一种基于儿童图书的AR互动学习方法、装置、介质与流程

本发明涉及ar技术领域，具体为一种基于儿童图书的ar互动学习方法、装置、介质。

背景技术：

ar是增强现实(augmentedreality)的简称，是通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间。

近年来，ar技术的规模应用主要是在儿童图书领域。儿童天生对色彩鲜艳、能说会动的东西感兴趣，静不下心来阅读平面图书。而ar技术集合文字、图片、三维动画、声音、视频、互动游戏等多种信息传达，为儿童教育提供了更丰富的载体，增强了书本的可参与性，使知识与信息能够更有效地被孩子接受和吸收。

当前的儿童图书的ar动画的展现效果比较稚嫩，ar动画中虚拟世界的物品没有办法真正的融入现实世界，比如物品的摆放、运动等都无法跟真实世界做到完美的交互，ar技术只能表现在展示阶段而且不能真正的融入到真实世界。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种基于儿童图书的ar互动学习方法、装置、介质，使图书中的虚拟角色及功能结合现实场景产生互动，同时引导儿童更好的理解图书中的内容，提高对事物的认知并使图书对于儿童更富有趣味性及互动性从而培养儿童喜欢看书的好习惯。

其技术方案是这样的：一种基于儿童图书的ar互动学习方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：调用摄像头，获取图书的当前书页的页面信息；

步骤2：识别书页的页面信息，获取相匹配的ar动画；

步骤3：将ar动画渲染至当前摄像头所摄的场景中，在书页上播放ar动画；

步骤4：通过用户的交互动作与ar动画进行互动。

进一步的，在步骤2中，若未在本地ar动画库未匹配到与书页的页面信息相对应的内容，则将页面信息发送给服务器，在服务器中匹配与书页的页面信息相对应的ar动画，并将ar动画下载到本地ar动画库。

进一步的，在步骤1中，识别书页的页面信息通过将摄像头所摄图片的特征点与本地ar动画库中模板图片的特征点进行匹配实现。

进一步的，在步骤1中，对将摄像头所摄图片进行灰度处理，将图片转换成黑白图片；提取黑白图片的特征点；将特征点数据打包；对比摄像头所摄图片的特征点数据包与本地ar动画库中模板图片的特征点数据包。

进一步的，在步骤3中，计算书页的空间位置信息，并绑定ar动画在书页的空间位置处，将ar动画渲染在实体书页的空间位置处。

进一步的，在步骤3中，将ar动画绑定音频，在播放ar动画时，同步播放音频，所述音频与所述ar动画相匹配。

一种基于儿童图书的ar互动学习装置，其特征在于，包括：

书页扫描模块，用于获取当前书页的页面信息，并将所述页面信息发送至内容检测模块；

本地ar动画库，用于存储ar动画；

所述内容检测模块，用于根据所述页面信息从所述本地ar动画库中获取相匹配的ar动画，并将ar动画的播放信息发送至ar动画播放模块；

ar动画播放模块，用于根据放信息播放所述本地ar动画库中、与所述页面信息相匹配的ar动画，将ar动画渲染至当前的真实场景中；

交互模块，用于与所述ar动画进行互动。

进一步的，还包括：服务器，用于存储ar动画；

无线通讯模块，用于与所述服务器通讯；

在所述内容检测模块未从所述本地ar动画库中获取相匹配的ar动画时，所述内容检测模块将所述页面信息发送至所述服务器，从所述服务器中下载与所述页面信息相匹配的ar动画至本地ar动画库中并通过所述ar动画播放模块播放。

一种基于儿童图书的ar互动学习装置,其特征在于，其包括：包括处理器、存储器以及程序；

所述程序存储在所述存储器中，所述处理器调用存储器存储的程序，以执行上述的基于儿童图书的ar互动学习方法。

一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质被配置成存储程序，所述程序被配置成执行上述的基于儿童图书的ar互动学习方法。

本发明的基于儿童图书的ar互动学习方法、装置、介质，使图书中的虚拟角色及功能结合现实场景产生互动，使阅读内容更加生动形象，增加了阅读的趣味性，显著提升了阅读体验，同时引导儿童更好的理解图书中的内容，提高对事物的认知，并使图书对于儿童更富有趣味性及互动性，从而培养儿童喜欢看书的好习惯，；此外，还使得低龄儿童能更早的接触到新科技，了解科技对科技的发展起到启蒙作用；

本发明的基于儿童图书的ar互动学习方法特别是对于孩子们学习过程和理解书本内容起到了加强和补充的作用，尤其是自然科学、艺术以及卫生类的课本，增强现实技术让书本具有互动性，实现了原地不动地进行场景创造、行程规划、情节模拟，让教师、学生和家长们随时随地都可以参与进来，ar的加入基于积极的探索和发现，让学习和阅读变得更有条理，更具乐趣，其集在线学习、多元化、多角度于一体，带来前所未有的体验和进步。

附图说明

图1为本发明的一种基于儿童图书的ar互动学习方法的流程图；

图2为本发明的一个实施例的基于儿童图书的ar互动学习装置的构成框图；

图3为本发明的另一个实施例的基于儿童图书的ar互动学习装置的构成框图；

具体实施方式

见图1，一种基于儿童图书的ar互动学习方法，包括如下步骤：

步骤1：调用摄像头，获取图书的当前书页的页面信息；

步骤2：识别书页的页面信息，获取相匹配的ar动画；

步骤3：将ar动画渲染至当前摄像头所摄的场景中，在书页上播放ar动画；

步骤4：通过用户的交互动作与ar动画进行互动。

具体在本实施例中，在步骤1中，识别书页的页面信息通过将摄像头所摄图片的特征点与本地ar动画库中模板图片的特征点进行匹配实现。

具体的，在步骤1中，对将摄像头所摄图片进行灰度处理，将图片转换成黑白图片；提取黑白图片的特征点；将特征点数据打包；对比摄像头所摄图片的特征点数据包与本地ar动画库中模板图片的特征点数据包。

具体的，在步骤3中，计算书页的空间位置信息，并绑定ar动画在书页的空间位置处，将ar动画渲染在实体书页的空间位置处。

此外，在本发明的另一个实施例中，在步骤3中，将ar动画绑定音频，在播放ar动画时，同步播放音频，音频与ar动画相匹配。

此外，在本发明的另一个实施例中，在步骤2中，若未在本地ar动画库未匹配到与书页的页面信息相对应的内容，则将页面信息发送给服务器，在服务器中匹配与书页的页面信息相对应的ar动画，并将ar动画下载到本地ar动画库。

见图2，本发明的一种基于儿童图书的ar互动学习装置，包括：

书页扫描模块1，用于获取当前书页的页面信息，并将页面信息发送至内容检测模块；

本地ar动画库2，用于存储ar动画；

内容检测模块3，用于根据页面信息从本地ar动画库中获取相匹配的ar动画，并将ar动画的播放信息发送至ar动画播放模块5；

ar动画播放模块4，用于根据放信息播放本地ar动画库中、与页面信息相匹配的ar动画，将ar动画渲染至当前的真实场景中；

交互模块5，用于与ar动画进行互动。

见图3，在本发明的另一个实施例中，还包括：服务器6，用于存储ar动画；

无线通讯模块7，用于与服务器通讯；

在内容检测模块3未从本地ar动画库2中获取相匹配的ar动画时，内容检测模块3将页面信息发送至服务器6，从服务器6中下载与页面信息相匹配的ar动画至本地ar动画库2中并通过ar动画播放模块4播放。

在本发明的实施例中，还提供了一种基于儿童图书的ar互动学习装置,其包括：包括处理器、存储器以及程序；

程序存储在存储器中，处理器调用存储器存储的程序，以执行上述的基于儿童图书的ar互动学习方法。

在上述基于儿童图书的ar互动学习装置的实现中，存储器和处理器之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可以通过一条或者多条通信总线或信号线实现电性连接，如可以通过总线连接。存储器中存储有实现数据访问控制方法的计算机执行指令，包括至少一个可以软件或固件的形式存储于存储器中的软件功能模块，处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。

存储器可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，简称：ram)，只读存储器(readonlymemory，简称：rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，简称：prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，简称：eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，简称：eeprom)等。其中，存储器用于存储程序，处理器在接收到执行指令后，执行程序。

处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称：cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称：np)等。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

在本发明的实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质被配置成存储程序，程序被配置成执行上述的基于儿童图书的ar互动学习方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于计算机可读存储介质中。该程序在被处理器执行时，实现包括上述各方法实施例的步骤；而前述的计算机可读存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台大数据传输设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本发明的基于儿童图书的ar互动学习方法、装置、介质，使图书中的虚拟角色及功能结合现实场景产生互动，使阅读内容更加生动形象，增加了阅读的趣味性，显著提升了阅读体验，同时引导儿童更好的理解图书中的内容，提高对事物的认知，并使图书对于儿童更富有趣味性及互动性，从而培养儿童喜欢看书的好习惯，；此外，还使得低龄儿童能更早的接触到新科技，了解科技对科技的发展起到启蒙作用；

本发明的基于儿童图书的ar互动学习方法特别是对于孩子们学习过程和理解书本内容起到了加强和补充的作用，尤其是自然科学、艺术以及卫生类的课本，增强现实技术让书本具有互动性，实现了原地不动地进行场景创造、行程规划、情节模拟，让教师、学生和家长们随时随地都可以参与进来，ar的加入基于积极的探索和发现，让学习和阅读变得更有条理，更具乐趣，其集在线学习、多元化、多角度于一体，带来前所未有的体验和进步。

本方案中识别书页的页面信息，经过了图像特征点提取、图像匹配等步骤，能够更加的准确清晰，更快识别书页进行ar动画展示，实现与对应图书书页的相关联系，使用户避免发生扫描的书页生产的ar动画与生成的场景不匹配的情况。