[發(fā)明專利]基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的醫(yī)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810376444.3
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108538095A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林富祥;林麟孫;賴科林
• 申請（專利權(quán)）人: 惠州衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G09B5/02
• 分類號: G09B5/02;G06T19/00
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 王華強

本發(fā)明揭示了一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的醫(yī)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)及方法，醫(yī)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)包括主機裝置及與主機裝置連接的顯示裝置、手柄裝置和定位裝置，定位裝置捕捉到手柄裝置的動作傳遞給主機裝置，主機裝置根據(jù)動作和手柄裝置的指令調(diào)取不同的三維虛擬場景和教學(xué)內(nèi)容于顯示裝置中顯示，三維虛擬場景包括三維虛擬教學(xué)場景和虛擬角色；醫(yī)學(xué)教學(xué)方法以上述教學(xué)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過手柄裝置控制虛擬角色的動作行為，并發(fā)送指令，三維虛擬教學(xué)場景及教學(xué)內(nèi)容根據(jù)虛擬角色的動作行為及指令不斷變化更新來進行相應(yīng)的虛擬教學(xué)。本申請的發(fā)明實現(xiàn)在虛擬場景中的仿真教學(xué)，讓使用者可以在例如外科手術(shù)這種因為資源稀缺導(dǎo)致的學(xué)習(xí)機會較少的實體教學(xué)中進行學(xué)習(xí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的醫(yī)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

醫(yī)學(xué)教育的最終目標(biāo)是臨床操作，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育多以平面教材為主，實體教學(xué)為輔，難以給學(xué)習(xí)者高效的指導(dǎo)，尤其是對例如外科手術(shù)類的教學(xué)，更是因為資源稀缺導(dǎo)致學(xué)習(xí)機會較少，現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)院沒有較多資源進行理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)；而隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的高速發(fā)展，其模擬環(huán)境越發(fā)真實，感知系統(tǒng)越發(fā)完全，使用者的沉浸體驗越深，如何通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)醫(yī)學(xué)教育，尤其是理論與實踐相結(jié)合的實體教學(xué)，成為現(xiàn)在急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的醫(yī)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)及方法。

一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的醫(yī)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)包括：主機裝置，其包括主機本體以及設(shè)于主機本體內(nèi)的存儲模塊；存儲模塊用于存儲三維虛擬場景及教學(xué)內(nèi)容，三維虛擬場景包括三維虛擬教學(xué)場景以及位于三維虛擬教學(xué)場景中的虛擬角色；以及

與主機本體連接的顯示裝置、手柄裝置和定位裝置；

顯示裝置包括顯示本體以及設(shè)于顯示本體的圖像顯示模塊；圖像顯示模塊用于顯示三維虛擬場景及教學(xué)內(nèi)容；

手柄裝置包括手柄本體以及設(shè)于手柄本體的手柄控制模塊；手柄控制模塊用于指令發(fā)送；

定位裝置包括多個空間定位模塊；每一空間定位模塊用于捕捉手柄本體的動作數(shù)據(jù)；

主機本體根據(jù)動作數(shù)據(jù)分析出手柄本體的動作，并根據(jù)手柄本體的動作控制虛擬角色于三維虛擬教學(xué)場景中進行相應(yīng)的動作行為；主機本體根據(jù)虛擬角色于三維虛擬教學(xué)場景中的位置以及虛擬角色的動作行為對三維虛擬場景進行變化更新；主機本體根據(jù)指令加載教學(xué)內(nèi)容于三維虛擬教學(xué)場景中；三維虛擬教學(xué)場景與教學(xué)內(nèi)容相適配。

根據(jù)本發(fā)明一實施方式，主機裝置還包括三維場景構(gòu)建模塊、視景調(diào)度模塊以及數(shù)據(jù)動態(tài)加載模塊；

三維場景構(gòu)建模塊、視景調(diào)度模塊以及數(shù)據(jù)動態(tài)加載模塊均設(shè)于主機本體內(nèi)，并分別與存儲模塊連接；視景調(diào)度模塊與數(shù)據(jù)動態(tài)加載模塊連接；三維場景構(gòu)建模塊用于三維虛擬場景的構(gòu)建，并存儲三維虛擬場景至存儲模塊內(nèi)；視景調(diào)度模塊用于調(diào)度不同的三維虛擬場景于圖像顯示模塊內(nèi)顯示；數(shù)據(jù)動態(tài)加載模塊用于加載相適配的教學(xué)內(nèi)容至視景調(diào)度模塊調(diào)度的三維虛擬教學(xué)場景中。

根據(jù)本發(fā)明一實施方式，其還包括教學(xué)顯示模塊；主機裝置還包括系統(tǒng)同步模塊；系統(tǒng)同步模塊設(shè)于主機本體并分別與教學(xué)顯示模塊及視景調(diào)度模塊連接；

教學(xué)顯示模塊通過系統(tǒng)同步模塊同步顯示圖像顯示模塊顯示的三維虛擬場景和教學(xué)內(nèi)容。

根據(jù)本發(fā)明一實施方式，多個空間定位模塊分設(shè)于顯示本體。

根據(jù)本發(fā)明一實施方式，三維虛擬教學(xué)場景包括醫(yī)院整體場景、更衣室場景、手術(shù)室場景、消毒室場景、醫(yī)療設(shè)備使用場景以及手術(shù)場景。

根據(jù)本發(fā)明一實施方式，教學(xué)內(nèi)容包括醫(yī)療理論課程、理療實體課程以及臨床操作課程。

一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的醫(yī)學(xué)教學(xué)方法，包括以下步驟：