一种基于虚拟现实的厨师职业技能鉴定与考核系统的制作方法

本发明涉及计算机领域，具体为一种基于虚拟现实的厨师职业技能鉴定与考核系统。

背景技术：

随着信息技术与国家职业技能鉴定与考核的结合，使得各行各业职业技能鉴定的方法层出不穷，在厨师职业技能鉴定与考核中也是如此。例如“电子考官”系统、上机考试等。这些信息技术与厨师职业技能鉴定与考核相结合，能够利用计算机的强大处理能力对与厨师考核相关的各种资源进行整合处理，更重要的是有利于防止作弊，从而有助于营造出不一个更公平、更真实的厨师职业技能鉴定与考核环境。随着现代物联网技术的迅速普及和发展，利用现代网络技术，解决传统考试的弊端，已成为职业技能鉴定行业迫切需要解决的问题，能够使厨师职业技能鉴定与考核的方法多样化，使得考生享受一个合理、公正的考试环境。

虽然在现有的厨师职业技能鉴定与考核系统运用了一些现代信息技术，但是其缺点也是很明显的。首先，现有的厨师职业技能鉴定与考核系统实操部分以实物工具为基础，如刀具、火源、煤气、炊具、高温蒸汽等具有潜在的风险性，容易造成考生的身体伤害。其次，现有的厨师职业技能鉴定与考核系统在实际操作部分采取人工评判的方式，带有主观性和不确定性。人工评判方式受考评员知识、经验、素质、观察角度、情绪、口味喜好等影响较大，难以保证考核结果的公平性和可信性。考评员整体素质不高，鉴定试题随意性较大，以及题库资源的局限性等问题也困扰着现有的厨师职业技能鉴定与考核。再次，传统的厨师职业技能鉴定与考核系统采取笔试的形式进行理论知识和思想道德素质的考试，在合理性和防作弊性上比较欠缺。笔试考试虽然有专人进行监考，但是往往会出现视野死角，无法做到全方位观察，思想道德素质考察单凭纸质化考试缺乏合理性，一直饱受诟病。

在国内和国际上，随着虚拟现实技术的发展和进步，为开发一种基于虚拟现实的厨师职业技能鉴定与考核系统提供了条件，但是，目前市场上还没有一种基于虚拟现实的厨师职业技能鉴定与考核系统，虚拟技术期待更多的人去探索和研究。

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厨师职业技能鉴定与考核系统，具备能够消除危险源可能对考生人身安全和环境安全的破坏，所有物品都是数据代码，3d场景和动作无死角观测，能够对考生思想道德进行量化评估，可以同时进行多批/人/次考试，大大提高了考核效率和灵活性的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于虚拟现实的厨师职业技能鉴定与考核系统，包括虚拟现实终端、考生客户端计算机、数据网络、考试系统服务器、虚拟现实数据库、考生道德数据库和考试题数据库，虚拟现实终端与考生客户端计算机连接并登录考试系统，考生客户端计算机通过路由器和数据网络与考试系统服务器连接，考试系统服务器与考生道德数据库电连接，考生道德数据库分别与虚拟现实数据库和考试题数据库电连接。

优选的，虚拟现实终端的输入设备为虚拟现实系统的输入接口，虚拟现实终端的输入设备包括麦克风、vr游戏手柄、摄像头和准考证验证器，虚拟现实终端的输出设备为虚拟现实系统的输出接口，虚拟现实终端的输出设备包括耳机和虚拟现实头显。

优选的，虚拟现实终端通过考生客户端计算机处理和整合采集的数据和计算输出的数据、考试要求和信息，包括考试题信息显示、考生个人信息显示和提供考试登录信息。

优选的，考生客户端计算机还通过路由器和数据网络连接数据库服务器，考试系统服务器和数据库服务器均包括计算机操作台、电源、cpu、中央处理器和数据总线。

优选的，虚拟现实数据库、考生道德数据库和考试题数据库共同组成数据库，并和数据库服务器连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的基于虚拟现实的厨师职业技能鉴定与考核系统，能够消除危险源可能对考生人身安全和环境安全的破坏，虚拟场景中的刀具、火源、煤气、炊具、高温蒸汽等不再具有实际危险性；其次，所有物品都是数据代码，3d场景和动作无死角观测，但是考生之间却无法知晓对方的考试题目和内容，大大降低考生作弊可能性；再次，本发明无时间、场地的限制，可以同时进行多批/人/次考试，大大提高了考核效率和灵活性，节约了成本；最后，能够最大限度保证考核结果公平，统一的评分标准系统剔除了人工评判的不确定性和主观性，并能够对考生思想道德进行量化评估，有利于形成多元评判标准。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的实施示意图；

图3为本发明的工作流程图。

具体实施方式

如图1-3所示，一种基于虚拟现实的厨师职业技能鉴定与考核系统，包括虚拟现实终端100、考生客户端计算机101、数据网络102、考试系统服务器103、虚拟现实数据库104、考生道德数据库105和考试题数据库106，虚拟现实终端100的输入设备为虚拟现实系统的输入接口，其功能是接收考生的动作和语音信息，并转换成计算机能够处理的数据格式，虚拟现实终端100的输入设备包括麦克风、vr游戏手柄、摄像头和准考证验证器，虚拟现实终端100的输出设备为虚拟现实系统的输出接口，vr游戏手柄，通过无线网络与虚拟现实终端100相连接，其功能是将计算机的计算结果转化为人所能接受的视觉和听觉信号，进行虚拟场景显示，通过无线网络与虚拟现实终端100相连接，其功能是主要用于考试过程中的厨具操作模拟，由考生握在手里，可以虚拟锅铲、虚拟刀具以及虚拟锅碗瓢盆等，使用多个游戏手柄，以适应多人次同时考试，采用htcvive手柄，电池容量960毫安时，可充电，连接方式为无线连接。它的优点是配置高，灵敏度高，握持感佳，该款游戏手柄符合人体工学，手感更好些，按键少，满电后可连续使用4个小时左右，更主要的是带有触摸功能，可以用来进行精密动作的微调，滚轮的设计可以在射击游戏中的顺序切换。作为一款高端玩物的游戏手柄，还可以根据考生手掌的动作变化而在游戏中执行相应的动作或是进行对应的切换，比如握紧拳头是执行捏住、拿起操作，同时手柄也会以悬浮的方式在画面中进行显示，摄像头安装于用户和虚拟现实系统上方，与终端计算机和虚拟现实数据库104相连，每一考场采用多个摄像头，力求监控结果精准有效，是虚拟现实系统的输入设备，其功能是将现实世界中的用户各种位置、动作信息转换为计算机能够处理的数字信号。使用allie摄像头；视场360度乘以360度环视，无盲点；其光学配置为两个鱼眼镜头，背到后面，可靠性高，无运动部件；每个镜头：所有的玻璃，fov＝200度，f#＝2.8；图像传感器：2×ov10823，类型1/2.6，10.5megapixel，cmos有效像素4320×2432；分辨率和fps：2448×2448@每个传感器20fps12mp总；图像信号处理为自动白平衡，自动增益，降噪；品台/处理器：高通snapdragon800；视频压缩：h.264；比特率：2-4兆比特/秒的离开模式；equalrectangular分辨率：4096*2048；红外照明：10红外灯内部；本地储存：储存在移动设备上；电源：9vdc；能量消耗：最大7.5w，准考证验证器，通过数据网络102与考生客户端计算机101相连接，采用多台准考证验证器，便于考试过程中同时验证多位考生信息，提高效率，其功能是验证考生身份信息，进行考生考场考号信息显示。使用wr-s86扫码器。光该款扫码器光源为可视激光650nm；误码率为1/500万；其安全性能符合国家一级激光安全标准；可读条宽：最小0.1mm3ils；读码速率：120次/秒；支持接口：usb接口；触发方式：手动/自动连续扫描/支架自动扫描；景深：2-9cm0.1mm条宽/3-40cm0.3mm条宽；工作电流：50ma工作/30ma待机/100ma最大峰值；输入电压：dc5v±5％；静态电流：20ma；读码距离：10-600mm读取仰角60°读取倾角45°。使用该款扫码器的优点是误差率小，使用方便读码速率高，便于操作，虚拟现实终端100的输出设备包括耳机和虚拟现实头显，耳机，通过数据网络102与虚拟现实终端100和考生客户端计算，101相连接，采用多副耳机，适应同时考试要求。其功能是耳机将虚拟场景中的语音和提示信息转变为考生所能听到的声音。使用拜亚rsx700耳机，该耳机是一款无线、hifi高保真耳机，属于3d耳机的范畴，佩戴方式为头戴式，重量290克，不会让用户感到头部被压迫，频响范围为20-200000hz；人类听力的范围理论上是20hz～20000hz，该耳机的频响范围超出了人类可听见的声音的频率范围，达到了高保真耳机的基本要求，所谓高保真，就是可以让用户感受原汁原味的声音，如和虚拟场景中的“人物”进行交流，就好像自己和他在面对面交流，非常真切；或者用户通过耳机听见自己的发音，也不会出现失真等情况；灵敏度为113db，灵敏度是指向耳机输入1毫瓦的功率时耳机所能发出的声压级(声压的单位是分贝，声压越大音量越大)，所以一般灵敏度越高，耳机越容易出声、越容易驱动；信噪比90db，信噪比是指信号的有用成份与杂音的强弱对比，常常用分贝数表示；耳机的信噪比越高表明它产生的杂音越少；总谐波失真＜1％，声音还原度高；360°3d声场，让用户仿佛身处现实的考试环境中，虚拟现实头显，通过数据网络102与虚拟显示终端100相连接，采用多个设备，以适应同时进行多人次考试，虚拟现实头显利用人的左右眼获取信息差异，将虚拟现实的流程和场景转变为人体所能接受的视觉信息。使用真vr一体机；频率为2.0ghzsg，544显卡，2gddr3内存，16g闪存，64gtf卡，h.265支持硬解码，支持4k解码。是一种多功能vr头显，虚拟现实终端100与考生客户端计算机101连接并登录考试系统，考生客户端计算机101安装于考场，连接到考试题数据库105和考生道德数据库106，采用多台计算机，功能是处理和整合虚拟现实终端100采集的数据和要输出的数据、考试要求和信息，包括考试题信息显示，考生个人信息显示等，提供考试登录信息等；考生客户端计算机101是考生考试过程中的指定ip的计算机，授权的考生才能够进行考试系统登录，并在计算机上进行考试操作，如抽取试题，完成答题，保存答题信息等。采用多台计算机，其cpu型号为corei76700k参数：主频4ghz，插槽类型lga1151，cpu缓存三级缓存8mb。显卡：集成显卡，基本频率350mhz，最大动态频率1.15ghz，虚拟现实终端100通过考生客户端计算机101处理和整合采集的数据和计算输出的数据、考试要求和信息，包括考试题信息显示、考生个人信息显示和提供考试登录信息，考生客户端计算机101通过路由器和数据网络102与考试系统服务器103连接，考生客户端计算机101还通过路由器和数据网络102连接数据库服务器，考试系统服务器103和数据库服务器均包括计算机操作台、电源、cpu、中央处理器和数据总线，考试系统服务器103，安装于考试中心机房，与考生客户端计算机101相连接，使用两台或多台，其型号为e7-4800v3/e7-8800v3的服务器；参数为处理器4颗e7-4800v3/e7-8800v3系列处理器，芯片组：c602j，qpi：9.6gt/s；内存类型：32个dimm插槽，支持ddr42133/1866/1600mhzeccrdimm内存；内存容量：64gb，16gb，8gb，4gb，最大1tb；存储：6块3.5英寸/2.5英寸sata/sas热插拔硬盘；raid：raid0，1，10(r5选配)；网络：2个i350ge，虚拟化加速、网络加速、负载均衡、冗余等高级功能；pcie扩展：2个pcie3.0x8，2个pcie3.0x16；显示：aspeedast2400；管理：独立接口，支持ipmi，提供gui用户管理界面、虚拟kvm、虚拟媒体sol、远程控制、硬件监控等管理特性；其它接口：后：3个usb2.0，1个com；电源：1400w冗余电源，考试系统服务器103与考生道德数据库105电连接，考生道德数据库105分别与虚拟现实数据库104和考试题数据库106电连接，安装于考试中心机房，在数据网络102的作用下与虚拟现实终端100相连接，其功能是虚拟现实数据库依照厨师考核的数据模型组织起来，并存放虚拟现实图像、声音、视频模型的数据集合，采用三维现实数据库和gis数据库，虚拟现实数据库104、考生道德数据库105和考试题数据库106共同组成数据库，并和数据库服务器连接，安装于考试中心机房，与终端计算机以及虚拟现实终端100相连接，其功能是能够存储与考生道德相关的数据，能够查询和存储考生的个人信用记录、道德信息、犯罪记录、身体健康数据等；通过与虚拟现实终端100采集考生在考试过程中的一切言行举止数据，判断考生的职业道德水平，采用三维现实数据库，考试题数据库106，安装于考试中心机房，通过数据网络102的作用，与考生客户端计算机101相连，其功能是存储所有厨师职业技能鉴定与考核试题数据、答案数据，包括理论试题、道德试题、现场操作试题，能够通过考生客户端计算机101随机抽取产生考试题；考试题数据库106能够访问虚拟现实数据库104，将相应的试题场景通过虚拟现实终端100展现给考生；通过虚拟现实终端100采集和建模考生在考试过程中产生的一切动作、语音以及考试信息，并与试题参考答案进行匹配计算和评估。采用access数据库和cassandra数据库，虚拟现实数据库104、考试题数据库105、考生道德数据库106，共同置于数据库磁盘柜，磁盘柜与终端计算机相连，磁盘柜的功能是提高数据传输速度，提升数据安全性存储和排列。使用ibmx3650-7979r01型磁盘柜，刀片式服务器结构2u，接口类型sas，硬盘容量146gb，服务器类型机架式，二级缓存容量12mb，最大支持cpu个数2个，处理器主频3.33ghz，内存类型ecc，标配内存2gb，外接主机通道san，连接8gbps光纤通道，1gbpsiscsi和可选的10gbpsiscsi/fcoe，nas连接1gbps和10gbps以太网，单机磁盘数量24，san连接8gbps光纤通道，1gbpsiscsi和可选的10gbpsiscsi/fcoe，nas连接1gbps和10gbps以太网/raid0、1、5、6和10/sas，电源完全冗余，热插拔，支持的最大驱动，每个控制机箱40个，每个群集系统960个，虚拟现实数据库104、考试题数据库105、考生道德数据库106，使用数据库软件划分不同数据类型，并布置在磁盘柜上面，使用sqlserver2008，用来管理磁盘柜内存储的数据库并实行一系列操作，语言版本简体中文，适用硬件环境不限制规模和分区，适用软件环境1处理器许可证，功能模块：通过驯服数据爆炸，让所有的数据均可轻易获取及使用，你可以向所有的用户发布数据，使他们比以往更强大，sqlserver2008的新特性能帮你做到这一点，进而帮助每个人提升对业务的洞察力。软件版本2008详细说明sqlsvrstandardedtnruntime2008embesdoei5clt。

终端适配器是计算机与集成服务数字网线路的硬件接口，终端适配器安装在计算机上，与计算机相连接，这样数据就可以直接以数字方式传送到综合业务数字网isdn线路上。优选使用华为ma5671终端适配器，该终端适配器接口类型为1gpon，电源口6kv，网口6kv，是计算机与集成服务数字网线路的硬件接口。当使用isdn连接时，它就取代了调制解调器。不同于“简单的旧式电话服务”在计算机和电话公司之间负载模拟信号，isdn负载数字信号，因此就没有必要在模拟信号与数字信号之间进行调制与解调了。终端适配器应安装在计算机上，进而数据就直接以数字方式传送到isdn线路上。

网络适配器，其功能是链接互联网和计算机的设备。使用inteli350-t4网络适配器，传输速率为10/100/1000mbps，总线类型是pci-e×4，网线接口类型为rj45，传输介质类型为3/4/5类utp非屏蔽双绞线。网络适配器负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。它的基本功能为：从并行到串行的数据转换，包的装配和拆装，网络存取控制，数据缓存和网络信号。

虚拟现实用户输入终端模块，即麦克风、vr游戏手柄、摄像头、准考证验证器、耳机、虚拟现实头显等，获取用户的实时状态信息，通过无线网络或相应接口将信息传送给虚拟现实计算机，虚拟现实终端计算机通过动作处理适配器、声音处理适配器、图像处理适配器等进行信息处理。终端计算机通过来自用户的客户端计算机输入虚拟现实终端获取的信息，分析出用户的运动状态、位置、声音、键盘输入等信息，将计算结果实时存储并通过无线传输网络或接口等方式通过vr眼镜、耳机、麦克风等设备进行显示。在虚拟现实终端计算机模块，电源是该虚拟现实计算机正常工作的基本保障，计算机自带内存条和硬盘等主要用于考试考生信息的存储；cpu模块是虚拟现实计算机中的核心配件，其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据；中央处理器的功能主要负责数据的处理与转换；数据库的作用主要用于产生考试试题，存储考试试题信息和考生信息。

内存条，放置于计算机中，使用hyperxhx424c12pbk4-32内存条，该内存条容量为8gb×4根，内存频率为2400mhz，传输类型为ddr4。其作用是用于暂时存放cpu中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要虚拟现实计算机在运行中，cpu就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后cpu再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。

硬盘，使用西部数据-蓝盘wd60ezrz，硬盘容量6000gb，单碟容量1000gb，缓存64mb，转速5400rpm，接口类型为sata3.0。硬盘是虚拟现实计算机主要的存储媒介之一，由于基于虚拟现实的方法和系统需要根据用户的选择再现虚拟的适合考核鉴定的场景，并且场景等的显示不能出现延迟、卡顿等情况，否则会影响用户正常的体验，除此之外，还需要存储大量音频以及支持系统运行所必须的相关软件等，一般的存储媒介满足不了这样超大容量和高存取速率的要求，因此采用了容量为6tb硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1g＝1000mb、转速为5400rpm的硬盘。该硬盘由6个铝制碟片组成，碟片外覆盖有铁磁性材料。sata接口具有抗干扰性强，支持热拔插等功能。

电源，是安装在该计算机主机箱内的封闭式独立部件，其功能是将交流电通过一个开关电源变压器换为5v，-5v，+12v，-12v，+3.3v等稳定的直流电，以供应主机箱内系统版，软盘，硬盘驱动及各种适配器扩展卡等系统部件使用。使用superflower电源，该电源额定功率为650w，效率为89％，输入电压为100-240v；主动pfc功率因数校正，功率因数高达0.99、低损耗和高可靠、输入电压可以从90v到270v宽幅输入等，4pin+4pincpu12v供电接口；具有fdb动态液压风扇，散热效果良好，能有效降低噪音。

数据库服务器，在数据网络的作用下，与数据库和终端计算机相连接，其功能是提供数据访问和存储地址，作为网络的节点，能够响应、计算、存储、处理客户端计算机传输来的数据、信息，并能够访问虚拟现实数据库、考生道德数据库、考试题数据库。

电源模块，安装在该计算机主机箱内的封闭式独立部件，使用superflower电源，该电源额定功率为650w，支持2台以上电源冗余使用，效率为89％，相对来说，具有功耗小、效率高的优点。输入电压为100-240v；主动pfc功率因数校正，功率因数高达0.99、低损耗和高可靠、输入电压可以从90v到270v宽幅输入等，由于输出dc电压纹波很小，因此采用主动式pfc的电源不需要采用很大容量的滤波电容。4pin+4pincpu12v供电接口；具有fdb动态液压风扇，散热效果良好，且具有噪声小的特点。它的作用是是将交流电通过一个开关电源变压器换为5v，-5v，+12v，-12v，+3.3v等稳定的直流电，以供应主机箱内系统版，软盘，硬盘驱动及各种适配器扩展卡等系统部件使用。

考试系统服务器，与考生客户端计算机相连接，使用两台或多台型号为e7-4800v3/e7-8800v3的服务器。

数据网络，独立于终端计算机的独立部件，与各个考试系统服务器和考生客户端计算机相连接，其功能是数据网络用于多台考生客户端计算机与考试系统服务器进行信息交换、资源共享、分布式处理；信息交换主要完成考场网络中各个节点之间的系统通信；数据通信是考场网络基本的功能，可实现考场不同位置的客户端计算机与终端、计算机与计算机之间的数据传输；资源共享确保客户端计算机不仅可以使用自身的资源，也可以共享网络上的资源，包括试题库；分布式处理能够将同一考场的不同考生划分成许多区域，由考生所属的客户端计算机独立、协作、并行完成有关考试部分，提高考试数据处理能力。由于考试过程中传输的信息量太大，使用多台思科ciscows-c3750x-48t-l48口全千兆交换机。该款光钎交换机毛重10kg，传输速度为10/100/1000mbps，端口为48个10/100/1000m以太网端口，背板宽度160gbps，应用层级为2层，包转发率为101.2mpps，以存储-转发模式为交换方式。vlan总数为1005个，支持堆叠功能，支持扩展槽，支持冗余电源，内存256m，闪存128m。上行链路有4个千兆和2个万兆光口可供选择。使用该款交换机的优点是端口多，传输速度快，可支持功能多，适用于大型多人次厨师考核。

路由器，安装于终端计算机之外的独立部件，与多台考生客户端计算机和数据网络相连接，其功能是用于考试过程中各台计算机的网络互连，以及少量的考试数据处理和网络管理，以保证考试过程中持续稳定的网络。使用多个思科cisco2951/k9集成多业务web管理智能企业级路由器。该款路由器毛重3kg，类别为vnp路由。传输速率10/100/1000mbps，广域网接口3个，另有1个usb控制台端口1个串行控制台端口1个串行辅助端口，扩展模块2个，服务模块插槽数+1个双宽度服务模块插槽数使用双宽度插槽将占用2900中的所有单宽度服务模块插槽+4个ehwic插槽+2个双宽度ehwic插槽使用双宽度ehwic插槽将占用两个ehwic插槽+1个ism插槽+3个板载dsppvdm插槽。dram内存：512mb，大2gb，flash内存：256mb，电源电压ac100-240v，47-63hz，3.4-1.4a，支持qos，支持vpn。

综上：本发明的基于虚拟现实的厨师职业技能鉴定与考核系统，首先，考生根据准考证信息选择相对应的考生客户端计算机101，在数据网络102的作用下，考生开启考生客户端计算机101，此时考生客户端计算机101进行身份认证与个人信息匹配，同时虚拟现实终端100开启。摄像头开始记录考生在考试过程中的一切言行举止。身份认证和信息匹配完成后，考生登录考试系统服务器103地址，如考生不进行考试，则返回上一层；如考生进行理论考试则进入考试题库，考试题库随机抽取整套理论知识试题，考生开始答题，答题完毕后点击提交，答题信息自动保存到数据库，考生等待成绩核算。考生可以选择是否进行实际操作答题，如考生不进行实操部分答题，则返回已考科目成绩核算界面，如考生选择进行实际操作，则随机产生试题，在虚拟现实终端的作用下考生选择虚拟操作工具并且开启vr游戏手柄，进行考试。考生一旦开始实际操作，虚拟现实终端100捕捉考生动作和语音信息，作为评分组成部分之一。答题完毕后点击提交，计算机根据事先设定的程序和标准进行成绩核算。实际操作完成后，考生可以选择是否进行职业道德考试，如选择不进行此项考试，那么自动返回上一层，如果选择考试，道德数据库随机产生试题，考生答题，答题完毕后点击提交，进行成绩核算。此外，考生在理论知识答题和实操过程中的言行举止实行同步记录，存入考生道德数据库105，考生报考填写个人信息时，数据库同时检索该考生的信用记录，犯罪记录和本人道德素质记录，存入考生道德数据库105，实行一对一匹配，这3部分共同构成考生思想道德素质板块，通过结合考生的道德数据库记录、道德考试题库、错误的食材和烹饪方式、以及考生的误操作等，完成最终成绩核算。所有考试完毕，虚拟现实终端100停止捕捉信息，系统进行成绩评定并输出。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。