专利名称：虚拟实境数字互动教学系统的制作方法
技术领域：
本发明是与教学系统有关，特别涉及一种虚拟实境数字互动教学系统。
背景技术：
目前的数字式教学系统，主要是将一教材经由一播放器(电脑主机或影音播放器)的播放而显示于一显示幕(如显示器或投影幕)上，以供学员观看加以吸收。但是，此种数字式教学系统所能呈现的画面过小且过于单一无趣，难以达到情境式的教学，且由于学员仅能被动地观看所显示的画面，并无法与画面间产生互动，导致无法有效地提升学习动机。因此，如何能提供情境式的教学，以互动取代被动教学，便为目前业界所急需解决的课题。
发明内容
有鉴于此，本发明的一主要目的乃在提供一种虚拟实境数字互动教学系统，是能提供情境式的教学画面，以让学员能身历其境地融入教学画面，以增进学员的参与感。本发明的另一主要目的，乃提供一种虚拟实境数字互动教学系统，是能与画面间产生互动学习，以提升学习动机。缘此,本发明提供一种虚拟实境数字互动教学系统，包含有一电脑主机、一实境影音播收装置及一互动装置；该电脑主机是用以播放一教案，该实境影音播收装置是与该电脑主机电性连接，以呈现电脑主机所播放教案的影像及声音，该互动装置是与该电脑主机电性连接，以提供一特定的标定记号至实境影音播放装置所呈现的影像上，并将此标定记号与实境影音播收装置上的影像位置读取至电脑主机上，以由该电脑主机主动判读是否产生对此一影像位置的后续互动影像与声音输出。
图1是本发明一较佳实施例的系统整合图；图2是图1所示实施例另一实施态样的系统整合图；图3是图1所示实施例中的作用示意图。
具体实施例方式为使贵审查委员能对本发明的特征与特点有更进一步的了解与认同，兹列举以下较佳实施例并配合图式说明如下:本发明所提供一种虚拟实境数字互动教学系统，主要包含有一电脑主机、一实境影音播放装置、一互动装置及一反馈装置，其中:请参阅图1，该电脑主机，是可内建或可用以播放一教案，并内建具有一反馈程序。请参阅图1，该实境影音播放装置，是与该电脑主机电性连接，以呈现电脑主机所播放教案的影像及声音。在本实施例中，该实境影音播放装置包含有三个与该电脑主机电性连接的投影机、三个以预定夹角所并接的大型投射布幕、一与该电脑主机电性连接的扩大机及数个与该扩大机电性连接的扬声器；以由该多个投影机接收电脑主机所传送的影像讯号后，而由该多个投影机将教案影像投射至该多个投射布幕上，以通过大角度的投射影像，而提供如实境般地环绕情境，而该扩大机则可在接收电脑主机所提供的声音讯号后，由该多个扬声器将实境般的声音加以播放。请参阅图1，该互动装置，是与该电脑主机电性连接，以提供一特定的标定记号至投射布幕上，并将此标定记号与投射布幕上的影像位置读取至电脑主机上，以由该电脑主机加以判读是否要产生后续的互动影像与声音者。于本实施例中，该互动装置包含有一光棒及一影像读取单元，该光棒是能产生一标定记号(光点)至投射布幕的任一位置上，该影像读取单元可为电荷稱合元件(<XD, Charge Coupled Device)或互补金属氧化物半导体(COMS, Complementary Metal Oxide Semiconductor),是与该电脑主机电性连接，用以读取光棒所产生的标定记号与投射布幕上所呈现的影像位置，并传送至该电脑主机中进行判读，当标定记号与投射布幕上的特定影像结合时，该电脑主机便可将教案的互动影像再通过投影机而投射至投射布幕上，以进行互动教学。请参阅图1，该反馈装置，是用以将学员的选项加以收集并进行统计后反馈至一教学者屏幕上，供教学者读取统计数值者。在本实施例中，该反馈装置包含有一教学者屏幕、一接收器及多数的学员输入器；该教学者屏幕是与该电脑主机电性连接，该接收器是与该电脑主机电性连接，该多个学员输入器是与该接收器电性连接，该学员输入器为一按键式遥控器，具有多数按键可供学员选择按下，使当学员按下学员输入器的其一按键时，可由该接收器加以接收并传输至该电脑主机的反馈程序加以收集、统计并进行数字及图像化的转换后，再由该教学者屏幕所加以呈现，以供教学者能得知统计后的各项数值。因此，上述即为本发明虚拟实境数字互动教学系统的构成说明，接着再将其主要操作方式说明如下:首先，该电脑主机会将内建的教案或将光碟机、存取式硬盘内的教案加以播放，使由该多个投影机将教案影像投射至该多个投射布幕上，以通过大角度的投射影像，而提供如实境般地环绕教学情境，如进入水果商店内的情境，而该扩大机则可在接收电脑主机所提供的声音讯号后，由该多个扬声器将实境般声音加以播放，如播放水果商店内的声音。随着教案影像及声音的播放，教学者便可将光棒所产生的标定记号(光点)标定于特定影像上，如标定于水果店商内的陈列架上的其一水果时，如标定于苹果的影像上时，其影像读取单元便会将标定记号连同苹果影像一并传输至电脑主机中进行判断，如电脑主机判断有互动影像教学资料，便会将对应的互动影像投射至投射布幕上，如投射出对应于苹果的英文字(Apple)或其解释名词等等的互动影像，并同时将对应的互动声音加以由扬声器加以播放。而当教案影像内有问题提问时，学员们便可通过按下学员输入器上的选项按键，使各学员的答案能经由该接收器所接收并反馈至该电脑主机中加以统计、运算或进行图像化整理后，再输出至教学者屏幕上供教学者观看，进而能即时地得知学员们的学习及吸收状况，以达到即时反馈的功效。另外，虽然上述实施例中是利用投影机与投射布幕作为影像的显示，但实际上亦可利用多台显示器，如液晶显示器(LCD)，作为与电脑主机的电性连接而加以呈现教案影像，而能同样达到身历其境般地情境影像呈现，更甚而能进行3D影像的呈现，以达到更佳的身历其境效果。其次，虽然上述实施例中是利用按键式遥控器作为学员输入器，而由接收器加以接收并反馈至电脑主机中，但实际上，如图2所示，亦可将该接收器由一网络传输设备所取代，该网络传输设备包含有一与该电脑主机双向传输的网络终端及一与该网络传输设备双向传输的无线分享器，并将按键式遥控器以可进行触控点选并内建相关应用程序(application,简称app)的平板电脑所取代,如此一来,学员们进入相关应用程序(app)内进行回答教案题目时，便可直接利用触碰于平板电脑上的选项，而将选项讯号经由无线分享器、网络终端传输反馈至电脑主机内，其同样可达到相同的即时反馈功效。另外，如图3所示，当然，该无线分享器亦可反向地将电脑主机所欲呈现的影像传送至学员的平板电脑上，以达到双向传输教学的目的。以上所揭，仅为本发明的较佳实施方式而已，并非用以限定本发明实施例的范围，本技术领域内的一般技术人员根据本发明所作的均等变化，以及本领域内技术人员熟知的改变，仍应属本发明涵盖的范围。
权利要求
1.一种虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，其包含有: 一电脑主机，是用以播放一教案； 一实境影音播收装置，是与该电脑主机电性连接，以呈现电脑主机所播放教案的影像及声音； 一互动装置，是与该电脑主机电性连接，以提供一特定的标定记号至实境影音播放装置上，并将此标定记号与实境影音播收装置上的影像位置读取至电脑主机上，以由该电脑主机主动判读是否产生对此一影像位置的后续互动影像与声音输出。
2.根据权利要求1所述虚拟实境数字互动教学系统,其特征在于,该电脑主机内建有至少一教案。
3.根据权利要求1所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该电脑主机用于播放光碟机及存取式硬盘内的教案。
4.根据权利要求1所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该实境影音播放装置包含有多个与该电脑主机电性连接的投影机、多个投射布幕、一与该电脑主机电性连接的扩大机及数个与该扩大机电性连接的扬声器；以由该多个投影机接收电脑主机所传送的影像讯号后，由该多个投影机将教案影像投射至该多个投射布幕上，而该扩大机则在接收电脑主机所提供的声音讯号后，由该多个扬声器将教案声音加以播放。
5.根据权利要求4所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该多个投射布幕是以预定夹角加以并接，以提供实境般的影像。
6.根据权利要求1所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该实境影音播放装置包含有多个与该电脑主机电性连接的显示器、一与该电脑主机电性连接的扩大机及数个与该扩大机电性连接的扬声器；以由该多个显示器接收电脑主机所传送的影像讯号后加以显示呈现，而该扩大机则在接收电脑主机所提供的声音讯号后，由该多个扬声器将教案声音加以播放。
7.根据权利要求6所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该显示器为液晶显示器。
8.根据权利要求6所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该多个显示器是以预定夹角加以并接，以提供实境般的影像。
9.根据权利要求1所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该互动装置包含有一光棒及一影像读取单元，该光棒是能产生一光点，以作为该标定记号，该影像读取单元是与该电脑主机电性连接，用以读取光棒所产生的标定记号与教案所呈现的影像位置，并传送至该电脑主机中进行判读，当标定记号与教案所输出的特定影像结合时，该电脑主机便可将教案的互动影像再显示于实境影音播放装置上，以进行互动教学。
10.根据权利要求9所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该影像读取单元为电荷稱合元件。
11.根据权利要求9所述 虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该影像读取单元为互补金属氧化物半导体。
12.根据权利要求1所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，更包含有一反馈装置，是用以将学员的选项加以收集并进行统计后反馈至一教学者屏幕上，供教学者读取统计数值。
13.根据权利要求12所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该反馈装置包含有该教学者屏幕、一接收器及多数的学员输入器；该教学者屏幕是与该电脑主机电性连接，该接收器是与该电脑主机电性连接，该多个学员输入器是与该接收器电性连接，以由该接收器加以接收学员输入器所选择的选项并传输至该电脑主机，以由该电脑主机内的反馈程序加以收集、统计并进行数字及图像化的转换后，再由该教学者屏幕所加以呈现，以供教学者能得知统计后的各项数值。
14.根据权利要求13所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该学员输入器为一按键式遥控器，具有多数按键可供学员选择按下。
15.根据权利要求1所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，更包含有一反馈装置，是用于进行双向讯号传输。
16.根据权利要求15所述虚拟实境数字互动教学系统，其特征在于，该反馈装置包含有一教学者屏幕、一网络终端、一无线分享器及多数的平板电脑；该教学者屏幕是与该电脑主机电性连接，该网络终端是可与该电脑主机进行双向传输，该无线分享器是以无线方式与网络终端及各平板电脑间进行双向传输，以由该无线分享器加以接收平板电脑所选择的选项并传送至该网络终端中而再传输至该电脑主机，以由该电脑主机内的反馈程序加以收集、统计并进行数字及图像化的转换后，再由该教学者屏幕所加以呈现，以供教学者能得知统计后的各项数值，或由该网络终端将电脑主机的讯号传输至无线分享器中再传送至该各平板电脑上加以呈现。
17.根据权利要求15所述虚拟实境 数字互动教学系统，其特征在于，该各平板电脑内建有相关的应用程序。
全文摘要
本发明公开一种虚拟实境数字互动教学系统，包含有一电脑主机、一实境影音播收装置及一互动装置；该电脑主机是用以播放一教案，该实境影音播收装置是与该电脑主机电性连接，以呈现电脑主机所播放教案的影像及声音，该互动装置是与该电脑主机电性连接，以提供一特定的标定记号至实境影音播放装置所呈现的影像上，并将此标定记号与实境影音播收装置上的影像位置读取至电脑主机上，以由该电脑主机主动判读是否产生对此一影像位置的后续互动影像与声音输出，以达到实境及互动式教学的目的，进而提升学习动机及参与感。
文档编号G06F3/0487GK103093656SQ20111033320
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者黄国宾, 罗周文 申请人:帝旺数位科技股份有限公司