发送模块和数据接收模块；

所述系统启动模块与命令发送模块连接，用于启动整个系统，使所述控制端与所述学生端通信连接；

所述命令发送模块用于通过网络向全体学生端发命令，使学生端调出指定的场景，展现给学生观看；

所述学生端包括背部固定架、弧形杆和vr智能显示端，所述vr智能显示端设备包括场景观看模块、命令接收模块和显示屏；

所述命令接收模块与所述场景观看模块相连，用于接收所述命令发送模块所发送的命令，并转发给所述场景观看模块；

所述场景观看模块与所述显示屏连接，用于根据命令发送模块发来的命令调出指定的场景，并在显示屏上进行vr显示；

所述背部固定架包括支架和与支架固定连接的背带；

所述弧形杆一端与所述支架固定连接，弧形杆跨过使用者的头部；弧形杆的自由端与所述vr智能显示端的壳体可拆卸连接，该vr智能显示端处于人眼前方，用于为人眼带来ｖｒ视觉体验；

所述控制端通过网络向全体学生端发命令。

本发明具有如下优点：1本发明使教师可以引导学生观看虚拟现实场景，多角度全方位地了解其中的场景、物体，学生还可以与其中的场景、物体互动，增加了沉浸感。

2同时，通过用弧形杆固定vr智能显示端，将vr智能显示端带来的负荷从脆弱的颈部转移至宽阔有力的背部，减少使用vr设备对正在发育的中小学生的颈部带来的负担，减轻长时间佩戴，对中小学生身体健康带来的影响。

进一步，所述控制端还包括场景显示模块、场景切换模块和数据接收模块；

所述场景显示模块用于在控制端显示场景；

所述场景切换模块用于改变控制端的显示场景，并控制所述命令发送模块通过网络向全体学生端发送命令，使全体学生端显示同一个场景。

便于教师及时了解当前的显示状态，进而更好的指挥调度全体vr智能显示端的显示内容。

进一步，所述控制端还包括监视模块和数据接收模块，所述vr智能显示端还包括数据发送模块；

所述数据发送模块用于根据所述命令发送模块发送的命令，通过网络向控制端发送数据；

所述监视模块用于控制所述命令发送模块通过网络向特定的vr智能显示端发送命令，使该特定的vr智能显示端通过所述数据发送模块把自己的位置和方向实时发送到所述控制端；

所述数据接收模块，与所述场景显示模块相连，用于接收来自所述数据发送模块的数据。

教师可以监视学生的观看方向和显示画面，了解每个学生的学习情况。

进一步，所述控制端还包括黑屏模块，所述黑屏模块用于控制所述命令发送模块通过网络向全体vr智能显示端发送命令，使全体vr智能显示端的显示屏都变成黑屏。

黑屏是一个很明确的命令，使所有学生快速从虚拟现实中跳脱出来。

进一步，所述vr智能显示端还连接有触控板，所述场景观看模块用于响应学生在触控板上的操作，使在虚拟现实场景中的物体图像产生移动和旋转动作。

方便学生更好的对虚拟现实中的物体进行观察。

进一步，所述控制端是pad、笔记本电脑、台式电脑或手机中的一种，所述控制端上安装有控制端软件。

这样，不必单独生产专用的控制端，方便使用，适应性高。

附图说明

图1是本发明所述基于虚拟现实的基础教育系统的逻辑结构示意图。

图2是本发明所述基于虚拟现实的基础教育系统的工作流程示意图。

具体实施方式

说明书附图1中的附图标记包括：学生1、电脑2、手机3、教师4。

本实施例中的基于虚拟现实的基础教育系统包括控制端和学生端，所述控制端包括系统启动模块、场景显示模块、命令发送模块、场景切换模块、黑屏模块、监视模块和数据接收模块，所述启动模块、场景切换模块、黑屏模块、监视模块和数据接收模块均与命令发送模块连接，所述监视模块和数据接收模块连接；所述场景显示模块与场景切换模块连接。

所述控制端是pad、笔记本电脑、台式电脑或手机，控制端上安装有控制端软件。

所述学生端是由学生穿戴的背部固定架、弧形杆和vr智能显示端组成；vr智能显示端包括场景观看模块、显示屏、命令接收模块、触控板和数据发送模块；所述场景观看模块、触控板和数据发送模块均与命令接收模块连接，所述场景观看模块和显示屏以及触控板连接；所述控制端通过网络向全体学生端发命令，所述学生端上的vr智能显示端通过网络向控制端发送数据。

所述背部固定架包括支架和与直接固定连接的背带；

所述弧形杆一端与所述支架固定连接，弧形杆跨过使用者的头部；弧形杆的自由端与所述vr智能显示端的壳体可拆卸连接，该vr智能显示端处于人眼前方，用于为人眼带来ｖｒ视觉体验；

所述系统启动模块用于启动整个系统，使所述控制端与所述学生端通信连接。

所述命令发送模块用于通过网络向全体vr智能显示端发送命令，使vr智能显示端调出指定的场景，展现给学生观看。

所述场景显示模块用于在控制端显示场景；所述场景切换模块用于改变控制端的显示场景，并控制所述命令发送模块通过网络向全体学生端发送命令，使全体vr智能显示端也变成显示同一个场景。

所述黑屏模块用于控制所述命令发送模块通过网络向全体vr智能显示端发送命令，使全体vr智能显示端的显示屏都变成黑屏。

所述监视模块用于控制所述命令发送模块通过网络向特定的vr智能显示端发送命令，使该特定vr智能显示端的位置和方向实时发送到所述控制端，让教师监视该特定的vr智能显示端的画面。

所述数据接收模块用于接收vr智能显示端发送到所述控制端的数据。

所述场景观看模块用于根据所述命令发送模块发送的命令，调出指定的场景，在vr智能显示端上展现给学生观看。

所述触控板用于响应学生在触控板上的操作，使在虚拟现实场景中的物体图像产生移动和旋转动作。

述数据发送模块均用于根据所述命令发送模块发送的命令，通过网络向控制端发送数据。

在课堂上，学生端采用的是无线的vr智能显示设备(没有电缆连接到电脑)，无线的vr显示设备通过无线网络(wifi)与所述控制端通信连接。

本发明所述的基于虚拟现实的基础教育系统在使用时，如图1和图2所示，教师使用控制端，可以给全体vr智能显示端发布命令，使vr智能显示端调出指定的场景，展现给学生观看。首先由教师打开控制端，学生戴上背部固定架，打开vr智能显示设备，等待命令；教师通过控制端选定场景，通知vr智能显示端进入指定场景；然后学生通过vr智能显示端进入指定场景，观察场景或其中的物体；利用触摸触控板，改变自己或场景物体的位置、方向角度，多角度观察。教师还可以通过控制端发出“切换场景”命令，学生端接收到“切换场景”命令后，切换到指定场景，然后继续转动头部观察场景或其中的物体。教师还可以通过控制端发出“监视”命令给指定vr智能显示端(教师可以任意指定vr智能显示端)，接收到“监视”命令的vr智能显示端把自己的位置、方向数据发送给控制端。教师还可以通过控制端发出“黑屏”命令，接收到“黑屏”命令的vr智能显示端变成黑屏，学生摘下vr显示设备。“黑屏”一般是为了让学生停止观看，转而去听教师的讲解。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。