[發(fā)明專利]一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的外語學(xué)習(xí)方法與系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610829778.2
• 申請(qǐng)日: 2016-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN106648048A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡政英;胡惠;文洋;鄒江霞;陳言美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F3/01
• 分類號(hào): G06F3/01;G09B5/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所42103
• 代理人: 吳思高

1.一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的外語學(xué)習(xí)方法與系統(tǒng)，包括虛擬現(xiàn)實(shí)終端（100）、終端適配器（107）、計(jì)算機(jī)（108）、虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)庫（109）；其特征在于：所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端（100）的輸入設(shè)備包括：麥克風(fēng)（102）、手套（103）、腳套（104）、攝像頭（106）；通過虛擬現(xiàn)實(shí)終端（100）的輸出設(shè)備包括：VR眼鏡（105）、耳機(jī)（101）、安裝在手套（103）、腳套（104）中的觸覺傳感器；通過虛擬現(xiàn)實(shí)終端（100）中的輸入設(shè)備采集用戶的動(dòng)作，然后通過終端適配器（107）傳給計(jì)算機(jī)（108），計(jì)算機(jī)（108）對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，再根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)庫（109）中的各種外語學(xué)習(xí)場(chǎng)景模型，進(jìn)行檢索、匹配、建模、映射和計(jì)算，產(chǎn)生相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)輸出結(jié)果，然后在虛擬現(xiàn)實(shí)終端（100）的輸出設(shè)備中通過視聽觸展現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的外語學(xué)習(xí)方法與系統(tǒng)，其特征在于：所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端（100）的輸入設(shè)備是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的輸入接口，其功能是檢測(cè)用戶的輸入信號(hào)，并通過傳感器模塊轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)（108）能夠處理的數(shù)字信號(hào)；

虛擬現(xiàn)實(shí)終端（100）的輸出設(shè)備，是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的輸出接口，將虛擬世界中各種數(shù)字信號(hào)和數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)變?yōu)槿怂芨惺艿亩嗤ǖ来碳ば盘?hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的外語學(xué)習(xí)方法與系統(tǒng)，其特征在于：所述耳機(jī)（101），其功能是將虛擬世界中的語音數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢月牭降囊舨ǎ?/p>

所述麥克風(fēng)（102），其功能是采集用戶說話的語音信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所需的電信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的外語學(xué)習(xí)方法與系統(tǒng)，其特征在于：所述手套（103），其功能是跟蹤、采集用戶手的動(dòng)作，并轉(zhuǎn)換為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所需的電信號(hào)；手套（103）設(shè)有觸覺傳感器，其功能是將虛擬世界中的各種觸覺感知數(shù)字信息，轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩裟軌蚋惺艿挠|覺信號(hào)；

所述腳套（104），其功能是采集用戶腳的動(dòng)作，并轉(zhuǎn)換為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所需的電信號(hào)；腳套（104）設(shè)有觸覺傳感器，其功能是將虛擬世界中的各種觸覺感知數(shù)字信息，轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩裟軌蚋惺艿挠|覺信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的外語學(xué)習(xí)方法與系統(tǒng)，其特征在于：所述VR眼鏡（105）其功能是將虛擬世界中的各種數(shù)學(xué)模型、外語學(xué)習(xí)場(chǎng)景等轉(zhuǎn)變?yōu)槿搜鬯芸吹降牧Ⅲw視覺信號(hào)；

所述攝像頭（106），其功能是將現(xiàn)實(shí)世界中的用戶各種位置、動(dòng)作信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)108能夠處理的數(shù)字信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的外語學(xué)習(xí)方法與系統(tǒng)，其特征在于：所述終端適配器（107），是計(jì)算機(jī)（108）與各類虛擬現(xiàn)實(shí)終端（100）設(shè)備的硬件接口，虛擬現(xiàn)實(shí)終端（100）將各類數(shù)據(jù)通過終端適配器（107）進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并傳送到計(jì)算機(jī)（108）上，計(jì)算機(jī)（108）經(jīng)過必要的處理和計(jì)算后，再將各類計(jì)算結(jié)果通過終端適配器（107）進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，再傳輸?shù)教摂M現(xiàn)實(shí)終端（100）的輸出設(shè)備上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的外語學(xué)習(xí)方法與系統(tǒng)，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)（108）用于處理和計(jì)算虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)采集到各類輸入信號(hào)及各類輸出信號(hào)，并能夠檢索虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)庫（109）進(jìn)行視景幾何建模、紋理映射、位置跟蹤、3D顯示和計(jì)算，產(chǎn)生相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，并提供動(dòng)態(tài)三維模型加載引擎和語音引擎。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的外語學(xué)習(xí)方法與系統(tǒng)，其特征在于：所述虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)庫（109）用來存放整個(gè)虛擬世界中所有對(duì)象模型，包括單詞模型、場(chǎng)景模型、建筑模型、地形模型、物品模型、材質(zhì)模型、人物模型、語音模型。

9.一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的外語學(xué)習(xí)方法，其特征在于：用戶打開計(jì)算機(jī)（108）后，系統(tǒng)開始進(jìn)行虛擬環(huán)境初始化，初始化完成后，進(jìn)入外語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的主界面，用戶根據(jù)需求選擇聽說訓(xùn)練、場(chǎng)景訓(xùn)練或者是水平測(cè)試；若用戶選擇了聽說訓(xùn)練，則下一步需要選擇聽說的難度，選擇難度之后，開始設(shè)置相應(yīng)的聽說場(chǎng)景，若用戶沒有選擇聽說難度，則默認(rèn)播放初級(jí)難度的聽說音頻，并通過用戶佩戴的耳機(jī)（101）和VR眼鏡（105） 等輸出；若用戶選擇場(chǎng)景訓(xùn)練，則在用戶選擇相應(yīng)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景之后，開始和虛擬學(xué)習(xí)場(chǎng)景中的人物進(jìn)行交流和訓(xùn)練，麥克風(fēng)（102）能夠采集用戶的語音，未選擇場(chǎng)景時(shí)，則加載默認(rèn)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，虛擬場(chǎng)景及其變化、用戶的動(dòng)作、手勢(shì)的顯示等通過VR眼鏡（105）輸出，聲音通過耳機(jī)（101）輸出，與虛擬場(chǎng)景的碰觸通過觸覺傳感器輸出；若用戶選擇水平測(cè)試，用戶可以選擇相應(yīng)的場(chǎng)景，通過鍵盤或者說麥克風(fēng)提交測(cè)試輸入，供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算、比對(duì)，并提交評(píng)分報(bào)告，會(huì)通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行錯(cuò)誤提示和修正。