CN106823408B - 基于ar的儿童积木搭建***及方法 - Google Patents

基于ar的儿童积木搭建***及方法 Download PDF

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Abstract

一种基于AR的儿童积木搭建方法，包括如下步骤：S1、在服务器中配置儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息、语音提示信息；S2、通过穿戴式头盔中数据采集器采集用户的肢体语言信息；S3、从服务器中读取儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息，建立在当前儿童积木单元搭建场景下的积木搭建模型；S4、继续通过数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断用户对于儿童积木的积木单元信息的操作；S5、对于儿童积木的积木单元信息的操作响应。

Description

基于AR的儿童积木搭建***及方法
技术领域
本发明涉及智慧教育技术领域，特别涉及一种基于AR的儿童积木搭建***及方法。
背景技术
AR，是(Augmented Reality)即增强现实。它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。因此颇受大众瞩目。如果你亲自体验过增强现实，才会感觉到它无限的魅力所在。AR游历于虚拟现实和真实之间。虽然，虚拟现实已经受到大众的关注，但我们生活的社会毕竟是真实与虚拟相结合的社会，那才是完美的统一，增强现实最终会证实其用途的广泛性。增强现实在信息领域，尤其利用国际互联网和全球卫星定位等技术，这些技术的结合，发展空间是无限的。
AR提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。它不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种基于增强现实技术的基于AR的儿童积木搭建***及方法。
一种基于AR的儿童积木搭建方法，其包括如下步骤：
S1、在服务器中配置儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息、语音提示信息；设置肢体语言操作控制指令信息，建立肢体语言操作控制指令信息与肢体动作之间的关联关系表，并将肢体语言操作控制指令信息以及关联关系表存储在服务器中；
S2、通过穿戴式头盔中数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断是否触发儿童积木单元搭建场景；在匹配成功后，启动儿童积木单元搭建场景，并跳转到步骤S3；
S3、从服务器中读取儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息，建立在当前儿童积木单元搭建场景下的积木搭建模型；
S4、继续通过数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断用户对于儿童积木的积木单元信息的操作；
S5、根据儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息以及用户对于儿童积木的积木单元信息的操作响应儿童积木的积木单元信息组合动态信息；实时将儿童积木的积木单元信息组合动态信息投射到可穿戴式头盔中的显示器上。
在本发明所述的基于AR的儿童积木搭建方法中，
所述步骤S1中儿童积木的积木单元组合模型包括组合模型类型、以及组合模型适用等级信息；
语音提示信息包括是否组合成功的信息、肢体语言操作控制指令指导信息。
在本发明所述的基于AR的儿童积木搭建方法中，
所述步骤S1中肢体语言操作控制指令信息包括触发儿童积木单元搭建场景的指令，启动对于儿童积木的积木单元进行组合的指令，对儿童积木的积木单元进行旋转、缩放的指令。
本发明还提供一种基于AR的儿童积木搭建***，其包括如下单元：
搭建信息配置单元，用于在服务器中配置儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息、语音提示信息；设置肢体语言操作控制指令信息，建立肢体语言操作控制指令信息与肢体动作之间的关联关系表，并将肢体语言操作控制指令信息以及关联关系表存储在服务器中；
搭建场景触发单元，用于通过穿戴式头盔中数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断是否触发儿童积木单元搭建场景；在匹配成功后，启动儿童积木单元搭建场景，并跳转到积木搭建模型建立单元；
积木搭建模型建立单元，用于从服务器中读取儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息，建立在当前儿童积木单元搭建场景下的积木搭建模型；
积木单元操作响应单元，用于继续通过数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断用户对于儿童积木的积木单元信息的操作；
组合动态信息投射单元，用于根据儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息以及用户对于儿童积木的积木单元信息的操作响应儿童积木的积木单元信息组合动态信息；实时将儿童积木的积木单元信息组合动态信息投射到可穿戴式头盔中的显示器上。
在本发明所述的基于AR的儿童积木搭建***中，
所述搭建信息配置单元中儿童积木的积木单元组合模型包括组合模型类型、以及组合模型适用等级信息；
语音提示信息包括是否组合成功的信息、肢体语言操作控制指令指导信息。
在本发明所述的基于AR的儿童积木搭建***中，
所述搭建信息配置单元中肢体语言操作控制指令信息包括触发儿童积木单元搭建场景的指令，启动对于儿童积木的积木单元进行组合的指令，对儿童积木的积木单元进行旋转、缩放的指令。
本发明提供的基于AR的儿童积木搭建***及方法，能够克服现有技术中积木搭建需要实物，并且由于积木单元容易被误食的风险，使得儿童积木搭建需要专人看护；同时现有的积木大小事先已经固定，无法进行调整；通过实施本发明，能够锻炼儿童的缩放协调能力、动手能力；适应性、扩展性更高。
附图说明
图1是本发明实施例的基于AR的儿童积木搭建方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例提供一种基于AR的儿童积木搭建方法，其包括如下步骤：
S1、在服务器中配置儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息、语音提示信息；设置肢体语言操作控制指令信息，建立肢体语言操作控制指令信息与肢体动作之间的关联关系表，并将肢体语言操作控制指令信息以及关联关系表存储在服务器中；
S2、通过穿戴式头盔中数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断是否触发儿童积木单元搭建场景；在匹配成功后，启动儿童积木单元搭建场景，并跳转到步骤S3；
可选地，可以通过红外线装置对用户的肢体信息进行读取，比如微软的Kinect套件或者类型装置。
S3、从服务器中读取儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息，建立在当前儿童积木单元搭建场景下的积木搭建模型；
S4、继续通过数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断用户对于儿童积木的积木单元信息的操作；
S5、根据儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息以及用户对于儿童积木的积木单元信息的操作响应儿童积木的积木单元信息组合动态信息；实时将儿童积木的积木单元信息组合动态信息投射到可穿戴式头盔中的显示器上。
可选地，还包括步骤S6、预先设置不同年龄段对应的安全使用时间并进行计时，在达到安全使用时间时，提示用户进行休息。
在本发明所述的基于AR的儿童积木搭建方法中，
所述步骤S1中儿童积木的积木单元组合模型包括组合模型类型、以及组合模型适用等级信息；
语音提示信息包括是否组合成功的信息、肢体语言操作控制指令指导信息。
在本发明所述的基于AR的儿童积木搭建方法中，
所述步骤S1中肢体语言操作控制指令信息包括触发儿童积木单元搭建场景的指令，启动对于儿童积木的积木单元进行组合的指令，对儿童积木的积木单元进行旋转、缩放的指令。
本发明还提供一种基于AR的儿童积木搭建***，其包括如下单元：
搭建信息配置单元，用于在服务器中配置儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息、语音提示信息；设置肢体语言操作控制指令信息，建立肢体语言操作控制指令信息与肢体动作之间的关联关系表，并将肢体语言操作控制指令信息以及关联关系表存储在服务器中；
搭建场景触发单元，用于通过穿戴式头盔中数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断是否触发儿童积木单元搭建场景；在匹配成功后，启动儿童积木单元搭建场景，并跳转到积木搭建模型建立单元；
积木搭建模型建立单元，用于从服务器中读取儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息，建立在当前儿童积木单元搭建场景下的积木搭建模型；
积木单元操作响应单元，用于继续通过数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断用户对于儿童积木的积木单元信息的操作；
组合动态信息投射单元，用于根据儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息以及用户对于儿童积木的积木单元信息的操作响应儿童积木的积木单元信息组合动态信息；实时将儿童积木的积木单元信息组合动态信息投射到可穿戴式头盔中的显示器上。
在本发明所述的基于AR的儿童积木搭建***中，
所述搭建信息配置单元中儿童积木的积木单元组合模型包括组合模型类型、以及组合模型适用等级信息；
语音提示信息包括是否组合成功的信息、肢体语言操作控制指令指导信息。
在本发明所述的基于AR的儿童积木搭建***中，
所述搭建信息配置单元中肢体语言操作控制指令信息包括触发儿童积木单元搭建场景的指令，启动对于儿童积木的积木单元进行组合的指令，对儿童积木的积木单元进行旋转、缩放的指令。
本发明提供的基于AR的儿童积木搭建***及方法，能够克服现有技术中积木搭建需要实物，并且由于积木单元容易被误食的风险，使得儿童积木搭建需要专人看护；同时现有的积木大小事先已经固定，无法进行调整；通过实施本发明，能够锻炼儿童的缩放协调能力、动手能力；适应性、扩展性更高。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机储存器、内存、只读存储器、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质中。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于AR的儿童积木搭建方法，其包括如下步骤：
S1、在服务器中配置儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息、语音提示信息；设置肢体语言操作控制指令信息，建立肢体语言操作控制指令信息与肢体动作之间的关联关系表，并将肢体语言操作控制指令信息以及关联关系表存储在服务器中；
S2、通过穿戴式头盔中数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断是否触发儿童积木单元搭建场景；在匹配成功后，启动儿童积木单元搭建场景，并跳转到步骤S3；
S3、从服务器中读取儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息，建立在当前儿童积木单元搭建场景下的积木搭建模型；
S4、继续通过数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断用户对于儿童积木的积木单元信息的操作；
S5、根据儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息以及用户对于儿童积木的积木单元信息的操作响应儿童积木的积木单元信息组合动态信息；实时将儿童积木的积木单元信息组合动态信息投射到可穿戴式头盔中的显示器上。
2.如权利要求1所述的基于AR的儿童积木搭建方法，其特征在于，
所述步骤S1中儿童积木的积木单元组合模型包括组合模型类型、以及组合模型适用等级信息；
语音提示信息包括是否组合成功的信息、肢体语言操作控制指令指导信息。
3.如权利要求2所述的基于AR的儿童积木搭建方法，其特征在于，
所述步骤S1中肢体语言操作控制指令信息包括触发儿童积木单元搭建场景的指令，启动对于儿童积木的积木单元进行组合的指令，对儿童积木的积木单元进行旋转、缩放的指令。
4.一种基于AR的儿童积木搭建***，其包括如下单元：
搭建信息配置单元，用于在服务器中配置儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息、语音提示信息；设置肢体语言操作控制指令信息，建立肢体语言操作控制指令信息与肢体动作之间的关联关系表，并将肢体语言操作控制指令信息以及关联关系表存储在服务器中；
搭建场景触发单元，用于通过穿戴式头盔中数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断是否触发儿童积木单元搭建场景；在匹配成功后，启动儿童积木单元搭建场景，并跳转到积木搭建模型建立单元；
积木搭建模型建立单元，用于从服务器中读取儿童积木的积木单元信息、儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息，建立在当前儿童积木单元搭建场景下的积木搭建模型；
积木单元操作响应单元，用于继续通过数据采集器采集用户的肢体语言信息；根据用户的肢体语言信息与关联关系表之间的匹配结果判断用户对于儿童积木的积木单元信息的操作；
组合动态信息投射单元，用于根据儿童积木的积木单元组合模型信息、儿童积木的积木单元组合规则信息以及用户对于儿童积木的积木单元信息的操作响应儿童积木的积木单元信息组合动态信息；实时将儿童积木的积木单元信息组合动态信息投射到可穿戴式头盔中的显示器上。
5.如权利要求4所述的基于AR的儿童积木搭建***，其特征在于，
所述搭建信息配置单元中儿童积木的积木单元组合模型包括组合模型类型、以及组合模型适用等级信息；
语音提示信息包括是否组合成功的信息、肢体语言操作控制指令指导信息。
6.如权利要求5所述的基于AR的儿童积木搭建***，其特征在于，
所述搭建信息配置单元中肢体语言操作控制指令信息包括触发儿童积木单元搭建场景的指令，启动对于儿童积木的积木单元进行组合的指令，对儿童积木的积木单元进行旋转、缩放的指令。
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