毛笔书法辅助练习方法及辅助练习系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种毛笔书法辅助练习方法及辅助练习系统。在执笔人的手腕上佩戴内置有三轴陀螺仪以及ARM处理器和无线模块的辅助练习终端，通过三轴陀螺仪测量各个轴向的方向、速度及加速度，ARM处理器将数据转化成包括执笔人笔锋转向时的速度及力度、起笔、收笔和提按力度在内的关键数据，通过无线模块连接至互联网并将关键数据传至云端服务器，云端服务器将上传数据与数据库中的书法名家书法关键数据进行对比分析，将实时分析结果及练习指导意见发送至辅助练习终端或者手机客户端。本发明通过检测毛笔执笔关键动作参数，记录执笔人书法书写轨迹，并与书法名家墨宝通过先进的云服务对比，实现精确练习书法。
【专利说明】毛笔书法辅助练习方法及辅助练习系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及毛笔书法辅助练习方法，以及相应的毛笔书法辅助练习系统。是一种通过检测毛笔执笔关键动作参数，记录执笔人书法书写轨迹，并与书法名家墨宝通过先进的云服务对比，实现精确练习书法的方案。
【背景技术】
[0002]书法是中国传统文化艺术发展五千年来最具有经典标志的民族符号。它是用毛笔书写汉字并具有审美惯性的艺术形式。而当今社会随着网络科技的迅猛发展，人们已习惯于电脑打字，甚至出现了提笔忘字的怪现象，这对我国的优秀文化传统无疑是一种严重挑战。同时另一部分人苦于练习书法无门路、效率低下，这一优秀传统传承落到了一小部分人的肩膀上。
【发明内容】
[0003]本发明针对普通大众练习毛笔书法存在的诸多问题，提供了一种毛笔书法辅助练习方法及辅助练习系统，实时记录执笔人练习书法时的握笔力度、笔锋走向等关键数据，通过互联网传至服务器，结合先进的云服务，与书法名家墨宝对比并实现精确训练和在线辅导，解决人们练习书法时笔法力度及笔锋把握不准的问题。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]一种毛笔书法辅助练习方法，在执笔人的手腕上佩戴内置有三轴陀螺仪以及ARM处理器和无线模块的辅助练习终端，通过所述三轴陀螺仪测量执笔人手腕运动在各个轴向的方向、速度及加速度，并将测量到的数据传送至所述ARM处理器，ARM处理器负责将三轴陀螺仪所采集的数据转化成包括执笔人笔锋转向时的速度及力度、起笔、收笔和提按力度在内的关键数据，ARM处理器通过所述无线模块连接至互联网并将上述关键数据传至云端服务器，云端服务器将上传数据与数据库中的书法名家书法关键数据进行对比分析，然后将实时分析结果及练习指导意见发送至执笔人所佩戴的辅助练习终端或者手机客户端，执笔人通过辅助练习终端或者手机客户端连续查看练习记录并与书法名家对比获得行之有效的指导意见。
[0006]一种实现上述方法的毛笔书法辅助练习系统，包括一个或多个辅助练习终端、一个云端服务器以及一个云端数据库；所述辅助练习终端佩戴在执笔人的手腕上，内部安装有三轴陀螺仪、ARM处理器和无线模块，ARM处理器通过信号线与三轴陀螺仪相连接，并通过无线模块连接互联网；三轴陀螺仪用于测量执笔人手腕运动在各个轴向的方向、速度及加速度；ARM处理器用于将三轴陀螺仪所测量到的数据转化成包括执笔人笔锋转向时的速度及力度、起笔、收笔和提按力度在内的关键数据；无线模块用于将ARM处理器处理得到的关键数据传至云端服务器；所述云端服务器与各辅助练习终端以及云端数据库相连接，是系统的数据处理核心，其接收各辅助练习终端上传的关键数据，查询云端数据库中记录的书法名家书法关键数据，将上传数据与数据库中的书法名家书法关键数据进行对比分析，将实时分析结果以及与分析结果相应的练习指导意见传至对应的辅助练习终端；所述云端数据库与云端服务器相连接，其内部存储有书法名家的书法关键数据，并接受云端服务器的查询调用，所述关键数据包括笔锋转向时的速度及力度、起笔、收笔和提按力度。
[0007]其进一步的技术方案为:所述辅助练习终端包括ARM处理器，以及与ARM处理器相连接的信号采集电路、电源模块、时钟模块、复位模块、无线模块、存储模块、液晶屏及按键；所述信号采集电路与三轴陀螺仪相连接，所述无线模块通过互联网与云端服务器相连接。
[0008]以及，其进一步的技术方案为:还包括一个或多个手机客户端，各手机客户端与所述云端服务器相连接，用于接收所述云端服务器发送的实时分析结果及练习指导意见并通过其触摸屏显示。
[0009]本发明的有益技术效果是:
[0010]本发明利用三轴陀螺仪、ARM处理器、网络技术和数据库编程技术，通过实时记录影响握笔写字的关键数据，包括握笔的力度、笔锋转向时的速度及力度、起笔、收笔和提按力度，同时实现以上关键数据的科学管理，借助领先的云技术，能将执笔人的练习数据存储至云端服务器，并可以在不同设备之间随意调用数据，轻松建立终生练习档案。能够帮助执笔人进行全面多次数据的分析，让执笔人能够简单，直观地总结，归纳和分析每次练习的书法，极大地提升执笔人挥笔稳定性。
[0011]本发明改变了原本只有少数人才能掌握中华民族优秀文化传统——毛笔书法的局面。采用本发明的方案，书法练习者可以近距离接触书法名家，通过精确的数据分析获知自己练习的效果并获得指导意见，将原有感性的文化艺术借助精确的理性分析得到升华，体现了科学与艺术的统一。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的系统架构图。
[0013]图2是本发明的方法流程图。
[0014]图3是本发明的辅助练习终端的电路模块图。
[0015]图4是本发明的手机客户端的程序结构图。
[0016]图5是本发明的服务器端的程序结构图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步说明。
[0018]图1示出了本发明的系统架构图。如图1所示，本发明包括至少一个辅助练习终端、可选的手机客户端，以及一个云端服务器以及一个云端数据库。辅助练习终端可佩戴在各个执笔人的手腕上，类似于带手表。三轴陀螺仪、ARM处理器、无线模块内置于辅助练习终端中。三轴陀螺仪辅助记录笔锋转向时的速度及力度、起笔、收笔和提按力度数据，并将采集到的数据送至与其连接的ARM处理器，ARM数据处理转换三轴陀螺仪所采集数据，将其转换成握笔的力度、笔锋转向时的速度及力度、起笔、收笔和提按力度等练习书法的关键参数，经过ARM处理后的关键数据通过与ARM处理器连接的无线模块传送至云端服务器。云端服务器调用与其连接的云端数据库，将辅助练习终端的上传数据与云端数据库中的书法名家书法关键数据对比分析，并发送回辅助练习终端或者手机客户端，实时给予执笔人练习指导意见。
[0019]图2示出了本发明的方法流程图。如图2所示，首先，由三轴陀螺仪测量各个轴向的方向、速度及加速度并传送至ARM处理器。然后ARM处理器负责将测量的数据转化成笔锋转向时的速度及力度、起笔、收笔和提按力度等关键数据。具体来说，所述笔锋转向时的速度由三轴陀螺仪所测的各阶段的速度直接得出，所述笔锋转向时的力度、起笔、收笔和提按力度数据，由三轴陀螺仪所测的各阶段的加速度以及毛笔重量，根据牛顿第二运动定律F=ma得出。接下来，ARM处理器通过无线模块连接至互联网，并将上述关键数据传至云端服务器。云端服务器接收上传数据，并调用云端数据库，将上传数据与云端数据库中的书法名家书法关键数据进行对比分析。具体来说，是将执笔人笔锋转向时的力度、起笔、收笔和提按力度数据与各书法名家的上述数据分别对比，得出执笔人某执笔数据高于或低于各书法名家的数值；对应的，生成执笔人某执笔需要加速或者减速、加力或者减力的提示信息。然后将实时分析结果发送至执笔人辅助练习终端的液晶屏上或者手机客户端。执笔人通过辅助练习终端或者手机客户端，连续查看自己的练习记录，并与书法名家数据近距离接触，获得行之有效的指导意见。
[0020]图3示出了辅助练习终端一种实施例的具体电路原理图。其包括ARM处理器，以及与ARM处理器相连接的信号采集电路、电源模块、时钟模块、复位模块、无线模块、存储模块、液晶屏及按键。其中，信号采集电路与三轴陀螺仪相连接，用于接收测量数据。无线模块连接互联网，而后与云端服务器相连接。液晶屏及按键是可选的，如果配置液晶屏及按键，则可以直接在辅助练习终端上显示云端分析结果及指导意见并进行操作，如果不配置液晶屏及按键，则需通过另外的手机客户端实现分析结果及指导意见的显示，用户登录、数据的保存和查询等功能。图4示出了手机客户端的程序结构图。图5示出了服务器端的程序结构图。
[0021]以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种毛笔书法辅助练习方法，其特征在于:在执笔人的手腕上佩戴内置有三轴陀螺仪以及ARM处理器和无线模块的辅助练习终端，通过所述三轴陀螺仪测量执笔人手腕运动在各个轴向的方向、速度及加速度，并将测量到的数据传送至所述ARM处理器，ARM处理器负责将三轴陀螺仪所采集的数据转化成包括执笔人笔锋转向时的速度及力度、起笔、收笔和提按力度在内的关键数据，ARM处理器通过所述无线模块连接至互联网并将上述关键数据传至云端服务器，云端服务器将上传数据与数据库中的书法名家书法关键数据进行对比分析，然后将实时分析结果及练习指导意见发送至执笔人所佩戴的辅助练习终端或者手机客户端，执笔人通过辅助练习终端或者手机客户端连续查看练习记录并与书法名家对比获得行之有效的指导意见。
2.一种实现如权利要求1所述方法的毛笔书法辅助练习系统，其特征在于:包括一个或多个辅助练习终端、一个云端服务器以及一个云端数据库；所述辅助练习终端佩戴在执笔人的手腕上，内部安装有三轴陀螺仪、ARM处理器和无线模块，ARM处理器通过信号线与三轴陀螺仪相连接，并通过无线模块连接互联网；三轴陀螺仪用于测量执笔人手腕运动在各个轴向的方向、速度及加速度；ARM处理器用于将三轴陀螺仪所测量到的数据转化成包括执笔人笔锋转向时的速度及力度、起笔、收笔和提按力度在内的关键数据；无线模块用于将ARM处理器处理得到的关键数据传至云端服务器；所述云端服务器与各辅助练习终端以及云端数据库相连接，是系统的数据处理核心，其接收各辅助练习终端上传的关键数据，查询云端数据库中记录的书法名家书法关键数据，将上传数据与数据库中的书法名家书法关键数据进行对比分析，将实时分析结果以及与分析结果相应的练习指导意见传至对应的辅助练习终端；所述云端数据库与云端服务器相连接，其内部存储有书法名家的书法关键数据，并接受云端服务器的查询调用，所述关键数据包括笔锋转向时的速度及力度、起笔、收笔和提按力度。
3.根据权利要求2所述毛笔书法辅助练习系统，其特征在于:所述辅助练习终端包括ARM处理器，以及与ARM处理器相连接的信号采集电路、电源模块、时钟模块、复位模块、无线模块、存储模块、液晶屏及按键；所述信号采集电路与三轴陀螺仪相连接，所述无线模块通过互联网与云端服务器相连接。
4.根据权利要求2所述毛笔书法辅助练习系统，其特征在于:还包括一个或多个手机客户端，各手机客户端与所述云端服务器相连接，用于接收所述云端服务器发送的实时分析结果及练习指导意见并通过其触摸屏显示。
【文档编号】G06F17/30GK103685519SQ201310688866
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】陈林 申请人:无锡职业技术学院