脑解剖VR学习系统及方法与流程

本发明涉及智慧医疗学习技术领域，具体涉及一种脑解剖vr学习系统及方法。

背景技术：

人体解剖学是研究人体正常形态结构的科学，其任务在于理解和掌握人体各器官的形态结构、位置和毗邻关系，为学习其他基础医学和临床医学奠定基础。人体解剖学的教学分系统解剖学和局部解剖学两部分进行。系统解剖学是按照人体各器官、系统来研究人体的形态结构；局部解剖学则是按照身体局部来研究各器宫的形态结构和相互间的位置关系。

对于局部解剖学来说，脑解剖学习是比较重要的一项，人脑由大脑、小脑、间脑、脑干组成。其中：大脑是中枢神经系统的最高级部分，也是脑的主要部分。分为左右两个大脑半球，二者由神经纤维构成的胼胝体相连。

现在医学及生物学等需要学习解剖学的课程上，脑解剖学以复杂和难以辨别脑区位置而让广大学生的学习难度增加，尤其是空间感差的学生，无法在脑海中建构脑区具体处于大脑的哪个位置，更无法将其和脑区功能联系起来。特别大脑虽然是一个整体，但是却分为很多的区域，目前的大体老师学习上比较困难，资源不够，较多是在模型上学习，但是模型并不能随意将各个组织拆卸详细观察，且没有对应的文字性说明，对于脑解剖学习来说效率低下，效果也不好。因此需要一种更方便且能够图像文字共同展示的脑解剖vr学习系统及方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种脑解剖vr学习系统及方法，解决了现有人脑解剖学习中的难题，使得人脑解剖学习与先进的虚拟现实结合在一起，可以直观的进行3d展示，方便学员对人脑各个部位进行仔细观察，并同时获取文字信息。

为解决上述技术问题，本发明提供一种脑解剖vr学习系统，包括后台服务器、前台电脑终端以及vr设备，所述后台服务器存储有解剖学习系统，所述前台电脑终端调用解剖学习系统，并由vr设备进行人机交互学习；

所述解剖学习系统包括：

虚拟图像展示模块：显示人脑3d图像，包括整体图、分散图，并可以对图像进行旋转、隐藏、拖拽、爆炸、变色以及回归操作；

脑区目录展示模块：显示人脑各个部位名称以及操作按钮；

操作方法展示模块：显示解剖学习系统的操作方法；

详细信息展示模块：显示选中部位的详细信息，包括结构名称、功能介绍、相关障碍、语音讲授开关，并包括音量开关按键；

呼出菜单栏显示模块：控制人脑3d图像的爆炸、回归、变色、旋转。

进一步的，所述vr设备包括：

vr眼镜：显示解剖学习系统的内容；

手柄：对于解剖学习系统进行操作；

定位器：对使用者进行定位。

一种脑解剖vr学习方法，包括如下步骤：

s1、前台电脑终端安装好必要的vr设备，与后台服务器连接后下载解剖学习系统并打开；

s2、学员佩戴好vr设备，即一个vr眼镜、定位器和两个手柄，开始操作；

s3、进入学习界面后，虚拟图像展示模块将人脑3d图像在界面中间进行展示，操作方法展示模块在界面最上方向学员展示如何操作系统；

s4、学员通过右手手柄发出射线对脑区目录展示模块的内容进行选择；

s5、在选择脑区目录展示模块上具体内容后，详细信息展示模块对选择的部位进行详细阐述。

进一步的，步骤s5中，学员通过左手手柄单击菜单键将呼出菜单栏显示模块激活，菜单包括四个选项，爆炸：大脑结构分散开来；回归：大脑回归到整体状态；变色：大脑按顺序切换三种不同的脑区配色；旋转：大脑按照顺时针方向旋转。

进一步的，步骤s5中，右手手柄射线对准脑区目录展示模块中的一个脑区，按下右手手柄的背后键，人脑3d图像会显示选中的脑区，其它无关脑区变成半透明度。

进一步的，步骤s5中，右手手柄的射线对准人脑3d图像中的某一个脑区，按下手柄背后的背后键不放松，便选中了该脑区，并可以对脑区进行移动，松开背后键放下该脑区，该脑区不会回归原处。

进一步的，步骤s5中，按左手手柄或右手手柄的圆盘前后键用来前后移动视角，按左手手柄或右手手柄的圆盘左右键用来左右移动视角。

进一步的，步骤s5中，同时按住左手手柄和右手手柄的背后键，两个手柄相互远离则放大人脑3d图像，两个手柄相互靠近则缩小人脑3d图像。

进一步的，步骤s5中，用右手手柄的射线对准详细信息展示模块，来调整声音开关。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

后台服务器存储有解剖学习系统，前台电脑终端通过网络与后台服务器连接后，可以直接下载系统，然后将vr设备与前台电脑终端连接后，就可以进行学习。解剖学习系统是基于虚拟现实实现的，虚拟图像展示模块在带上vr眼镜后，可以在界面中间现实人脑的图像，且通过操作可以对人脑各部位进行颜色区分，并且能够将各个部位爆炸分散，平移拖拽，方便学员仔细识别每个部位的结构特征。并且可以选择性的隐藏一些部位，这些操作可以让学员明白人脑各个部位的具体结构、分布状况、与其它部位的连接关系等等。脑区目录展示模块内展示各部位名称以及一些操作名称，且与详细信息展示模块配合，在点击选择后，能够将该部位进行详解，便于学员对该部位进行学习。操作方法展示模块对操作进行提示，告知学员如何操作学习。

本发明解决了现有人脑解剖学习中的难题，使得人脑解剖学习与先进的虚拟现实结合在一起，可以直观的进行3d展示，方便学员对人脑各个部位进行仔细观察，并同时获取文字信息，可以加速学员对人脑解剖的学习速度，并帮助学员建立人脑在3d层面的真实结构。

附图说明

图1为本发明脑解剖vr学习系统的学习界面；

图2为本发明呼出菜单栏显示模块的学习界面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-2，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1和图2所示：本实施例提供了一种脑解剖vr学习系统，包括后台服务器、前台电脑终端以及vr设备，所述后台服务器存储有解剖学习系统，所述前台电脑终端调用解剖学习系统，并由vr设备进行人机交互学习；

所述解剖学习系统包括：

虚拟图像展示模块：显示人脑3d图像，包括整体图、分散图，并可以对图像进行旋转、隐藏、拖拽、爆炸、变色以及回归操作；

脑区目录展示模块：显示人脑各个部位名称以及操作按钮；

操作方法展示模块：显示解剖学习系统的操作方法；

详细信息展示模块：显示选中部位的详细信息，包括结构名称、功能介绍、相关障碍、语音讲授开关，并包括音量开关按键；

呼出菜单栏显示模块：控制人脑3d图像的爆炸、回归、变色、旋转。

具体而言，前台电脑终端可以选用个人pc电脑或手机，将后台服务器的解剖学习系统导入，便可以佩戴vr设备进行学习。虚拟图像展示模块位于界面中央，展示3d人脑图像，并与vr设备配合，学员可以对图像进行操作，旋转是可以将图像按照顺时针方向进行转动，隐藏是突出显示人脑某一部位，将其它部位隐藏，拖拽是可以将各个部位进行移动，爆炸是将人脑按照部位划分，并将各个部位分开，回归是将各个部位再次回归成一个人脑。在学习完成后，学员可以主动爆炸并回归，以此检验是否对每个部位学习是否充分。脑区目录展示模块与详细信息展示模块对选中的部位进行详细解释，包括功能介绍，相关障碍介绍，如在人脑中的作用，与其它部位的联系，可能会出现什么疾病等等。详细信息展示模块还存储有语音讲解，通过控制该模块内的音量开和音量关按键，可以听到与语音讲解。呼出菜单栏显示模块：控制人脑3d图像的爆炸、回归、变色、旋转，爆炸：大脑结构分散开来，便于观察内部脑的功能模块；回归：大脑回归到整体状态，只能看到外部脑区；变色：大脑按顺序切换三种不同的脑区配色；旋转：大脑按照顺时针方向旋转。

根据本发明的一个实施例，

所述vr设备包括：

vr眼镜：显示解剖学习系统的内容；

手柄：对于解剖学习系统进行操作；

定位器：对使用者进行定位。

手柄包括左手手柄和右手手柄，主要操作在右手手柄上，对于操作习惯更方便。两个手柄采用常规的vr手柄即可。定位器是系统运行的前提，对人员进行定位，配合实现其它功能。

实施例二

如图1和图2所示：本实施例提供了一种脑解剖vr学习方法，包括如下步骤：

s1、前台电脑终端安装好必要的vr设备，与后台服务器连接后下载解剖学习系统并打开；

s2、学员佩戴好vr设备，即一个vr眼镜、定位器和两个手柄，开始操作；

s3、进入学习界面后，虚拟图像展示模块将人脑3d图像在界面中间进行展示，操作方法展示模块在界面最上方向学员展示如何操作系统；

s4、学员通过右手手柄发出射线对脑区目录展示模块的内容进行选择；

s5、在选择脑区目录展示模块上具体内容后，详细信息展示模块对选择的部位进行详细阐述。

步骤s5中，学员通过左手手柄单击菜单键将呼出菜单栏显示模块激活，菜单包括四个选项，爆炸：大脑结构分散开来；回归：大脑回归到整体状态；变色：大脑按顺序切换三种不同的脑区配色；旋转：大脑按照顺时针方向旋转。

步骤s5中，右手手柄射线对准脑区目录展示模块中的一个脑区，按下右手手柄的背后键，人脑3d图像会显示选中的脑区，其它无关脑区变成半透明度。

步骤s5中，右手手柄的射线对准人脑3d图像中的某一个脑区，按下手柄背后的背后键不放松，便选中了该脑区，并可以对脑区进行移动，松开背后键放下该脑区，该脑区不会回归原处。

步骤s5中，按左手手柄或右手手柄的圆盘前后键用来前后移动视角，按左手手柄或右手手柄的圆盘左右键用来左右移动视角。

步骤s5中，同时按住左手手柄和右手手柄的背后键，两个手柄相互远离则放大人脑3d图像，两个手柄相互靠近则缩小人脑3d图像。

步骤s5中，用右手手柄的射线对准详细信息展示模块，来调整声音开关。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。