[發明專利]基于虛幻4引擎技術的虛擬現實交互系統

有效

• 申請號: 201710551831.1
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107340869B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 周江峰
• 申請（專利權）人: 四川云圖瑞科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06T19/00;G06Q50/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了基于虛幻4引擎技術的虛擬現實交互系統，包括教學資源平臺、教員端智能交互設備、學員端智能交互設備、三維模型構建單元和虛幻引擎控制單元；教學資源平臺包括數據庫服務器、控制模塊和面向用戶交互端；教員端智能交互設備包括頭戴式顯示模塊、語音錄入模塊、智能指套和頭部運動測量模塊；學員端智能交互設備包括頭戴式顯示模塊、聽筒模塊和穿戴式人體加速度傳感器；虛幻引擎控制單元包括三維動畫人物設置模塊、聲音模擬模塊和燈光渲染模塊。本發明補充和完善了現有教育體系，有利于減輕不同地區的教育資源差異問題，同時在這種沉浸式虛擬現實教學模式下，使教員和學員都有身臨其境的感受，可間接的對學員發揮督導作用。

技術領域

本發明涉及虛擬技術領域，具體涉及基于虛幻4引擎技術的虛擬現實交互系統。

背景技術

虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR)，又譯為臨境，靈境等。從應用上它是一種綜合了計算機圖形技術、多媒體技術、人機交互技術、網絡技術、3D顯示技術及仿真技術等多種科學技術綜合發展起來的計算機領域的最新技術，也是力學、數學、光學、運動學等各種學科的綜合應用。虛擬現實的特點在于以模仿的方式為用戶創造一種虛擬的環境，使得用戶產生一種沉浸于虛擬環境的感覺，并于虛擬環境相互作用從而引起虛擬環境的實時變化。在我國，虛擬現實技術的研究和一些發達國家相比還有很大的一段距離，隨著計算機圖形學、計算機工程學等技術的高速發展，虛擬現實技術已經得到了相當的重視，研究與應用VR，建立虛擬環境、虛擬場景模型以及分布式VR系統的開發正朝深度和廣度發展。

為了提高教育資源分配均衡性，保障不同地區均能獲得良好的教育資源，開發多功能互動教學系統具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有教育資源分配不均勻，以及現有在線學習方式下，大多數學員的主觀能動性較差學習效率較低，目的在于提供基于虛幻4引擎技術的虛擬現實交互系統，補充和完善了現有教育體系，有利于減輕不同地區的教育資源差異問題，同時在這種沉浸式虛擬現實教學模式下，使教員和學員都有身臨其境的感受，可間接的對學員發揮督導作用，提高在線學習效率。

本發明通過下述技術方案實現：

基于虛幻4引擎技術的虛擬現實交互系統，包括教學資源平臺、教員端智能交互設備、學員端智能交互設備、三維模型構建單元和虛幻引擎控制單元；

所述教學資源平臺包括數據庫服務器、控制模塊和面向用戶交互端；

所述數據庫服務器，用于存儲教學資源、教員信息、學員信息和虛擬三維教學場景，所述教學資源包括已授課程和預約課程；所述教員信息包括姓名、教授科目、課程安排、年齡、身份認證、聯系方式和對應教員端智能交互設備編號；所述學員信息包括姓名、學習科目、課程安排、年齡、身份認證、聯系方式和對應學員端智能交互設備編號；

所述控制模塊，用于接收并審核教員端智能交互設備和學員端智能交互設備的接入請求，向通信連通的教員端智能交互設備和學員端智能交互設備實時發送所述虛擬三維教學場景；

所述面向用戶交互端包括常規課程教學資源管理、用戶管理和共享資源管理；常規課程教學資源管理用于用戶查詢、預約和在線學習教學資源；所述用戶管理包括教員賬戶管理、學員賬戶管理以及下載或存儲教學資源；所述共享資源管理用于用戶上傳和在線學習共享類教學資源；

所述教員端智能交互設備包括頭戴式顯示模塊、語音錄入模塊、智能指套和頭部運動測量模塊；所述頭戴式顯示模塊用于顯示虛擬三維教學場景；所述語音錄入模塊用于輸入教學講課語音、并實時傳遞至虛幻引擎控制單元添加入虛擬三維教學場景中；所述智能指套用于檢測手指運動姿態信息并傳遞至虛幻引擎控制單元添加入虛擬三維教學場景中；所述頭部運動測量模塊用于檢測人體頭部運動姿態并傳遞至虛幻引擎控制單元添加入虛擬三維教學場景中；