[發(fā)明專利]一種計算機組裝虛擬實驗系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911036995.6
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110942519B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李南希;李健枝;丁躍華;王洪江;列俊康
• 申請（專利權(quán)）人: 華南師范大學
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G09B9/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 何文聰

1.一種計算機組裝虛擬實驗系統(tǒng)，其特征在于，包括:

模型生成模塊，用于根據(jù)計算機主機各硬件的材質(zhì)圖以及計算機機箱的材質(zhì)圖，生成計算機主機各硬件和計算機機箱的三維模型；

界面顯示模塊，用于提供多個分別具有各自層級的交互界面，并對各所述交互界面擇一顯示；各所述交互界面中分別顯示跳轉(zhuǎn)按鈕，所述跳轉(zhuǎn)按鈕用于觸發(fā)對交互界面的跳轉(zhuǎn)顯示；

虛擬實驗教程模塊，用于按照被選擇的教程內(nèi)容，調(diào)取文字教程數(shù)據(jù)、圖片教程數(shù)據(jù)或視頻教程數(shù)據(jù)加載到一個所述交互界面中進行展示或播放；

虛擬實驗操作模塊，用于檢測交互操作信號，所述交互操作信號包括移動信號、旋轉(zhuǎn)信號和縮放信號，根據(jù)檢測到的信號，實行相應(yīng)的計算機組裝虛擬實驗操作；

實驗評價模塊，用于對所述計算機組裝虛擬實驗操作進行評分及反饋錯誤；

所述虛擬實驗教程模塊包括教程數(shù)據(jù)庫單元，所述教程數(shù)據(jù)庫單元用于收集計算機主機各硬件的圖片、接口描述、功能簡介的信息，以及收集計算機組裝的真實實驗操作視頻信息；

所述教程數(shù)據(jù)庫單元還用于通過Unity?3D軟件嵌入實驗教程界面形成數(shù)據(jù)二維場景，再將所述二維場景加載到第三層級交互界面的第一子界面中進行顯示；

所述虛擬實驗操作模塊包括：

模型移動單元，所述模型移動單元的工作模式包括鼠標模式和鍵盤鼠標復合模式；在所述鼠標模式下，所述模型移動單元用于檢測鼠標左鍵被按下以及被拖動的操作指令，根據(jù)檢測到的操作指令，控制被鼠標選中的所述三維模型進行相應(yīng)的移動；在所述鍵盤鼠標復合模式下，所述模型移動單元用于檢測鼠標左鍵被按下以及鍵盤指定鍵被按住或被放開的操作指令，并通過Unity?3D軟件設(shè)置鍵盤指定鍵對應(yīng)的移動方向和對應(yīng)的步進式移動距離，根據(jù)檢測到的操作指令，控制被鼠標選中的所述三維模型在鍵盤指定鍵對應(yīng)的方向上進行相應(yīng)地步進式移動；

模型旋轉(zhuǎn)單元，所述模型旋轉(zhuǎn)單元的工作模式包括鼠標模式和鍵盤鼠標復合模式；在所述鼠標模式下，所述模型旋轉(zhuǎn)單元用于將相應(yīng)交互界面中的整體場景在X-Y平面內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)，該模式檢測鼠標右鍵被按住并拖動的操作指令，通過Unity?3D軟件設(shè)置當前場景的Main?Camera對象的旋轉(zhuǎn)方向為圍繞世界坐標系中的Z軸旋轉(zhuǎn)，根據(jù)計算出的鼠標右鍵在X-Y平面上的位置變化，設(shè)置Main?Camera對象在X-Y平面上的旋轉(zhuǎn)角度向量與該位置變化成正比，并根據(jù)檢測到的操作指令，控制當前場景的Main?Camera對象在X-Y平面上進行相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，使Main?Camera對象觀測到的整體場景在X-Y平面上也進行相應(yīng)旋轉(zhuǎn)；在所述鍵盤鼠標復合模式下，所述模型旋轉(zhuǎn)單元用于將被鼠標所選三維模型在其自身坐標系中遵循鍵盤指定鍵對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向進行旋轉(zhuǎn)，該模式檢測鼠標右鍵和鍵盤指定鍵被同時按住的操作指令，通過Unity?3D軟件設(shè)置鍵盤指定鍵對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向，根據(jù)計算出的鼠標右鍵在X-Y平面上的位置變化，設(shè)置鍵盤指定鍵對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)角度向量與該位置變化成正比，并根據(jù)檢測到的操作指令，控制被鼠標所選的三維模型在其自身坐標系中遵循鍵盤指定鍵對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向進行相應(yīng)旋轉(zhuǎn)；

模型縮放單元，所述模型縮放單元的工作模式包括鍵盤鼠標復合模式；在鍵盤鼠標復合模式下，模型縮放單元用于將被鼠標選定的三維模型在相應(yīng)的交互界面居中顯示并進行縮放，該模式首先檢測鼠標左鍵和鍵盤“Ctrl”鍵被同時按住的操作指令，根據(jù)檢測到的操作指令，通過Unity?3D軟件將當前場景的Main?Camera對象的視角方向調(diào)整為面向被選對象，使被鼠標選定的三維模型在相應(yīng)的交互界面中居中顯示；然后檢測鼠標滾輪被滾動的操作指令，計算出鼠標滾輪被滾動的距離，設(shè)置當前場景的Main?Camera對象的視角域大小變化值與該滾動距離成正比，并根據(jù)檢測到的操作指令，控制所述三維模型在交互界面中進行相應(yīng)縮放。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算機組裝虛擬實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述模型生成模塊用于利用3D建模工具制作得到計算機主機各硬件和計算機機箱的三維模型，將所述三維模型和計算機主機各硬件的材質(zhì)圖以及計算機機箱的材質(zhì)圖導入Unity?3D軟件中，并設(shè)置所述三維模型的物理屬性。