基于虚拟现实的历史课题指导系统、方法及装置与流程

本发明涉及教育课程领域，尤其涉及一种基于虚拟现实的历史课题指导系统、方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

对于在教育方面，在学生与教师互动的过程中一是通过上课时教师与学生之间的提问-互答等模式来实现学习与教师的互动；而是采用教师布置作业，学生相应地完成作业，进而达到教师来考核学生的目的等等。比如有的学生不愿意回答问题、不愿意做作业等，这种传统的方式很难让教师与学生之间直接产生互动，学生学习时感觉很枯燥，不能够培养学生良好的学校兴趣。当然，现如今也有使用电脑等手段，比如通过设置群聊、论坛等来实现教师与学生之间的互动，但是其仍然对于学生以及教师来说，不是直接的互动。特别是对于历史课来说，由于学生并不能够直接处于相应的时代背景下，其很难了解历史的发展历程、特点等等。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供基于虚拟现实的历史课题指导系统，其能够解决现有的指导系统不能够使得学生与教师直接进行直接互动等问题。

本发明的目的之二在于提供基于虚拟现实的历史课题指导方法，其能够解决现有的指导系统不能够使得学生与教师直接进行直接互动等问题。

本发明的目的之三在于提供一种电子设备，其能够解决现有的指导系统不能够使得学生与教师直接进行直接互动等问题。

本发明的目的之四在于提供一种计算机可读存储介质，其能够解决现有的指导系统不能够使得学生与教师直接进行直接互动等问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

基于虚拟现实的历史课题指导系统，包括计算机控制主机，至少一个终端控制机以及虚拟现实头盔；其中，虚拟现实头盔以及终端控制机的数量一致，并且每个虚拟现实头盔分别均通过终端控制机与计算机控制主机进行通信；当系统启动时，计算机控制主机还根据接收的第一个终端控制机发送的初始化指令来将该终端控制机设置为终端控制主机、其他的终端控制机设置为终端控制分机；终端控制主机通过向计算机控制主机发送控制指令，进而使得计算机控制主机根据所述控制指令生成对应的控制分指令并将其发送给对应的终端控制分机，来控制对应的虚拟现实头盔的工作状态。

进一步地，还包括终端设备，所述终端设备的数量与终端控制机的数量一致；每个终端设备均与对应的终端控制机连接。

进一步地，所述终端设备包括鼠标、键盘、控制手柄和触摸屏中的一种或多种。

进一步地，所述终端控制机还接收终端设备发送的用户信息、操作数据，并将其与当前的虚拟现实场景进行结合生成结果报告，以及将结果报告发送给计算机控制主机进行存储。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

基于虚拟现实的历史课题指导方法，包括以下步骤：

初始化步骤：当系统启动时，根据接收到的第一个终端控制机发送的初始化指令将该终端控制机设置为终端控制主机、其他的终端控制机设置为终端控制分机；

场景设定步骤：接收通过终端控制主机发送的场景选择指令，并根据该场景选择指令选择虚拟现实场景并将其返回给终端控制主机，进而使得终端控制主机控制对应的虚拟现实头盔进入该虚拟现实场景；同时，将场景选择指令发送给对应的终端控制分机，进而使得终端控制分机控制对应的虚拟现实头盔进入到该虚拟现实场景；

互动步骤：通过每个终端控制分机接收对应终端设备发送的操作指令，并根据该操作指令获取对应的虚拟现实场景，进而控制对应的虚拟现实头盔切换到该对应的虚拟现实场景中。

进一步地，所述操作指令为选定指令，所述互动步骤还包括：通过每个终端控制分机接收该选定指令，并根据所述选定指令请求对应的数据，并将对应的数据发送给对应终端控制分机，进而控制对应的虚拟现实头盔在虚拟现实场景内显示该对应的数据；该数据包括三维数据、图片数据、文字数据以及视频数据。

进一步地，所述场景设定步骤具体包括：从该虚拟现实场景中获取若干该虚拟现实头盔当前默认设定在该虚拟现实场景中的默认视觉坐标信息，根据所述默认视觉坐标信息，控制虚拟现实头盔中呈现默认三维景象；

所述互动步骤还包括：获取该虚拟现实头盔的默认视觉坐标信息；获取场景选择指令，变更虚拟现实头盔的视觉坐标信息，根据变更的虚拟现实头盔的视觉坐标信息调用相应的三维景象并呈现至该虚拟现实头盔中。

进一步地，所述虚拟现实场景包括教学虚拟现实场景和考核虚拟现实场景；还包括考核步骤：当虚拟现实场景为考核虚拟现实场景时，接收通过终端控制分机根据对应的终端设备发送的操作数据生成的考核结果报告，并分类保存；

考核结果显示步骤：接收通过终端控制主机发送的查询相应的终端控制分机的考核结果报告，并返回给对应的终端控制主机控制对应的终端设备显示考核结果报告。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明目的之二所述基于虚拟现实的历史课题指导方法的步骤。

本发明的目的之四采用如下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之二所述基于虚拟现实的历史课题指导方法的步骤。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过将虚拟显示技术应用到历史课题的指导系统中，可使得教师与学生在学习历史文化时，能够有种身临其境的感觉，提高了学生的体验性，增强了学习时的互动性，以及大大提高学生学习的兴趣；当然，本发明还可应用于其他的领域内，比如旅游也中，用于让游客对一些文物等器件的文化历史进行学习、体验等。

附图说明

图1为本发明提供的基于虚拟现实的历史课题指导系统模块图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

目前，虚拟现实技术现如今越来越成熟，而且其应用也在逐步扩散，特别是在游戏领域，应用的最多，通过虚拟现实可以大大提高用户的体验感。因此，为了提升在教学过程中，教师与学生之间能够直接进行互动，提高学生的体验感以及兴趣，本发明通过将虚拟现实技术应用到教学过程中，进而可实现教师与学生互动的直接互动，提供了良好的体验。比如对于历史课题来说，由于学生不能够直接处于历史的时代，并不能够很好的理解历史的发展特性，因此可通过本发明首先根据教学大纲、教学内容、教学经验等设置多个预设虚拟现实场景并存储于系统中，然后在教学、研究等过程中，通过教学内容与预设虚拟现实场景的结合，可使得学生有种身临其境的感觉，大大提高学生的学习兴趣。本发明提供了基于虚拟现实的历史课题指导系统，包括计算机控制主机、终端控制机和虚拟现实头盔。终端控制机不只有一个，虚拟现实头盔与终端控制机的数量一致。通过对终端控制机的扩展，可实现本系统的扩展性。

其中虚拟现实头盔通过终端控制机与计算机控制主机连接，计算机控制主机用于对整个系统进行管理，比如通过控制终端控制机的工作，使得带上虚拟现实头盔的用户进入到相应的预设的虚拟现实场景内。

其中，终端控制机还分为终端控制主机和终端控制分机，而终端控制主机只有一个，是教师进行操作的，用于实现对其他多个终端控制分机进行控制的。而终端控制分机可以有多个，是由学生进行操作的。终端控制主机、每个终端控制分机均与计算机控制主机连接。如图1所示，终端控制机分为一个终端控制主机和多个终端控制分机，每个终端控制机均对应设置虚拟现实头盔，并且还均与计算机控制主机连接。

当系统进行初始化时，计算机控制主机通过接收到的第一终端控制机的初始化指令来将该终端控制机设置为终端控制主机，其他的终端控制机设置为终端控制分机，进而完成终端控制主机与终端控制分机的设置。

终端控制主机、每个终端控制分机均与自身对应的虚拟现实头盔连接，用于控制与自身连接的虚拟现实头盔的工作状态，比如控制当前用户进入到预设的虚拟现实场景内。比如教师可通过对应的虚拟现实头盔进入到对应的虚拟现实场景，而学生也可以通过对应的虚拟现实头盔进入到对应的虚拟现实场景。例如，在研究唐朝服饰时，教师和学生就可以通过虚拟现实头盔进入到相应的虚拟现场场景内，感觉唐朝的时代气氛，并且还可以穿上相应的唐朝服饰，做出相应的动作，比如走路、挥袖、跳舞、跑步等，通过这些动作来感受唐朝服饰的特点，由于可通过自身的体验来了解唐朝服饰，并将其唐朝历史相结合可更容易理解唐朝服饰的特点。

另外，在实际使用时，本系统还可通过终端控制主机向计算机控制主机发送相应的控制指令，并通过计算机控制主机发送给其他对应的终端控制分机，使得终端控制分机控制对应的虚拟头盔的工作，也即是控制学生通过虚拟现实头盔进入的预设虚拟现实场景。

这里的虚拟现实场景可分为教学虚拟现实场景和考核虚拟现实场景。比如通过教学来统一控制每个学生进入到相应的虚拟现实场景；还可以分别根据不同学生的学习进入来实现分别控制对应学生进入到相应的考核虚拟现实场景内，实现对学生学习的进度控制。再比如在教学过程中对学生进行提问，可通过学生的个人情况向每个学生发送相应的提问：通过终端控制主机通过计算机控制主机向对应的终端控制分机发送对应的指令，进而使得对应的终端控制分机根据对应的指令来控制虚拟现实头盔切换到相应的虚拟显示场景中，比如提问的问题对应的场景。

本系统中对于虚拟现实场景的设定，是根据课程的教学内容、教学大纲、教学经验等制作多个虚拟现实场景，并将其预先存储于系统中。这样在教学时，教师可根据当前教学的内容，选择对应的虚拟现实场景来实现教学、考核等目的。

另外，为了方便区分每个终端控制机，本发明还对每个终端控制机设置了唯一的编号，当每个终端控制机与计算机控制主机通信时，计算机控制主机均可以通过每个终端控制机的编号来区分每个终端控制机。

进一步地，本系统还包括终端设备，每个终端控制机均设置了对应的终端设备，比如图1中的终端设备1～终端设备n。每个终端设备可以包括键盘、鼠标、控制手柄、触摸屏等设备中的一种或多种。当然，也可以根据需求设定其他的终端设备，该终端设备的类型并不局限性于本图示所给出的设备。在使用时，通过键盘、鼠标、控制手柄、触摸屏等终端设备向与自身连接的终端控制机发送相应的数据来实现对应的功能控制。比如教师根据当前教学的内容或进度通过键盘切换相应的虚拟现实场景；在教学虚拟现实场景下，学生通过键盘或鼠标等输入对应提问的答案。再比如学习唐朝服饰时，学生可通过键盘选择相应的唐朝服饰穿，还可以通过控制手柄来实现走动、摆动等操作来体验唐朝服饰的特性。

另外，每个终端控制分机还将对应学生通过终端设备执行的操作数据、学生的信息、操作的当前虚拟现实场景等数据生成对应的结果报告，并将其发送给计算机控制主机进行分类存储。

对于学生或教师通过终端控制机进入到虚拟现实头盔时，还需要通过终端设备输入相应的用户账户和密码进入到系统中，这样每个用户所产生的所有的数据均被分别存储在计算机控制主机的对应文件夹内，便于后期对数据进行查询。

比如教师还可以通过对应的终端设备向终端控制主机发送查询指令，进而使得终端控制主机将查询指令发送给计算机控制主机来获取对应的操作报告；这样，终端控制主机就可以将操作报告发送给终端设备，并通过终端设备显示给教师查看。比如查看每个学生的考核结果报告。

本发明还包括存储器，该存储器与计算机控制主机连接，存储器用于存储教学内容以及对应的预设虚拟现实场景、用户的结果报告、终端控制机的编号等等。

实施例二：

本发明还公开了基于虚拟现实的历史课题指导方法，包括以下步骤：步骤s1：当系统启动时，根据接收到的第一个终端控制机发送的初始化指令将该终端控制机设置为终端控制主机、其他的终端控制机设置为终端控制分机；

步骤s2：接收通过终端控制主机发送的场景选择指令，并根据该场景选择指令选择虚拟现实场景并将其返回给终端控制主机，进而使得终端控制主机控制对应的虚拟现实头盔进入该虚拟现实场景；

同时，将虚拟现实场景发送给对应的终端控制分机，进而使得终端控制分机控制对应的虚拟现实头盔进入到该虚拟现实场景。

也即是说，该步骤中是指通过终端控制主机控制来控制与终端控制主机、每个终端控制分机连接的对应的虚拟现实头盔进入到默认的虚拟显示场景内。

步骤s3：通过每个终端控制分机接收对应终端设备发送的操作指令，并根据该操作指令从计算控制主机中获取对应的虚拟现实场景，进而控制对应的虚拟现实头盔进入到该对应的虚拟现实场景中。

该步骤中，是通过终端设备的操作来选择控制对应的虚拟现实头盔切换到其他的虚拟现实场景内。

本发明实施例中，步骤s2之后还包括以下步骤：所述终端控制分机接收对应终端设备发送的选定指令，根据所述选定指令，向所述计算机控制主机请求该选定指令对应的显示数据，然后将该显示数据发送给对应的终端控制分机来控制对应的虚拟现实头盔中显示相应的数据。所述显示数据包括以下任意一种在该虚拟现实场景中的显示的三维数据、图片数据、文字数据、视频数据等。其中，该选定指令是用户通过终端设备操作虚拟现实场景内的对应控件的指令。比如用户可通过控制手柄来操作虚拟现实场景内的对应控件，然后终端控制分机接收选定指令，并将该选定指令发送给计算机控制主机来获取所需要显示的数据，以及接收显示的数据并将数据显示在虚拟现实场景内。

本发明实施例中，操作指令包括如下任意一项：通过所述终端设备进行的历史课题选择操作、虚拟现实场景选择操作、虚拟现实场景内对应控件选定操作、以及相应历史课题介绍信息窗的调用操作等触发的指令。通过所述操作指令，能够实现选定当前虚拟现实头盔内显示的虚拟现实场景、基于当前虚拟现实场景进行的历史课题介绍信息窗口的显示等。

进一步，还包括步骤s4：根据教学大纲、教学内容以及教学经验设定相应的虚拟现实场景并将其预先存储到系统中。其中，当虚拟现实场景为考核虚拟现实场景时，通过终端控制分机将对应的终端设备发送的操作数据生成考核结果报告，并将考核结果报告返回给计算机控制主机进行分类保存；

步骤s6：通过终端控制主机向计算机控制主机查询相应的终端控制分机的考核结果报告，并通过与终端控制主机连接的终端设备向教师显示。

本发明实施例中，步骤s2还包括场景确定步骤：从该虚拟现实场景中获取若干该虚拟现实头盔当前默认设定在该虚拟现实场景中的默认视觉坐标信息，根据所述默认视觉坐标信息，控制虚拟现实头盔中呈现默认三维景象。

步骤s3还包括场景切换步骤：获取所述虚拟现实头盔的默认视觉坐标信息；实时监控所述虚拟现实头盔的动态；根据所述动态实时变更所述虚拟现实头盔的视觉坐标信息；根据所述视觉坐标信息调用相应的三维景象并呈现至所述虚拟现实头盔中。

本发明实施例中，该方法还包括：接收所述终端控制主机传输的基于所述虚拟现实头盔的动态在当前虚拟现实场景中搭建的虚拟对象对应的显示数据，并根据所述虚拟对象对应的显示数据，向对应的虚拟现实头盔呈现所述虚拟对象。其中，所述虚拟对象指的是虚拟现实头盔对应使用者的在虚拟现实场景下的形象，包括以人物、动物、植物等的形象类型呈现。

实施例三：

本发明还提供了一种电子设备，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

初始化步骤：当系统启动时，根据接收到的第一个终端控制机发送的初始化指令将该终端控制机设置为终端控制主机、其他的终端控制机设置为终端控制分机；

场景设定步骤：接收通过终端控制主机发送的场景选择指令，并根据该场景选择指令选择虚拟现实场景并将其返回给终端控制主机，进而使得终端控制主机控制对应的虚拟现实头盔进入该虚拟现实场景；同时，将场景选择指令发送给对应的终端控制分机，进而使得终端控制分机控制对应的虚拟现实头盔进入到该虚拟现实场景；

互动步骤：通过每个终端控制分机接收对应终端设备发送的操作指令，并根据该操作指令获取对应的虚拟现实场景，进而控制对应的虚拟现实头盔切换到该对应的虚拟现实场景中。

进一步地，所述操作指令为选定指令，所述互动步骤还包括：通过每个终端控制分机接收该选定指令，并根据所述选定指令请求对应的数据，并将对应的数据发送给对应终端控制分机，进而控制对应的虚拟现实头盔在虚拟现实场景内显示该对应的数据；该数据包括三维数据、图片数据、文字数据以及视频数据。

进一步地，所述场景设定步骤具体包括：从该虚拟现实场景中获取若干该虚拟现实头盔当前默认设定在该虚拟现实场景中的默认视觉坐标信息，根据所述默认视觉坐标信息，控制虚拟现实头盔中呈现默认三维景象；

所述互动步骤还包括：获取该虚拟现实头盔的默认视觉坐标信息；获取场景选择指令，变更虚拟现实头盔的视觉坐标信息，根据变更的虚拟现实头盔的视觉坐标信息调用相应的三维景象并呈现至该虚拟现实头盔中。

进一步地，所述虚拟现实场景包括教学虚拟现实场景和考核虚拟现实场景；还包括考核步骤：当虚拟现实场景为考核虚拟现实场景时，接收通过终端控制分机根据对应的终端设备发送的操作数据生成的考核结果报告，并分类保存；

考核结果显示步骤：接收通过终端控制主机发送的查询相应的终端控制分机的考核结果报告，并返回给对应的终端控制主机控制对应的终端设备显示考核结果报告。

实施例四：

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：

初始化步骤：当系统启动时，根据接收到的第一个终端控制机发送的初始化指令将该终端控制机设置为终端控制主机、其他的终端控制机设置为终端控制分机；

场景设定步骤：接收通过终端控制主机发送的场景选择指令，并根据该场景选择指令选择虚拟现实场景并将其返回给终端控制主机，进而使得终端控制主机控制对应的虚拟现实头盔进入该虚拟现实场景；同时，将场景选择指令发送给对应的终端控制分机，进而使得终端控制分机控制对应的虚拟现实头盔进入到该虚拟现实场景；

互动步骤：通过每个终端控制分机接收对应终端设备发送的操作指令，并根据该操作指令获取对应的虚拟现实场景，进而控制对应的虚拟现实头盔切换到该对应的虚拟现实场景中。

进一步地，所述操作指令为选定指令，所述互动步骤还包括：通过每个终端控制分机接收该选定指令，并根据所述选定指令请求对应的数据，并将对应的数据发送给对应终端控制分机，进而控制对应的虚拟现实头盔在虚拟现实场景内显示该对应的数据；该数据包括三维数据、图片数据、文字数据以及视频数据。

进一步地，所述场景设定步骤具体包括：从该虚拟现实场景中获取若干该虚拟现实头盔当前默认设定在该虚拟现实场景中的默认视觉坐标信息，根据所述默认视觉坐标信息，控制虚拟现实头盔中呈现默认三维景象；

所述互动步骤还包括：获取该虚拟现实头盔的默认视觉坐标信息；获取场景选择指令，变更虚拟现实头盔的视觉坐标信息，根据变更的虚拟现实头盔的视觉坐标信息调用相应的三维景象并呈现至该虚拟现实头盔中。

进一步地，所述虚拟现实场景包括教学虚拟现实场景和考核虚拟现实场景；还包括考核步骤：当虚拟现实场景为考核虚拟现实场景时，接收通过终端控制分机根据对应的终端设备发送的操作数据生成的考核结果报告，并分类保存；

考核结果显示步骤：接收通过终端控制主机发送的查询相应的终端控制分机的考核结果报告，并返回给对应的终端控制主机控制对应的终端设备显示考核结果报告。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。