[發明專利]一種基于虛擬現實的外語學習方法與系統

在審

• 申請號: 201610829778.2
• 申請日: 2016-09-18
• 公開（公告）號: CN106648048A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 蔡政英;胡惠;文洋;鄒江霞;陳言美
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G09B5/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 吳思高

技術領域

本發明所述一種基于虛擬現實的外語學習方法與系統，屬于虛擬現實技術應用領域。

背景技術

隨著信息技術與外語學習結合，使得外語學習的工具和方法層出不窮，例如復讀機、mp3、電子詞典、手機、計算機等。這些信息技術與外語學習相結合，能夠利用計算機的強大處理能力對外語學習相關的文本、聲音、圖形、圖像、動畫等進行綜合處理，從而有助于營造出不同于紙質外語學習材料的“啞巴”外語學習環境，能夠為外語學習者展現一個圖文并茂、有聲有色、生動逼真的學習環境,使得學習者在視覺和聽覺上得到信號刺激，使大腦獲得多層次、多種類的外語學習知識。

但是目前的外語學習的缺點也是很明顯的。首先，在外語學習中，非母語的外語學習者最大的抱怨就是缺乏外語學習環境，缺乏母語環境所特有的多層次、多頻次的反復刺激，導致學習效果大打折扣。其次，現有的外語學習方式比較單一，外語學習者的學習興趣極大的影響了其外語水平，興趣是最好的老師,單一的學習方式無法刺激他們的求知欲，從而降低學習效率。再次，傳統的外語學習方法和系統很難為外語學習者提供關聯學習,外語的學習和母語的學習一樣,是需要互相關聯的，每一個單詞都不是孤立的，需要關聯比較來掌握其地道的用法。因此，開發出一種具備外語學習場景、提高學習者學習興趣、適于日常生活交流，能提高學習者地道地使用外語的學習方法與系統是很有必要的。

在國內，隨著互聯網技術的發展和進步，為開發一種基于虛擬現實的外語學習方法及系統提供了條件，但是，目前市場上很少有一種基于虛擬現實的外語學習方法及系統。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于虛擬現實的外語學習方法與系統，運用計算機進行三維場景的制作，并生成與現實的外國工作、生活類似的模擬場景，并借助虛擬現實終端中的多種輸出設備使用戶在視覺、聽覺、觸覺等感官上與虛擬環境形成交互，形成真實的學習感受。虛擬現實技術在外語學習中的運用具有科學性、交互性、形象性等優點，在外語學習中有著明顯的優勢以及成效。

本發明所采用的技術方案是：

一種基于虛擬現實的外語學習方法與系統，包括虛擬現實終端、終端適配器、計算機、虛擬現實數據庫。

所述虛擬現實終端的輸入設備包括：麥克風、手套、腳套、攝像頭；

通過虛擬現實終端的輸出設備包括：VR眼鏡、耳機、安裝在手套、腳套中的觸覺傳感器；

通過虛擬現實終端中的輸入設備采集用戶的動作，然后通過終端適配器傳給計算機，計算機對采集的數據進行處理和計算，再根據虛擬現實數據庫中的各種外語學習場景模型，進行檢索、匹配、建模、映射和計算，產生相應的虛擬現實輸出結果，然后在虛擬現實終端的輸出設備中展現虛擬現實場景。

所述虛擬現實終端的輸入設備是虛擬現實系統的輸入接口，其功能是檢測用戶的輸入信號，并通過傳感器模塊轉換成計算機能夠處理的數字信號。虛擬現實終端的輸出設備，是虛擬現實系統的輸出接口，將虛擬世界中各種數字信號和數學模型轉變為人所能感受的多通道刺激信號。

所述耳機，其功能是將虛擬世界中的語音數字信號轉變為可以聽到的音波。

所述麥克風，其功能是采集用戶說話的語音信號，并轉換為虛擬現實系統所需的電信號。

所述手套，其功能是采集用戶手的動作，并轉換為虛擬現實系統所需的電信號；手套設有觸覺傳感器，其功能是將虛擬世界中的各種觸覺感知數字信息，轉變為用戶能夠感受的觸覺信號。

所述腳套，其功能是采集用戶腳的動作，并轉換為虛擬現實系統所需的電信號；腳套設有觸覺傳感器，其功能是將虛擬世界中的各種觸覺感知數字信息，轉變為用戶能夠感受的觸覺信號。

所述VR眼鏡，其功能是將虛擬世界中的各種數學模型、外語學習場景等轉變為人眼所能看到的立體視覺信號。

所述攝像頭，其功能是將現實世界中的用戶各種位置、動作信息轉換為計算機能夠處理的數字信號。

所述終端適配器，是計算機與各類虛擬現實終端設備的硬件接口，虛擬現實終端將各類數據通過終端適配器進行必要的數據轉換，并傳送到計算機上，計算機經過必要的處理和計算后，再將各類計算結果通過終端適配器進行必要的數據轉換，再傳輸到虛擬現實終端的輸出設備上。

所述計算機用于處理和計算虛擬現實系統采集到各類輸入信號及各類輸出信號，并能夠檢索虛擬現實數據庫進行視景幾何建模、紋理映射、位置跟蹤、3D顯示和計算，產生相應的虛擬現實，提供動態三維模型加載引擎和語音引擎。