[發(fā)明專利]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的兒童智力開(kāi)發(fā)教學(xué)方法與系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110427087.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113516877A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海松鼠課堂人工智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G09B5/02
• 分類號(hào): G09B5/02;G06F3/01
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了基于虛擬現(xiàn)實(shí)的兒童智力開(kāi)發(fā)教學(xué)方法與系統(tǒng),qi利用三軸加速度傳感器和角速度傳感器分別采集兒童佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)應(yīng)的三軸加速度信息和運(yùn)動(dòng)角速度信息，以此分別確定與虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡在運(yùn)動(dòng)加速度和運(yùn)動(dòng)角速度上相關(guān)的第一姿態(tài)角度和第二姿態(tài)角度，以此確定兒童在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中的頭部朝向信息和調(diào)整對(duì)兒童進(jìn)行提問(wèn)的次數(shù)，由于該頭部朝向信息與兒童的學(xué)習(xí)專注程度相關(guān)，這樣能夠最大限度地提高與兒童進(jìn)行互動(dòng)提問(wèn)的個(gè)性化程度和匹配程度，以及保證在不同虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景下能夠提高兒童學(xué)習(xí)的積極性和智力開(kāi)發(fā)有效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能教學(xué)的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于虛擬現(xiàn)實(shí)的兒童智力開(kāi)發(fā)教學(xué)方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于教學(xué)中，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生構(gòu)建相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)場(chǎng)景，這樣學(xué)生能夠在不受時(shí)間和地點(diǎn)限制的情況下，隨時(shí)隨地地獲得相應(yīng)的課程學(xué)習(xí)。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最常用的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例就是通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡為兒童提供虛擬現(xiàn)實(shí)化的互動(dòng)學(xué)習(xí)場(chǎng)景，從而對(duì)兒童的智力進(jìn)行開(kāi)發(fā)，但是這種方式只是局限于在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中對(duì)兒童進(jìn)行程序化的提問(wèn)，其無(wú)法根據(jù)兒童佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中的動(dòng)作姿勢(shì)，實(shí)時(shí)調(diào)整對(duì)兒童的提問(wèn)狀態(tài)，從而無(wú)法為兒童提供個(gè)性化和與兒童學(xué)習(xí)匹配度更高的虛擬現(xiàn)實(shí)智力開(kāi)發(fā)教學(xué)模式。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供基于虛擬現(xiàn)實(shí)的兒童智力開(kāi)發(fā)教學(xué)方法與系統(tǒng)，其利用虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡中的三軸加速度傳感器，采集兒童在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中，該虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡對(duì)應(yīng)的三軸加速度信息，并該三軸加速度信息，確定該虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的第一姿態(tài)角度，并且利用虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡中的角速度傳感器，采集兒童在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中，該虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)角速度信息，并根據(jù)該運(yùn)動(dòng)角速度信息，確定該虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的第二姿態(tài)角度，最后根據(jù)該第一姿態(tài)角度和所述第二姿態(tài)角度，確定兒童在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中的頭部朝向信息；再根據(jù)該頭部朝向信息，調(diào)整通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡對(duì)及兒童進(jìn)行提問(wèn)的次數(shù)；可見(jiàn)，該基于虛擬現(xiàn)實(shí)的兒童智力開(kāi)發(fā)教學(xué)方法和系統(tǒng)利用三軸加速度傳感器和角速度傳感器分別采集兒童佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)應(yīng)的三軸加速度信息和運(yùn)動(dòng)角速度信息，以此分別確定與虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡在運(yùn)動(dòng)加速度和運(yùn)動(dòng)角速度上相關(guān)的第一姿態(tài)角度和第二姿態(tài)角度，以此確定兒童在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中的頭部朝向信息和調(diào)整對(duì)兒童進(jìn)行提問(wèn)的次數(shù)，由于該頭部朝向信息與兒童的學(xué)習(xí)專注程度相關(guān)，這樣能夠最大限度地提高與兒童進(jìn)行互動(dòng)提問(wèn)的個(gè)性化程度和匹配程度，以及保證在不同虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景下能夠提高兒童學(xué)習(xí)的積極性和智力開(kāi)發(fā)有效性。

本發(fā)明提供基于虛擬現(xiàn)實(shí)的兒童智力開(kāi)發(fā)教學(xué)方法，其特征在于，其包括如下步驟：

步驟S1，利用虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡中的三軸加速度傳感器，采集兒童在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中，所述虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡對(duì)應(yīng)的三軸加速度信息，并根據(jù)所述三軸加速度信息，確定所述虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的第一姿態(tài)角度；

步驟S2，利用虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡中的角速度傳感器，采集兒童在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中，所述虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)角速度信息，并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)角速度信息，確定所述虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的第二姿態(tài)角度；

步驟S3，根據(jù)所述第一姿態(tài)角度和所述第二姿態(tài)角度，確定兒童在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中的頭部朝向信息；再根據(jù)所述頭部朝向信息，調(diào)整通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡對(duì)及兒童進(jìn)行提問(wèn)的次數(shù)；

進(jìn)一步，在所述步驟S1中，利用虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡中的三軸加速度傳感器，采集兒童在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中，所述虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡對(duì)應(yīng)的三軸加速度信息，并根據(jù)所述三軸加速度信息，確定所述虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的第一姿態(tài)角度具體包括：

步驟S101，利用虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡中的三軸加速度傳感器，于兒童在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程中，連續(xù)采集所述虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡對(duì)應(yīng)的三軸加速度信息，從而得到所述虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡在學(xué)習(xí)過(guò)程中不同時(shí)刻的一系列三軸加速度值；

步驟S102，利用下面公式(1)，根據(jù)所述一系列三軸加速度值，確定所述第一姿態(tài)角度，