[發明專利]一種基于沉浸式虛擬現實技術的仿真教學系統

在審

• 申請號: 201610206544.2
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105654800A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 瞿琛
• 申請（專利權）人: 瞿琛
• 主分類號: G09B5/14
• 分類號: G09B5/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于沉浸式虛擬現實技術的仿真教學系統，其特征在于：

系統包括：

頭戴式虛擬現實設備，用于運行虛擬現實仿真模塊與功能模塊，生成仿真界面，用戶通過該設備隔離對所處環境的視線，獲得虛擬場景的聲光電信號產生身臨其境的沉浸感、現場感、立體感；

仿真教學資源云平臺，用于存儲和提供仿真教學系統運行所需的各項數字資源；

個人學習數據庫，用于存儲輸入輸出用戶個人信息、學習資料及學習進度等數據資源。

2.根據權利要求1所述系統，其特征在于：

頭戴式虛擬現實設備由基礎架構單元、數據運行及處理單元、數據存儲單元、觸控顯示單元、聲效反饋單元、供電單元等部分組成；

基礎架構單元包括前翻蓋結構塑膠殼和虛擬現實鏡片等部件，起結構支撐、封閉用戶對所處環境視線的作用，虛擬現實鏡片為非球面凸透鏡，位于顯示屏和用戶眼睛之間；

數據運行及處理單元包括系統運行主板、系統內存、CPU等部件，是設備系統運行、數據處理運算核心；

數據存儲單元包括機身內存、USB移動硬盤等部件，是系統及個人數據的主要存儲媒介；

觸控顯示單元為高分辨率觸控顯示屏，用于提供虛擬現實光影信號，用戶可在觸控顯示屏上完成指令操作；

聲效反饋單元包括咪頭和喇叭，用于提供聲效輸入輸出功能；

供電單元為大容量可充電電池，為系統供電。

3.根據權利要求2所述系統，其特征在于：該設備可通過有線或無線的方式充電。

4.根據權利要求2所述系統，其特征在于：該設備可外接U盤或移動硬盤。

5.根據權利要求2、3、所述系統，其特征在于：該設備使用戶能夠將真實世界完全視覺隔離，僅看到顯示屏中的虛擬場景，獲得沉浸式虛擬現實體驗，且不需要外部接入（如手機、PC等）即能獨立運行。

6.根據權利要求1所述系統，其特征在于：仿真教學資源云平臺包括：服務器、虛擬現實設備運行基礎數據與服務組件、虛擬環境的二維、三維數據資源、教學科目及內容數據資源等部分。

7.根據權利要求6所述系統，其特征在于：仿真教學資源云平臺及個人學習數據庫的建立包括以下步驟：

步驟一：使用三維拍攝技術實拍各學科名師教學實景，基于實景內容和三維設計軟件對系統環境、場景、人物等要素進行建模渲染，生成仿真教學三維模型數據；

步驟二：將仿真教學三維模型數據導入三維動畫引擎中，根據現實場景及實拍影像數據，通過人工處理生成以教學科目及內容為基準的動作行為控制鏈，再導入二維場景模型數據，添加配套場景的光聲電效果，渲染得到相應的視頻文件；

步驟三：通過視頻編輯軟件將配套音頻、視頻文件進行集成，生成系統所需的虛擬現實數字資源，將各學科各項數字資源及虛擬現實設備運行基礎數據與服務組件數字資源集合至服務器生成仿真教學數據資源云平臺；

步驟四：用戶根據自身需求從云平臺下載所需學習資源存儲于頭戴式虛擬現實設備中建立個人學習數據庫，同時可將個人信息、學習內容及學習進度數據資料上傳云平臺，與其他用戶共同建立討論社區，得到名師在線指點。

8.根據權利要求7所述系統，其特征在于：云平臺資源為動畫模式或實景模式或動畫與實景結合模式。

9.根據權利要求1、2、7所述系統，其特征在于：用戶可通過有線或無線WIFI的方式連接頭戴式虛擬現實設備與仿真教學資源云平臺以完成上傳下載。

10.根據權利要求1、2、7所述系統，其特征在于：多個設備之間可通過有線或無線藍牙的方式連接，組成多人同步學習系統。