一种VR虚拟现实互动交流教学系统

一种vr虚拟现实互动交流教学系统
技术领域
1.本实用新型涉及vr技术领域，具体为一种vr虚拟现实互动交流教学系统。


背景技术：

2.vr即虚拟现实技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术，虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感，随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对vr技术的需求日益旺盛，vr技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域，所谓虚拟现实，顾名思义，就是虚拟和现实相互结合，从理论上来讲，虚拟现实技术(vr)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中，虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来，因为这些现象不是我们直接所能看到的，而是通过计算机技术模拟出来的现实中的世界，故称为虚拟现实，虚拟现实技术受到了越来越多人的认可，用户可以在虚拟现实世界体验到最真实的感受，其模拟环境的真实性与现实世界难辨真假，让人有种身临其境的感觉，同时，虚拟现实具有一切人类所拥有的感知功能，比如听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统，最后，它具有超强的仿真系统，真正实现了人机交互，使人在操作过程中，可以随意操作并且得到环境最真实的反馈，正是虚拟现实技术的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了许多人的喜爱，随着vr技术的迅猛发展，“vr+教育”将加快教育信息化的步伐，让整个教学过程的沉浸感和互动性得到增强，学生可以更好地感受到学习的乐趣，真正实现一个能对话的课堂，值得一提的是，虚拟现实教育对于传统教育方式它不是一个完全的取代，它是对传统教育方式的一个补充。
3.传统的互动交流教学方式普遍是理论知识或是通过多媒体播放视频、ppt等，内容枯燥无味，缺乏动手能力，操作不规范而容易发生危险，为规避误操作，减少甚至禁止学生动手操作，大大降低了学习兴趣，而且针对个别抽象或是较为危险的教学通过vr教室虚拟现实构建场景，让学生更好地理解，但是老师平时仍然会使用黑板、ppt和多媒体等方式进行教学，不仅教室占据的空间较大，而且随着时间的增长vr设备会逐渐老化损坏，增加了维护成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种vr虚拟现实互动交流教学系统，以解决上述背景技术中提出的传统的互动交流教学方式普遍是理论知识或是通过多媒体播放视频、ppt等，内容枯燥无味，缺乏动手能力，操作不规范而容易发生危险，为规避误操作，减少甚至禁止学生动手操作，大大降低了学习兴趣，而且针对个别抽象或是较为危险的教学通过vr教室虚拟现实构建场景，让学生更好地理解，但是老师平时仍然会使用黑板、ppt和多媒体等方式进行教学，不仅教室占据的空间较大，而且随着时间的增长vr设备会逐渐老化损坏，增加
了维护成本的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种vr虚拟现实互动交流教学系统，包括箱体，所述箱体的底部设置有移动组件，所述箱体的顶部开设有凹槽，所述凹槽后侧的两顶端固定安装有摄像头，所述箱体的内部开设有储藏室，所述储藏室的内部固定安装有控制器，所述控制器的一侧固定安装有vr眼镜。
6.优选的，所述移动组件包括固定安装在箱体底部四个边角处的伸缩杆，所述伸缩杆的表面活动套接有缓冲柱，所述缓冲柱的内部开设有缓冲槽，所述缓冲槽的内部固定安装有弹簧，所述缓冲柱的底部固定安装有万向轮。
7.优选的，控制器的内部固定安装有集成板，所述集成板的一侧表面固定安装有处理器和储存器，所述储存器的一侧固定安装有连接器，所述连接器的一端通过导线与vr眼镜固定连接。
8.优选的，所述凹槽的底部固定安装有显示屏、键盘和鼠标，所述显示屏的一侧固定安装有麦克风。
9.优选的，所述箱体的两侧固定安装有推拉杆。
10.优选的，所述弹簧的顶端与伸缩杆的底端固定连接，所述万向轮的一侧固定安装有脚刹。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.该一种vr虚拟现实互动交流教学系统，在进行日常使用的过程中，通过两个摄像头来提取包括三维位置在内的信息进行动作捕捉和识别，建立立体模型和运动轨迹，反馈到vr眼镜中，利用vr模拟实验，增强动手能力，避免操作不规范而危害自身安全，实现模拟互动交流教学，并通过显示屏播放，取代传统的ppt、观看视频教学等方式，提高学生的学习兴趣和教学的效率。
13.该一种vr虚拟现实互动交流教学系统，在进行日常使用的过程中，通过箱体承载vr技术设备取代vr教室，减小了占据空间和维护成本，在需要通过vr模拟现实互动交流教学时，通过万向轮移至教室使用，提高了便利性，移动时，通过伸缩杆受力压缩弹簧，弹簧受力变形，除去外力后恢复原状，来减小震动，保护箱体中的部件不受损坏，提高了使用寿命。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型的侧视图；
16.图3为本实用新型的控制器部分结构示意图；
17.图4为本实用新型的移动组件部分结构示意图。
18.图中：1、箱体；2、移动组件；3、伸缩杆；4、缓冲柱；5、缓冲槽；6、弹簧；7、万向轮；8、脚刹；9、凹槽；10、摄像头；11、储藏室；12、控制器；13、vr眼镜；14、集成板；15、处理器；16、储存器；17、连接器；18、导线；19、显示屏；20、麦克风；21、键盘；22、鼠标；23、推拉杆。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种vr虚拟现实互动交流教学系统，包括箱体1，vr教室充分利用多媒体设备、网络接入等信息技术手段，支持课堂教学交流，优化课堂教学资源，完善课堂教学模式，通过学生的实际操作，解决了实验观察不方便的问题，提高了教学效率和质量，利用虚拟现实技术解决了实验物品容易耗损的问题，在虚拟现实、微观运动和宏观现象的环境中，这些难以理解的抽象知识被具体化，解决了教学过程的痛点、难点，但是vr教室的实施占据了大量的教室空间，虚拟现实教育对于传统教育方式它不是一个完全的取代，它是对传统教育方式的一个补充，平时的教学还是需要通过黑板、ppt和多媒体等方式来传知识点，通过箱体1组建一个vr虚拟现实互动交流教学系统，它不占过多空间，便于移动，而且还减少了后期的维护成本，箱体1的底部设置有移动组件2，箱体1的顶部开设有凹槽9，凹槽9后侧的两顶端固定安装有摄像头10，通过两个摄像头10来提取包括三维位置在内的信息进行动作捕捉和识别，建立立体模型和运动轨迹，从而实现模拟互动交流教学，这项技术基于计算机视觉原理，其由多个高速相机从不同角度对运动目标进行拍摄，当目标的运动轨迹被多台摄像头10获取后，通过后续程序的运算，便能在电脑中得到目标的轨迹信息，也就完成了动作的捕捉，箱体1的内部开设有储藏室11，储藏室11的内部固定安装有控制器12，控制器12的一侧固定安装有vr眼镜13，移动组件2包括固定安装在箱体1底部四个边角处的伸缩杆3，伸缩杆3的表面活动套接有缓冲柱4，缓冲柱4的内部开设有缓冲槽5，缓冲槽5的内部固定安装有弹簧6，缓冲柱4的底部固定安装有万向轮7，通过万向轮7移至教室使用，提高了便利性，移动时，通过伸缩杆3受力压缩弹簧6，弹簧6受力变形，除去外力后恢复原状，来减小震动，保护箱体1中的部件不受损坏，提高了使用寿命，控制器12的内部固定安装有集成板14，集成板14的一侧表面固定安装有处理器15和储存器16，该处理器15的型号可为华为em200，处理器15主要是处理指令、执行操作、控制时间、处理数据，解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据，该储存器16的型号可为epcs4s18n，通过储存器16接收并储存处理器15传输来的交互数据，储存器16的一侧固定安装有连接器17，连接器17的一端通过导线18与vr眼镜13固定连接，通过处理器15对摄像头10捕捉到的动作进行识别，通过运算得到轨迹信息，再被传输给vr眼镜13，通过摄像头10对监测区域的多目标进行动作捕捉，大物体定位精度高，通过后续程序的运算得到目标的轨迹信息，同时被监测对象不需要穿戴和拿取任何定位设备，约束性小，更接近真实的体感交互体验。
21.凹槽9的底部固定安装有显示屏19、键盘21和鼠标22，通过显示屏19可播放vr模拟现实的内容，丰富了教学乐趣，显示屏19的一侧固定安装有麦克风20，箱体1的两侧固定安装有推拉杆23，通过推拉杆23方便移动中施力，弹簧6的顶端与伸缩杆3的底端固定连接，万向轮7的一侧固定安装有脚刹8，用于固定本装置，防止非正常移动，防止撞伤他人和装置碰撞损坏。
22.工作原理：当需要vr虚拟现实互动交流教学时，通过万向轮7移至教室使用，提高了便利性，移动时，通过伸缩杆3受力压缩弹簧6，弹簧6受力变形，除去外力后恢复原状，来减小震动，保护箱体1中的部件不受损坏，提高了使用寿命，该系统通过移动装置结构取代vr教室，减少了占据空间和维护成本，使用时，通过摄像头10来提取包括三维位置在内的信
息进行动作捕捉和识别，通过后续程序的运算，处理器15分析处理，便能在电脑中得到目标的轨迹信息，也就完成了动作的捕捉，再传输给vr眼镜13，从而实现模拟互动交流教学，不需要穿戴和拿取任何定位设备，约束性小，更接近真实的体感交互体验。
23.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
24.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。