CN106527698B - 一种沉浸式仿真训练实时矫正*** - Google Patents

一种沉浸式仿真训练实时矫正*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种沉浸式仿真训练实时矫正***，所述实时矫正***由标准动画数据模块、动作实时捕捉模块、动作数据读取模块、数据对比分析算法模块、训练结果分析模块和沉浸式画面输出模块构成；标准动画数据模块、动作实时捕捉模块和动作数据读取模块同时与数据对比分析算法模块输入端连接，训练结果分析模块和沉浸式画面输出模块与与数据对比分析算法模块输出端连接。本发明通过实时动捕设备及动作对比分析算法，能将学员的动作实时可视化，并能通过算法的实时分析对比，将矫正方法实时反馈给学员，起到实时矫正的作用。

Description

一种沉浸式仿真训练实时矫正***
技术领域：
本发明属于电子领域，涉及一种虚拟仿真训练矫正考核***，尤其是一种沉浸式仿真训练实时矫正***。
背景技术：
目前国内使用的仿真训练矫正考核***，有些采用二维动画、三维动画等进行引导教学，有些设计上采用电脑屏幕、投影等作为视觉呈现装置，有的输入设备摄像头、视频采集器等设备，由于其设计的缺陷，导致在使用过程中缺乏对学员仿真训练的肢体动作缺乏有效的实时可视化同步矫正，或者是数据对比准确性低等问题，影响了仿真训练矫正的实用性和培训效果。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种沉浸式仿真训练实时矫正***，能实时的同步培训学员的肢体动作，并通过算法与标准教学姿态进行实时对比，通过算法分析得出的数据反馈实时矫正学员动作，并能在沉浸式环境中进行观看学习。
一种沉浸式仿真训练实时矫正***，所述实时矫正***由标准动画数据模块、动作实时捕捉模块、动作数据读取模块、数据对比分析算法模块、训练结果分析模块和沉浸式画面输出模块构成；标准动画数据模块、动作实时捕捉模块和动作数据读取模块同时与数据对比分析算法模块输入端连接，训练结果分析模块和沉浸式画面输出模块与与数据对比分析算法模块输出端连接。
所述标准动画数据模块是指根据标准的训练姿态采用动捕设备捕获的标准动作库，动作库以为动画形式呈现，以数据形式储存。
所述动作实时捕捉模块是借助采用惯性传感器，对人体主要骨骼部位的运动进行实时测量，将学员动作实时的捕获到软件***中，实现动作的实时同步，动作包括人的肢体动作。
所述动作数据读取模块是将动作捕捉的数据实时转化并读取到***中，并被数据库记录。
所述数据对比分析算法模块将实时动作数据与标准动画数据进行对比分析，指出偏差并以数据形式输出给学员。
所述训练结果分析***是根据训练的特定业务特征编写算法，通过算法分析训练的结果并数据化；
所述的沉浸式画面输出模块将***的画面输出为全程沉浸式画面，配搭沉浸式VR头盔进行360度沉浸式体验。
所述***进行仿真训练实时矫正的方法，包括如下步骤：
步骤0：开始沉浸式仿真训练；
步骤1：输出沉浸式画面；
步骤2：采用全身动捕设备捕捉训练标准动作，将标准动作建库存入数据库中；
步骤3：采用全身动捕设备进行实时的动作捕捉，动作包括上肢动作、下肢动作、手指动作、腰部动作；
步骤4：进行动捕数据的读取并储存到数据库；
步骤5：参照***标准的动作数据文件，对动捕数据进行数据分析和对比，对比后进行判断，如果合格则转向步骤4，如果不合格则转向步骤1，直到动作合格；
步骤6：完成所有动作后，***依据训练的特定业务算法进行结果评定，并以分数形式输出。
本发明的有益效果在于：本发明通过实时动捕设备及动作对比分析算法，能将学员的动作实时可视化，并能通过算法的实时分析对比，将矫正方法实时反馈给学员，起到实时矫正的作用。
附图说明：
图1为本发明的矫正***示意图；
图2为本发明的矫正***流程图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
请参阅图2，并结合图1介绍一种利用上述***进行仿真训练实时矫正的方法，包括如下步骤：
步骤0：开始沉浸式仿真训练；
步骤1：输出沉浸式画面。
步骤2：采用全身动捕设备捕捉训练标准动作，将标准动作建库存入数据库中；
步骤3：采用全身动捕设备进行实时的动作捕捉，动作包括上肢动作、下肢动作、手指动作、腰部动作；
步骤4：进行动捕数据的读取并储存到数据库；
步骤5：参照***标准的动作数据文件，对动捕数据进行数据分析和对比，对比后进行判断，如果合格则转向步骤4，如果不合格则转向步骤1，直到动作合格。
步骤6：完成所有动作后，***依据训练的特定业务算法进行结果评定，并以分数形式输出。
所述***包括了标准动画数据1、动作实时捕捉***2、动作数据读取3、数据对比分析算法4、训练结果分析***5、沉浸式画面输出6等.
所述标准动画数据1是指根据标准的训练姿态采用动捕设备捕获的标准动作库，动作库以为动画形式呈现，以数据形式储存；
所述动作实时捕捉***2是借助采用惯性传感器，对人体主要骨骼部位的运动进行实时测量，将学员动作实时的捕获到软件***中，实现动作的实时同步，动作包括人的肢体动作(上肢、下肢、腰、头部、手指)；
所述动作数据读取3是将动作捕捉的数据实时转化并读取到***中，并被数据库记录；
所述数据对比分析算法4为将实时动作数据与标准动画数据进行对比分析，指出偏差并以数据形式(肢体关键点的角度、高度等数据)输出给学员；
所述训练结果分析***5是根据训练的特定业务特征编写算法，通过算法分析训练的结果并数据化；
所述的沉浸式画面输出6是将***的画面输出为全程沉浸式画面，可配搭沉浸式VR头盔进行360度沉浸式体验。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种沉浸式仿真训练实时矫正***，其特征在于：所述实时矫正***由标准动画数据模块、动作实时捕捉模块、动作数据读取模块、数据对比分析算法模块、训练结果分析模块和沉浸式画面输出模块构成；标准动画数据模块、动作实时捕捉模块和动作数据读取模块同时与数据对比分析算法模块输入端连接，训练结果分析模块和沉浸式画面输出模块与与数据对比分析算法模块输出端连接；所述标准动画数据模块是指根据标准的训练姿态采用动捕设备捕获的标准动作库，动作库以动画形式呈现，以数据形式储存；所述动作实时捕捉模块是借助采用惯性传感器，对人体主要骨骼部位的运动进行实时测量，将学员动作实时的捕获到软件***中，实现动作的实时同步，动作包括人的肢体动作；所述的沉浸式画面输出模块将***的画面输出为全程沉浸式画面，配搭沉浸式VR头盔进行360度沉浸式体验；所述沉浸式仿真训练实时矫正***操作具体步骤如下：
步骤0：开始沉浸式仿真训练；
步骤1：输出沉浸式画面；
步骤2：采用全身动捕设备捕捉训练标准动作，将标准动作建库存入数据库中；
步骤3：采用全身动捕设备进行实时的动作捕捉，动作包括上肢动作、下肢动作、手指动作、腰部动作；
步骤4：进行动捕数据的读取并储存到数据库；
步骤5：参照***标准的动作数据文件，对动捕数据进行数据分析和对比，对比后进行判断，如果合格则转向步骤4，如果不合格则转向步骤2，直到动作合格；
步骤6：所有动作合格后，***依据训练的特定业务算法进行结果评定，并以分数形式输出。
2.如权利要求1所述一种沉浸式仿真训练实时矫正***，其特征在于：所述动作数据读取模块是将动作捕捉的数据实时转化并读取到***中，并被数据库记录。
3.如权利要求1所 述一种沉浸式仿真训练实时矫正***，其特征在于：所述数据对比分析算法模块将实时动作数据与标准动画数据进行对比分析，指出偏差并以数据形式输出给学员。
4.如权利要求1所述 一种沉浸式仿真训练实时矫正***，其特征在于：所述训练结果分析***是根据训练的特定业务特征编写算法，通过算法分析训练的结果并数据化。
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