[發(fā)明專利]增強現(xiàn)實三維互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810066005.2
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108364504B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王瑛;韓榮杰;邱海鋒;范華;葉劍;鄭偉彥
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中新電力工程建設(shè)有限公司自動化分公司;浙江中新電力工程建設(shè)有限公司;國網(wǎng)浙江杭州市蕭山區(qū)供電有限公司;國網(wǎng)浙江省電力有限公司杭州供電公司
• 主分類號: G09B5/02
• 分類號: G09B5/02
• 代理公司: 33266 杭州融方專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 沈相權(quán)

本發(fā)明公開了增強現(xiàn)實三維互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)及控制方法。屬于三維互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，能直觀獲得三維圖形。包括信息處理模塊、顯示器、實體教具、控制器、水平臺、支架、下平板、中平板和上平板；支架豎直固定在水平臺的上表面上，下平板、中平板和上平板從下往上排列分別豎直間隔連接在豎直架上；在下平板上均布設(shè)有若干個豎直滑孔，在每個豎直滑孔內(nèi)都分別豎直滑動設(shè)有一根滑動桿；在每個豎直滑孔正上方的中平板上正對設(shè)有豎直穿孔，在每個豎直穿孔一側(cè)方的中平板上設(shè)有豎直夾孔，在每個豎直夾孔內(nèi)固定設(shè)有下管口密封的豎直管，在豎直管的管內(nèi)下端固定設(shè)有限位塊，在每個限位塊下方的豎直管的管內(nèi)都分別設(shè)有下定滑輪和水壓傳感器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及增強現(xiàn)實三維互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

目前，增強實現(xiàn)的三維互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)存在著基礎(chǔ)差的學(xué)生難于理解的問題，主要表現(xiàn)在學(xué)生不清楚三維圖形是如何得到的，其主要原因是現(xiàn)有增強實現(xiàn)的三維互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)直觀性太差，學(xué)生在學(xué)習(xí)時都是通過理論得到的圖形，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探索創(chuàng)新的精神受挫。因此，提供一種能直觀得到獲得三維圖形的系統(tǒng)顯得非常必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有三維互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)存在的上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、能直觀獲得三維圖形的增強現(xiàn)實三維互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)及控制方法。

以上技術(shù)問題是通過下列技術(shù)方案解決的：

增強現(xiàn)實三維互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)，包括信息處理模塊、顯示器和實體教具，還包括控制器、存儲器、水平臺、支架、下平板、中平板和上平板；支架豎直固定在水平臺的上表面上，下平板、中平板和上平板從下往上排列分別豎直間隔連接在豎直架上；在下平板上均布設(shè)有若干個豎直滑孔，在每個豎直滑孔內(nèi)都分別豎直滑動設(shè)有一根滑動桿；在每個豎直滑孔正上方的中平板上正對設(shè)有豎直穿孔，在每個豎直穿孔一側(cè)方的中平板上設(shè)有豎直夾孔，在每個豎直夾孔內(nèi)固定設(shè)有下管口密封的豎直管，在豎直管的管內(nèi)下端固定設(shè)有限位塊，在限位塊上豎直設(shè)有過線孔，在每個限位塊下方的豎直管的管內(nèi)都分別設(shè)有下定滑輪和水壓傳感器，在每個豎直管的上管口上方的上平板下表面上都分別設(shè)有提繩電機和上定滑輪；在每個豎直管內(nèi)都分別裝有水和圓柱形浮力柱；還包括分別與圓柱形浮力柱個數(shù)相等的上拉繩和下拉繩；下拉繩的下端一對一連接在滑動桿的上表面中心處，下拉繩的上端依次跨過上定滑輪和下定滑輪后并從過線孔向上穿過后固定連接在對應(yīng)圓柱形浮力柱的下表面中心處，并且每個滑動桿的重力大于對應(yīng)圓柱形浮力柱的浮力；上拉繩的兩端分別連接在提繩電機的轉(zhuǎn)軸上和對應(yīng)圓柱形浮力柱的上表面中心處；每個提繩電機的控制端、每個水壓傳感器、存儲器、信息處理模塊和顯示器分別與控制器連接。

一種適用于增強現(xiàn)實三維互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的控制方法，其控制方法如下：

首先在存儲器中預(yù)存每個水壓傳感器檢測到的若干個水壓大小和每個水壓大小下該水壓傳感器所對應(yīng)的滑動桿下表面離水平臺的高度值，并同時將該滑動桿的下表面正投影到水平臺上的二維坐標值與該滑動桿相綁定；

然后，在實體教具上選擇若干個測量點，用滑動桿對各個測量點的高度分別進行測量，并同時將各個測量點所對應(yīng)的二維坐標與所測高度相綁定；然后得出各測量點的三維坐標；然后根據(jù)各測量點的三維坐標畫出實體教具的三維圖形；

畫出實體教具的三維圖形過程如下：

提繩電機放下上拉繩，滑動桿在重力作用下向下移動后壓在放置在水平臺上的實體教具上，在滑動桿向下移動后，滑動桿通過下拉繩拉動圓柱形浮力柱往下移動，圓柱形浮力柱往下移動后就會讓豎直管內(nèi)的水往上移動，通過水壓傳感器就能檢測出此時豎直管內(nèi)的水往上移動后的水壓大小；