[發明專利]基于虛擬、混合現實的針灸互動教學系統和方法

有效

• 申請號: 202011262522.0
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112258921B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 胡玥
• 申請（專利權）人: 胡玥
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G09B5/14;G09B7/02;G06T19/00;G06T19/20
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識產權代理有限公司 42258
• 代理人: 劉丹

基于虛擬、混合現實的針灸互動教學系統和方法，涉及教學教具技術領域，包括：數據建立模塊、教學互動模塊、練習模塊和考試模塊，本發明通過使用虛擬、混合現實設備進行教學，將人體數據生成虛擬的人體結構數據三維模型，使經絡走向、穴位附近的肌肉、骨骼系統立體呈現，使學生可以身臨其境地觀察到穴位的三維位置和解剖結構，更容易理解針灸的知識，更快速地了解每個穴位的位置，從而縮短學習針灸知識的學習時間，同時對學生的操作進行考試評估，根據考試評估對學生進行有針對性的教學，形成一個良性的教學閉環，增強實訓效果，解決了目前針灸學習中存在的教學內容抽象、實訓方式落后和培訓周期長成本高的問題。

技術領域

本發明涉及教學教具技術領域，具體涉及基于虛擬、混合現實的針灸互動教學系統和方法。

背景技術

針灸是基礎理論與技術操作緊密結合的一門學科,是中醫教學必不可少的內容。傳統的教學在激發學生的學習興趣、調動學生學習積極性方面稍顯不足，部分學生反應學習枯燥、知識點零散、穴位難記，動手能力差、臨床診療能力不足等問題也較為顯著。因此,如何提高針灸學教學質量和教學效果一直是教學研究中重點關注的問題。具體表現為以下三點：1、教學內容抽象：穴位空間解剖位置難以理解，經絡走向過程抽象，缺乏有效互動方式，理論與實際脫節。2、實訓方式落后：人體實訓風險高，紙團棉花團替代物與人體生物的物理特征相差大，實訓效果差。3、周期長成本高：培訓周期長，教學成本高，受到時間和空間限制，不利于激發學生自主創新實踐能力。

發明內容

本發明實施例提供了基于虛擬、混合現實的針灸互動教學系統和方法，通過使用虛擬、混合現實設備進行教學，將人體數據生成虛擬的人體結構數據三維模型，使原本看不見的經絡走向、穴位附近的肌肉、骨骼系統立體呈現，教師通過以虛擬的人體結構數據三維模型對學生進行講解，使學生可以身臨其境地觀察到穴位的三維位置和解剖結構，更容易理解針灸的知識，更快速地了解每個穴位的位置，從而縮短學習針灸知識的學習時間，同時學生在虛擬的人體結構數據三維模型上進行虛擬操作，根據學生下針的位置、角度、力度、延時時長、提插幅度大小，觸感系統通過搜集數據，對標準值進行比對，給出實時反饋，同時對學生的操作進行考試評估，根據考試評估對學生進行有針對性的教學，形成一個良性的教學閉環，增強實訓效果，解決了目前針灸學習中存在的教學內容抽象、實訓方式落后和培訓周期長成本高的問題。

基于虛擬、混合現實的針灸互動教學系統，包括：數據建立模塊、教學互動模塊、練習模塊和考試模塊；

數據建立模塊，用于建立教學數據，并將教學數據分別傳輸到所述教學互動模塊、所述練習模塊和所述考試模塊；

其中，所述數據建立模塊包括數據錄入單元、模型生成單元和坐標生成單元，所述數據錄入單元用于采集虛擬人體數據和真人模特的人體數據，并將采集到的人體數據傳輸到模型生成單元，所述模型生成單元用于接收所述數據錄入單元傳輸的人體數據，并生成虛擬的人體結構數據三維模型，所述模型生成單元還用于將真人模特的人體數據與虛擬人體數據進行映射融合，將虛擬人體結構數據模型傳輸到所述坐標生成單元，所述坐標生成單元用于接收模型生成單元輸出的虛擬人體結構數據模型并根據虛擬的人體結構數據三維模型構建出一個虛擬空間和與虛擬空間對應的坐標數據，形成教學數據，所述坐標生成單元還用于將教學數據傳輸到所述教學互動模塊；

教學互動模塊，用于接收所述數據建立模塊傳輸的教學數據，并采集教師和學生的數據，將采集的教師和學生的數據與教學數據進行融合，同時還用于展示教學數據，得到講解數據，并將講解數據傳輸到所述練習模塊；