[發(fā)明專利]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸式語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810028233.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN110033654A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁愷笠;馬澤文;徐琛;劉功申
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B5/02
• 分類號(hào): G09B5/02;G06T19/00
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發(fā)明提供了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸式語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)，包括：虛擬現(xiàn)實(shí)游戲?qū)崿F(xiàn)模塊：開發(fā)適用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的語言學(xué)習(xí)游戲；虛擬現(xiàn)實(shí)視頻實(shí)現(xiàn)模塊：進(jìn)行全景視頻拍攝，并通過對(duì)視頻進(jìn)行后期縫合及調(diào)整，產(chǎn)生語言學(xué)習(xí)視頻；功能界面模塊：搭建語言學(xué)習(xí)游戲和語言學(xué)習(xí)視頻的鏈接，并進(jìn)行修改；提供對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備和/或GoPro的操作；虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備：提供語言學(xué)習(xí)游戲和語言學(xué)習(xí)視頻的沉浸式環(huán)境。本發(fā)明的視頻部分對(duì)任意學(xué)習(xí)語言的人群都適用，游戲部分針對(duì)群眾為學(xué)齡前兒童以及各種語言的初學(xué)者，意在幫助使用者盡快熟悉語言。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用使得語言環(huán)境更為真實(shí)，學(xué)習(xí)效果更佳，而對(duì)于低年齡段兒童，更是有幫助他們集中注意力的功效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的一種虛擬現(xiàn)實(shí)視頻處理以及虛擬現(xiàn)實(shí)游戲的制作技術(shù)，具體地，涉及一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)的沉浸式語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前是一個(gè)新興的技術(shù)，針對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的開發(fā)也層出不窮，各項(xiàng)技術(shù)也已經(jīng)較為成熟。而目前對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用主要是在游戲、影視等娛樂領(lǐng)域，而在室內(nèi)裝潢領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實(shí)雖有些應(yīng)用，但是技術(shù)并不是很成熟，應(yīng)用面也不廣。虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)備主要分為一體機(jī)式和分離式的。一體機(jī)式的設(shè)備即為直接戴上頭戴式可進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，直接在設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行展現(xiàn)內(nèi)容。若是應(yīng)用于游戲，還需加上配套的一系列定位系統(tǒng)以及手握的控制桿。此類虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備成本較高，使用的技術(shù)復(fù)雜，且主要應(yīng)用于游戲，因?yàn)橛螒蛑谱骺梢灾苯俞槍?duì)虛擬現(xiàn)實(shí)來做，而電影的拍攝極少特別考慮虛擬現(xiàn)實(shí)的因素，否則成本會(huì)極其巨大，需要用特殊的攝像機(jī)，處理也極其復(fù)雜。

另一種分離式的設(shè)備的成本則相對(duì)低了許多，是大多數(shù)初次體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的消費(fèi)者的選擇。該設(shè)備同樣是頭戴式的，而區(qū)別在于分離式的設(shè)備需要插入手機(jī)，通過手機(jī)播放處理過的視頻或者運(yùn)行特殊的游戲，再經(jīng)過設(shè)備內(nèi)部的鏡片的光學(xué)作用來實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境。分離式設(shè)備的價(jià)格非常低，谷歌推出過一款卡紙盒的虛擬現(xiàn)實(shí)，僅用卡紙和兩塊鏡片拼成，成本僅為2美元，折合人民幣不到15元。在國(guó)內(nèi)稍微也有不少這樣的產(chǎn)品，譬如暴風(fēng)魔鏡，產(chǎn)品價(jià)位跨度也不小，從入門級(jí)的不到一百元的產(chǎn)品到精美一些的五百元左右的。手機(jī)上主要是進(jìn)行分屏處理，以通過鏡片處理實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。游戲或視頻運(yùn)行時(shí)，會(huì)調(diào)用手機(jī)中的陀螺儀的數(shù)據(jù)來得知使用者此時(shí)的頭部仰角以及旋轉(zhuǎn)的角度。

而虛擬現(xiàn)實(shí)視頻方面，目前的應(yīng)用也不是很多，主要受限于器材方面。拍攝虛擬現(xiàn)實(shí)視頻的器材與普通的器材不同，需要全景攝像機(jī)，再經(jīng)過后期處理、剪輯、拼接等步驟，才能生成一段可以用分離式設(shè)備觀看的虛擬現(xiàn)實(shí)視頻。至于虛擬現(xiàn)實(shí)直播，目前也有，但是普及程度極低，效果也不盡如人意。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)的沉浸式語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用分離式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，將虛擬顯示技術(shù)應(yīng)用到語言教育領(lǐng)域，形成一個(gè)用于語言學(xué)習(xí)的沉浸式語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸式語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)，包括：

-虛擬現(xiàn)實(shí)游戲?qū)崿F(xiàn)模塊：基于Unity的游戲編寫框架，開發(fā)適用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的語言學(xué)習(xí)游戲，并發(fā)送至虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備；

-虛擬現(xiàn)實(shí)視頻實(shí)現(xiàn)模塊：采用GoPro進(jìn)行全景視頻拍攝，并通過KVP對(duì)視頻進(jìn)行后期縫合及調(diào)整，產(chǎn)生語言學(xué)習(xí)視頻，并發(fā)送至虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備；

-功能界面模塊：在目錄界面設(shè)置鏈接到語言學(xué)習(xí)游戲和語言學(xué)習(xí)視頻的選項(xiàng)，并根據(jù)需要對(duì)語言學(xué)習(xí)游戲和語言學(xué)習(xí)視頻進(jìn)行修改；提供對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備和/或GoPro的操作控制；

-虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備：提供語言學(xué)習(xí)游戲和語言學(xué)習(xí)視頻的沉浸式環(huán)境。

優(yōu)選地，所述虛擬現(xiàn)實(shí)游戲?qū)崿F(xiàn)模塊包括：場(chǎng)景搭建單元、游戲環(huán)節(jié)控制器單元、玩家控制單元、玩家界面展示單元、地形加載器單元以及虛擬現(xiàn)實(shí)處理單元；其中：