一种基于虚拟现实的教学系统及方法与流程

本发明涉及虚拟现实领域，尤其涉及一种基于虚拟现实的教学系统及方法。

背景技术：

教育是人类社会发展过程中的永恒主题，扩大规模，提升质量，加速发展是教育现代化的根本任务。

目前，随着互联网技术和通信技术的飞速发展，信息化教学正逐渐替代传统的教学模式。基于信息化教学，教师可跟据课堂需要，结合多媒体资源和智能终端设备完成教学及与学生的交互，从而极大的提升了教学效果和教学质量。

但是现有的信息化教学仅仅是将原来书上的内容转换为在显示器上的数据，学生依然需要在教室环境中学习，不能增加课堂中学生的沉浸感，从而无法充分激发学生的学习兴趣。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于虚拟现实的教学系统及方法，可提高学习的沉浸感，从而充分激发学生的学习兴趣。

本发明提供了一种基于虚拟现实的教学系统，包括存储有实现虚拟空间的学习内容的学生终端、教师终端、数据收发器以及虚拟现实设备；所述虚拟现实设备包括处理器及与所述处理器连接的头戴式显示器及至少一个动作捕捉传感器，所述学生终端包括第一控制模块及与所述第一控制模块连接的第一数据传输模块及第一摄像模块；所述教师终端包括第二控制模块及与所述第二控制模块连接的第二数据传输模块及第二摄像模块；所述数据收发器与所述第一数据传输模块及所述第二数据传输模块连接；所述虚拟现实设备与所述学生终端连接。

优选地，所述学生终端还包括与所述第一控制模块连接的第一麦克风。

优选地，所述教师终端还包括与所述第二控制模块连接的第二麦克风。

优选地，所述数据收发器为路由器，所述第一数据传输模块及所述第二数据传输模块为wifi模块。

本发明还提供一种基于虚拟现实的教学方法，包括：

捕获学生的学生图像；

捕获教师的教师图像；

将所述学生图像、所述教师图像及预存的用于实现虚拟空间的学习内容进行组合，生成当前教学内容；

播放所述当前教学内容。

优选地，还包括：

接收学生的语音，并将所述语音添加入所述当前教学内容。

优选地，还包括：

接收教师的语音，并将所述语音添加入所述当前教学内容。

优选地，还包括：

捕捉学生的动作变化，并根据动作变化在虚拟空间中重建生成学生的当前模型。

优选地，还包括：

捕捉教师的动作变化，并根据动作变化在虚拟空间中重建生成教师的当前模型。

优选地，所述学生图像及所述教师图像为三维立体图像。

本发明的基于虚拟现实的教学系统及方法，通过将教师图像、学生图像与用于实现虚拟空间的学习内容进行融合，从而将学生和教师同时置入同一个虚拟空间内，实现了在虚拟空间内教学，增加了学生的沉浸度，提高了学生的学习兴趣。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于虚拟现实的教学系统的结构示意图。

图2是图1的虚拟现实设备的模块示意图。

图3是本发明实施例提供的基于虚拟现实的教学方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1及图2，本发明实施例提供了一种基于虚拟现实的教学系统，其包括至少一个存储有实现虚拟空间的学习内容的学生终端100、教师终端200、数据收发器300以及至少一个虚拟现实设备400；所述虚拟现实设备400包括处理器410及与所述处理器410连接的头戴式显示器420及至少一个动作捕捉传感器430，所述学生终端100包括第一控制模块110及与所述第一控制模块110连接的第一数据传输模块120及第一摄像模块130；所述教师终端200包括第二控制模块210及与所述第二控制模块210连接的第二数据传输模块220及第二摄像模块230；所述数据收发器300与所述第一数据传输模块120及所述第二数据传输模块220连接；所述虚拟现实设备400与所述学生终端100连接。

在本发明实施例中，所述学生终端100及所述教师终端200均可为计算机，如台式计算机或笔记本计算机等，本发明不做具体限定。其中，所述学生终端100内可存储有实现虚拟空间的学习内容。

在本发明实施例中，所述第一控制模块110及所述第二控制模块210为中央处理器，所述第一控制模块110及所述第二控制模块210负责各种指令、数据的处理以及解析，并控制数据和指令的传输。

在本发明实施例中，优选地，所述第一数据传输模块120及所述第二数据传输模块220为无线传输模块。如wifi模块，所述数据收发器300为路由器。当然，应当理解的是，所述数据收发器300也可为交换机，所述第一数据传输模块120、所述第二数据传输模块220及所述数据收发器300也可通过有线连接的方式进行通信，本发明不做具体限定。

在本发明实施例中，所述第一摄像模块130可用于采集学生的学生图像，所述第二摄像模块230可用于采集教师的教师图像，其中，所述教师图像经所述第二数据传输模块220、所述数据收发器300及所述第一传输模块210传输至所述学生终端100，所述学生终端100将所述学生图像、教师图像及预存的用于实现虚拟空间的学习内容发送给所述虚拟现实设备400，所述虚拟现实设备400的处理器410对所述学生图像、教师图像及所述学习内容进行组合，生成当前教学内容，并通过所述头戴式显示器420显示所述当前教学。如此，所述头戴式显示器420即可显示420包含有学生、教师以及预设的虚拟场景的虚拟空间，即同时将学生、教师增加到虚拟空间内，实现在虚拟空间内进行教学。

需要说明的是，在本发明实施例中，所述头戴式显示器420可为眼镜或头盔，本发明不做具体限定。

在本发明实施例中，所述动作捕捉传感器430可布置于学生及教师的身体的指定位置(如各个关节处)，当学生或教师在现实世界中发生动作变化后，所述动作捕捉传感器430会捕捉这些变化信息，并将变化信息传递给所述处理器410，所述处理器410会根据这些变化信息对处于虚拟空间内的对应的学生及教师的三维模型进行重建，以同步体现学生或教师在现实世界中动作变化。

优选地，在本发明实施例中，所述学生终端100还包括与所述第一控制模块110连接的第一麦克风140。所述教师终端200还包括与所述第二控制模块210连接的第二麦克风240。所述第一麦克风140可采集学生的语音，所述第二麦克风240可采集教师的语音，这些语音同样传输给所述处理器410，所述处理器410将这些语音添加入所述教学内容中，从而实现在虚拟空间中同步播放学生和教师的语音。

综上所述，本发明实施例提供的基于虚拟现实的教学系统，通过将教师图像、学生图像与用于实现虚拟空间的学习内容进行融合，从而将学生和教师同时置入同一个虚拟空间内，实现了在虚拟空间内教学，增加了学生的沉浸度，提高了学生的学习兴趣。

请参阅图3，本发明还提供了一种基于虚拟现实的教学方法，包括如下步骤：

S101，捕获学生的学生图像。

S102，捕获教师的教师图像；

S103，将所述学生图像、所述教师图像及预存的实现虚拟空间的学习内容进行组合，生成当前教学内容；

S104，播放所述当前教学内容。

优选地，还包括：

接收学生的语音，并将所述语音添加入所述当前教学内容。

优选地，还包括：

接收教师的语音，并将所述语音添加入所述当前教学内容。

优选地，还包括：

捕捉学生的动作变化，并根据动作变化在虚拟空间中重建生成学生的当前模型。

优选地，还包括：

捕捉教师的动作变化，并根据动作变化在虚拟空间中重建生成教师的当前模型。

优选地，所述学生图像及所述教师图像为三维立体图像。

本发明实施例提供的基于虚拟现实的教学方法，通过将教师图像、学生图像与用于实现虚拟空间的学习内容进行融合，从而将学生和教师同时置入同一个虚拟空间内，实现了在虚拟空间内教学，增加了学生的沉浸度，提高了学生的学习兴趣。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。