[發明專利]一種基于AR技術的交互式網課系統

在審

• 申請號: 202010887845.2
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112130662A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 方靜;鮑怡香
• 申請（專利權）人: 南京軒世琪源軟件科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G09B5/06;A47B21/00
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 張磊

1.一種基于AR技術的交互式網課系統，包括AR頭顯（1）和電腦（18），其特征在于：所述AR頭顯（1）的前端活動安裝有顯示屏（5），所述顯示屏（5）的后端固定安裝有邊帶（3），所述顯示屏（5）的后方位于邊帶（3）上安裝有立體攝像頭（4），所述邊帶（3）的內側活動固定安裝有揚聲器（7），所述邊帶（3）的后端活動安裝有調節套（2），所述邊帶（3）的下方活動連接有麥克風（6），所述顯示屏（5）的左側活動安裝有卡扣（10），所述卡扣（10）的上方位于顯示屏（5）的底面固定安裝有滑輪（11），所述邊帶（3）上開設有滑槽（8），所述邊帶（3）上位于滑槽（8）的左側開設有限位槽（9），所述電腦（18）的底部固定安裝有辦公桌（15），所述辦公桌（15）的上表面左側活動安裝有數字交換機（17），所述辦公桌（15）的上表面位于電腦（18）的前方活動安裝有同步工作器（12），所述同步工作器（12）的前方活動安裝有操作鍵盤，所述操作鍵盤的前方活動安裝有錄音機（16），所述錄音機（16）的右側活動安裝有手寫板（14），所述手寫板（14）的上方活動安裝有手寫筆（13），所述數字交換機（17）上活動安裝有動作捕捉鏡頭（21），所述動作捕捉鏡頭（21）的前表面中間位置處固定安裝有數字攝像頭（19），所述動作數字攝像頭的周圍固定安裝有紅外攝像頭（20），所述動作捕捉鏡頭（21）的后端固定安裝有固定端口（22），所述數字交換機（17）上位于動作捕捉鏡頭（21）的后方開設有十字卡槽（23），所述立體攝像頭（4）、顯示屏（5）、麥克風（6）、揚聲器（7）、同步工作器（12）、手寫板（14）、錄音機（16）、數字交換機（17）、電腦（18）均與外部電源電性連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于AR技術的交互式網課系統，其特征在于：所述滑輪（11）設置有兩組，所述兩組滑輪（11）分別固定安裝在顯示屏（5）的底面左右兩端，所述卡扣（10）設置有兩組，所述兩組卡扣（10）對稱安裝在顯示屏（5）的左右兩側，所述滑槽（8）開設有兩組，所述兩組滑槽（8）對應分布在兩組滑輪（11）的下方，所述限位槽（9）開設有兩組，所述兩組限位槽（9）對應分布在兩組卡扣（10）的下方。

3.根據權利要求1所述的一種基于AR技術的交互式網課系統，其特征在于：所述顯示屏（5）通過滑輪（11）與滑槽（8）的相互配合與邊帶（3）滑動連接，所述卡扣（10）與限位槽（9）卡合連接。

4.根據權利要求1所述的一種基于AR技術的交互式網課系統，其特征在于：所述揚聲器（7）設置有兩組，所述兩組揚聲器（7）對稱分布在邊帶（3）上，所述揚聲器（7）對應安裝在用戶人耳位置處。

5.根據權利要求1所述的一種基于AR技術的交互式網課系統，其特征在于：所述立體攝像頭（4）共設置有四組，所述AR頭顯（1）內部安裝有無線網卡。

6.根據權利要求1所述的一種基于AR技術的交互式網課系統，其特征在于：所述數字交換機（17）設置有兩組，所述兩組數字交換機（17）活動安裝在辦公桌（15）的上表面左右兩側，所述每組數字交換機（17）上活動安裝有四組動作捕捉鏡頭（21）。

7.根據權利要求1所述的一種基于AR技術的交互式網課系統，其特征在于：所述紅外攝像頭（20）設置有若干組，所述固定端口（22）與十字卡槽（23）活動連接。

8.根據權利要求1所述的一種基于AR技術的交互式網課系統，其特征在于：所述動作捕捉鏡頭（21）與數字交換機（17）通過Camera Link線纜連接，所述數字交換機（17）與同步工作器（12）通過同步信號線連接，所述同步工作器（12）與電腦通過網絡線纜連接。

9.根據權利要求1所述的一種基于AR技術的交互式網課系統，其特征在于：所述錄音機（16）與同步工作器（12）通過同步信號線連接。

10.一種基于AR技術的交互式網課系統如權利要求1所述的系統，其特征在于，該網課系統具體包括以下步驟：

步驟一：教師打開同步工作器（12）、手寫板（14）、錄音機（16）、數字交換機（17）和電腦（18），開始授課，數字攝像頭（19）捕捉教師教學視頻影像，若干組紅外攝像頭（20）捕捉定位教師的動作，數字攝像頭（19）和紅外攝像頭（20）的相互配合實現對教師的視頻實時采集和跟蹤，八組動作捕捉鏡頭（21）從不同角度捕捉教師的視頻影像，動作捕捉鏡頭（21）跟蹤、采集的視頻文件通過Camera Link線纜高速傳輸到數字交換機（17），兩組數字交換機（17）將視頻文件通過同步信號線實時傳輸給同步工作器（12），同時錄音機（16）采集教師授課的音頻文件，然后錄音機（16）將采集的音頻文件通過同步信號線傳輸到同步工作器（12），同步工作器（12）將兩組數字交換機（17）傳輸的視頻文件以及錄音機（16）傳輸的音頻文件同步整合，然后同步工作器（12）將同步后的音視頻文件傳輸給電腦（10）；

步驟二：電腦（10）上的虛擬場景生成模塊生成虛擬課堂場景，虛擬場景生成模塊將手寫板（14）內容生成虛擬黑板，教師在手寫板（14）書寫，虛擬黑板立即生成書寫內容，同時虛擬場景生成模塊根據采集到的教師授課音視頻文件實時創建教師授課影像和聲音，UI模塊將虛擬場景生成模塊生成的虛擬場景智能轉化為適合學生觀看體驗的虛擬課堂；

步驟三：學生帶上AR頭顯（1），打開開關，通過AR頭顯（1）上的無線網卡連接到網絡，進入虛擬課堂，四組立體攝像頭（4）將生成的虛擬課堂影像投影到顯示屏（5）上，同時揚聲器（7）將虛擬課堂的音頻文件實時播放，學生通過AR頭顯（1）完成課程的接收。